Рассматриваются вопросы оснащения выпускаемых насосов торцовыми уплотнениями. С учетом конструкций уплотнений и условий эксплуатации сформулированы рекомендации разработчикам и производителям насосов для различных отраслей промышленности.
Выпускаемые насосы имеют большое разнообразие конструкций узлов выхода вала из корпуса и расположение подшипниковых опор. Именно эти элементы существенным образом определяют возможность, целесообразность и эффективность применения торцовых уплотнений.
Вот некоторые положения, требующие взаимосогласованных решений со стороны производителей насосов и разработчиков торцовых уплотнений:
- Диаметр сальниковой камеры, как правило, недостаточен для размещения в ней элементов торцового уплотнения, обеспечивающих удобство эксплуатации и требуемую безопасность (рис.1). В тоже время перейти на меньший диаметр камеры легко с помощью переходной втулки.
Рис. 1. Схемы размещения торцевого уплотнения в насосе.
Где Lк – глубина сальниковой камеры, Lм – монтажное расстояние, Dк – диаметр сальниковой камеры, Dв – диаметр вала.
- Глубина сальниковой камеры на «горячих» насосах должна позволять размещать в ней холодильник вала (рис. 1.), отлично зарекомендовавший себя в эксплуатации, позволяющий обеспечить не только приемлемые условия для работы уплотнения, но и для работы подшипниковых узлов насосов.
- Целесообразно предусматривать канал воздухоудаления из сальниковой камеры (рис. 1), образующей в насосе автономную замкнутую полость, которая при низком давлении на входе в насос заполняется перекачиваемой жидкостью не полностью, что приводит к полусухому режиму работы уплотнения и выходу его из строя. Данный канал может быть использован также и для обеспечения циркуляции через камеру, охлажденной перекачиваемой жидкости, и подачи защитной жидкости в сальниковую камеру.
- Количество крепежных болтов или отверстий под них должно предусматривать не только возможность установки сальникового уплотнения, но и равномерную затяжку и надежное крепление при установке торцового уплотнения. Особенно это касается насосов с горизонтальным разъемом (рис. 2.).
Рис. 2. Насосный агрегат с горизонтальным разъемом корпуса.
- Чистота поверхности сальниковых камер должна обеспечивать установку уплотнительных элементов: резиновых и других колец из эластомеров, терморасширенного графита и др. материалов (рис. 3.б).
Рис. 3. Требования к насосному агрегату под установку торцового уплотнения.
а) Отклонение от перпендикулярности торцовой поверхности сальниковой камеры относительно вала не более 0,1 мм.
б) Шероховатость посадочных поверхностей должна быть не более Ra 3,2.
в) Несоосность вала по отношению к сальниковой камере уплотнения не более 0,2 мм.
- Торцовые поверхности сальниковых камер должны быть отторцованы относительно вала, т. к. установка уплотнения с перекосом приводит к быстрому его отказу (рис. 3.а).
- Должен быть определен способ сборки и уплотнения горизонтального стыка верхней и нижней половин корпуса насоса, т. к. торцовые уплотнения имеют фиксированный неизменяемый диаметр корпуса или «патрона».
- Должно уделяться больше внимания обеспечению соосности сальниковых камер и валов насосов, т. к. детали торцового уплотнения базируются на обоих этих поверхностях и от этого существенно зависит их работоспособность (рис. 3.в).
- Монтажное расстояние от торца сальниковой камеры до подшипниковой опоры должно допускать размещение в нем торцового уплотнения «двойного» или типа «тандем» или части их в случае, если размещение уплотнения целиком в сальниковой камере невозможно или нецелесообразно (рис. 1).
- Конструкция фонарей и кронштейнов крепления подшипниковых опор насосов должны допускать ориентацию штуцеров подвода-отвода затворной жидкости в вертикальной плоскости. Штуцер входа затворной жидкости – со стороны подшипников снизу или сбоку, штуцер выхода – ближе к корпусу насоса в вертикальной или близкой к ней плоскости (рис. 4).
Рис. 4. Пример некорректного расположения штуцеров относительно крепежных деталей.
- Прорезь под штуцер, устанавливаемый сверху, должна допускать выход его под углом с целью обеспечить доступ к частям фланцевого разъёма корпуса насоса.
- Целесообразно не размещать прорезь под штуцер выхода затворной жидкости и сам штуцер в одной плоскости с рядом расположенными крепежными деталями корпуса. В противном случае трубопроводы, подходящие к штуцеру могут затеснить доступ инструмента к крепежу насоса (рис. 4).
- Крепление к проточной части насоса узлов уплотнения и подшипниковых опор должно допускать пристыковку к проточной части модульных блоков, включающих подшипники скольжения и уплотнительные узлы без нарушения эстетики насосного агрегата и ухудшения его эксплуатационных качеств (рис. 2.).
- С целью унификации уплотнений целесообразно иметь одинаковые диаметры уплотняемых валов для двухопорных насосов, что позволит сократить номенклатуру заменяемых и ремонтируемых деталей уплотнений. Изменение диаметров вала в месте установки уплотнений должны быть оправданы, т. к. с точки зрения установки уплотнений в насос оно нежелательно.
- Должен быть создан и утвержден типовой ряд по диаметрам сальниковых камер, диаметрам уплотняемых валов, расположению и количеству крепежных элементов, что позволило бы исключить случаи неувязки установочных размеров или неоднозначного толкования исходных данных заказчика.
Выполнение вышеприведенных рекомендаций и пожеланий производителями насосов позволит существенно поднять качество и конкурентоспособность насосных агрегатов, облегчит их эксплуатацию при высоком уровне безопасности.
