Ce este un/oetanșarea arborelui pompei?
Etanșările arborelui împiedică scurgerea lichidului dintr-un arbore rotativ sau alternativ. Acest lucru este important pentru toate pompele, iar în cazul pompelor centrifuge vor fi disponibile mai multe opțiuni de etanșare: garnituri, etanșări cu buze și toate tipurile de etanșări mecanice - simple, duble și tandem, inclusiv etanșări cu cartuș. Pompele rotative volumetrice, cum ar fi pompele cu angrenaje și pompele cu palete, sunt disponibile cu garnituri, etanșări cu buze și etanșări mecanice. Pompele cu piston prezintă diferite probleme de etanșare și se bazează de obicei pe etanșări cu buze sau garnituri. Unele modele, cum ar fi pompele cu acționare magnetică, pompele cu diafragmă sau pompele peristaltice, nu necesită etanșări arbore. Aceste așa-numite pompe „fără etanșare” includ etanșări staționare pentru a preveni scurgerile de lichid.
Care sunt principalele tipuri de etanșări ale arborelui pompei?
Ambalare
Garnitura (cunoscută și sub denumirea de garnitură pentru arbore sau garnitură pentru presetupă) constă dintr-un material moale, adesea împletit sau format în inele. Acesta este presat într-o cameră din jurul arborelui de antrenare, numită cutie de etanșare, pentru a crea o etanșare (Figura 1). În mod normal, compresia se aplică axial garniturii, dar poate fi aplicată și radial printr-un mediu hidraulic.
În mod tradițional, garniturile erau fabricate din piele, frânghie sau in, dar acum constă de obicei din materiale inerte, cum ar fi PTFE expandat, grafit comprimat și elastomeri granulați. Garniturile sunt economice și utilizate în mod obișnuit pentru lichide groase, dificil de etanșat, cum ar fi rășinile, gudronul sau adezivii. Cu toate acestea, este o metodă de etanșare slabă pentru lichidele subțiri, în special la presiuni mai mari. Garniturile rareori se defectează catastrofal și pot fi înlocuite rapid în timpul opririlor programate.
Garniturile de etanșare necesită lubrifiere pentru a evita acumularea de căldură prin frecare. Aceasta este de obicei asigurată de lichidul pompat în sine, care tinde să se scurgă ușor prin materialul de etanșare. Acest lucru poate fi murdar și, în cazul lichidelor corozive, inflamabile sau toxice, este adesea inacceptabil. În aceste cazuri, se poate aplica un lubrifiant extern sigur. Garnitura de etanșare nu este potrivită pentru etanșarea pompelor utilizate pentru lichide care conțin particule abrazive. Solidele se pot încorpora în materialul de etanșare și acest lucru poate deteriora arborele pompei sau peretele presetupei.
Garnituri de etanșare
Garniturile cu buze, cunoscute și sub denumirea de etanșări radiale pentru arbore, sunt pur și simplu elemente elastomerice circulare care sunt ținute în poziție pe arborele de antrenare printr-o carcasă exterioară rigidă (Figura 2). Etanșarea rezultă din contactul prin frecare dintre „buză” și arbore, iar acest lucru este adesea întărit de un arc. Garniturile cu buze sunt comune în întreaga industrie hidraulică și pot fi găsite pe pompe, motoare hidraulice și actuatoare. Acestea oferă adesea o etanșare secundară, de rezervă, pentru alte sisteme de etanșare, cum ar fi etanșările mecanice. Garniturile cu buze sunt în general limitate la presiuni scăzute și sunt, de asemenea, nepotrivite pentru lichide subțiri, nelibrizante. Mai multe sisteme de etanșare cu buze au fost aplicate cu succes împotriva unei varietăți de lichide vâscoase, neabrazive. Garniturile cu buze nu sunt potrivite pentru utilizarea cu lichide abrazive sau fluide care conțin solide, deoarece sunt susceptibile la uzură și orice deteriorare ușoară poate duce la defecțiuni.
Garnituri mecanice
Etanșările mecanice constau în esență dintr-una sau mai multe perechi de fețe plate, bine lustruite, una staționară în carcasă și una rotativă, conectate la arborele de antrenare (Figura 3). Fețele necesită lubrifiere, fie prin lichidul pompat în sine, fie prin intermediul unui fluid de barieră. Practic, fețele de etanșare sunt în contact doar atunci când pompa este în repaus. În timpul utilizării, lichidul lubrifiant formează o peliculă subțire, hidrodinamică, între fețele de etanșare opuse, reducând uzura și ajutând la disiparea căldurii.
Etanșările mecanice pot gestiona o gamă largă de lichide, vâscozități, presiuni și temperaturi. Cu toate acestea, o etanșare mecanică nu ar trebui să funcționeze fără lichid. Un avantaj cheie al sistemelor de etanșare mecanică este că arborele de antrenare și carcasa nu fac parte din mecanismul de etanșare (cum este cazul garniturilor și etanșărilor cu buze) și, prin urmare, nu sunt supuse uzurii.
Garnituri duble
Etanșările duble utilizează două etanșări mecanice poziționate spate în spate (Figura 4). Spațiul interior al celor două seturi de fețe de etanșare poate fi presurizat hidraulic cu un lichid de barieră, astfel încât pelicula de pe fețele de etanșare necesară pentru lubrifiere să fie lichidul de barieră și nu mediul pompat. Lichidul de barieră trebuie să fie, de asemenea, compatibil cu mediul pompat. Etanșările duble sunt mai complexe de utilizat din cauza necesității de presurizare și sunt de obicei utilizate numai atunci când este necesar să se protejeze personalul, componentele externe și mediul înconjurător de lichide periculoase, toxice sau inflamabile.
Garnituri tandem
Etanșările tandem sunt similare cu etanșările duble, dar cele două seturi de etanșări mecanice sunt orientate în aceeași direcție, nu spate în spate. Doar etanșarea de pe partea produsului se rotește în fluidul pompat, dar infiltrațiile pe fețele etanșărilor contaminează în cele din urmă lubrifiantul barieră. Acest lucru are consecințe asupra etanșării de pe partea atmosferică și asupra mediului înconjurător.
Garnituri de cartuș
O etanșare tip cartuș este un pachet preasamblat de componente de etanșare mecanică. Construcția cartușului elimină problemele de instalare, cum ar fi necesitatea măsurării și setării compresiei arcului. Fețele de etanșare sunt, de asemenea, protejate de deteriorare în timpul instalării. În ceea ce privește designul, o etanșare tip cartuș poate avea o configurație simplă, dublă sau tandem, conținută într-o presetupă și încorporată pe un manșon.
Etanșări cu barieră de gaz.
Acestea sunt scaune duble de tip cartuș, cu fețe proiectate pentru a fi presurizate folosind un gaz inert ca barieră, înlocuind lichidul lubrifiant tradițional. Fețele de etanșare pot fi separate sau menținute în contact liber în timpul funcționării prin reglarea presiunii gazului. O cantitate mică de gaz poate scăpa în produs și în atmosferă.
Rezumat
Etanșările arborelui împiedică scurgerea lichidului din arborele rotativ sau alternativ al unei pompe. Adesea, sunt disponibile mai multe opțiuni de etanșare: garnituri, etanșări cu buze și diverse tipuri de etanșări mecanice - simple, duble și tandem, inclusiv etanșări tip cartuș.
Data publicării: 18 mai 2023