В период эксплуатации торцового уплотнения необходим постоянный контроль за наличием смазочной жидкости в системе смазывания, так как даже кратковременное отсутствие смазочной жидкости в уплотнении приводит к разрушению колец пар трения. Прекращение подачи охлаждающей воды вызывает перегрев уплотнения, сопровождающийся выходом из строя вспомогательных уплотнений и изнашивание колец пар трения.
В парах трения торцовых уплотнении химических аппаратов возможно механическое, абразивное и коррозионное изнашивание.
Скорость изнашивания можно снизить следующими методами: механическое — подбором смазочного материала, обеспечивающего минимальную силу трения; абразивное-предотвращением попадания абразивных частиц в зону трения; коррозионное — применением для пар трения материалов с высокой химической стойкостью в рабочей среде.
Эффективными методами предупреждения абразивного изнашивания колец пар трения являются защита уплотнения от абразивосодержащей рабочей среды и фильтрация смазочной жидкости. Наиболее разрушительны для торцовых уплотнений частицы, входящие в состав атмосферной пыли, поэтому при заливке смазочную жидкость необходимо фильтровать. При использовании в качестве смазочной жидкости минеральных масел качественная фильтрация масла и защита его от загрязнений и воды способствуют сохранению вязкостных к смазывающих свойств масла. Вода и загрязняющие частицы вызывают эмульгирование масла и повышают интенсивность его окисления. Особенно нежелательно присутствие в масле воды: даже очень малое ее количество (менее 0,1 % по массе) способствует пенообразованию.
Хранить масло следует в закрытой таре; в случае попадания воды в масло необходимо сливать масло из системы до тех пор, пока в нем не будет водяных пузырьков, затем долить масло.
Через 1000 ч работы смазочную жидкость следует полностью заменить, предварительно промыв всю систему.
Причиной абразивного изнашивания верхней пары двойного торцового уплотнения может быть утечка масла по валу из редуктора и подшипниковых опор.
При эксплуатации уплотнений на средах, пары которых склонны к полимеризации, перед пуском уплотнение нужно прогреть до температуры размягчения продуктов полимеризации, для чего в рубашку уплотнения подать горячую воду или пар.
При эксплуатации двойных торцовых уплотнений не допускается превышение рабочего давления в аппарате над давлением смазочной жидкости в полости уплотнения: в этом случае возможен контакт рабочей среды со смазочной жидкостью и попадание продуктов износа в зону трения. Контакт рабочей среды со смазочной жидкостью может существенно изменить ее свойства, поэтому рекомендуется периодически производить анализ химического состава смазочной жидкости. При изменении ее свойств жидкость необходимо заменить, предварительно устранив возможность ее контакта с рабочей средой, повысив перепад между давлением в смазочной системе и давлением в аппарате.
Изменение рабочего давления в аппарате в течение технологического процесса существенно влияет на долговечность торцового уплотнения, поэтому повышать или понижать давление следует плавно, со скоростью не более 2,0 МПа в час. Резкое повышение или сброс давления может вызвать разгерметизацию уплотнения.
Наиболее интенсивное изнашивание пар трения происходит в период пуска; следовательно, долговечность уплотнений, работающих в непрерывном режиме, значительно выше, чем при кратковременно-повторном режиме работы.
Преждевременный выход уплотнения из строя может быть вызван недостаточной химической и термической стойкостью материалов уплотнения пары трения, пропиточных материалов, резиновых колец, деталей, контактирующих с рабочей средой аппарата.
Как правило, отказ двойного торцового уплотнения происходит мгновенно: сигналом, предупреждающим об отказе, является увеличение утечки смазочной жидкости. Изношенное уплотнение после завершения технологической операции следует демонтировать и выявить причину нарушения работоспособности. Повышенное изнашивание углеграфитового кольца нижней пары трения по сравнению с верхней свидетельствует о наличии абразивных частиц в технологической среде, а повышенное изнашивание кольца верхней пары — о попадании абразива из атмосферы или о подтекании смазочного материала из редуктора или узлов привода.
Замерив ширину дорожек трения на рабочих поверхностях вращающихся колец пар трения, можно оценить качество монтажа и жесткость вала перемешивающего устройства. При отсутствии биений вала, установочных смещений и перекосов торцового уплотнения относительно оси вала ширина дорожек трения вращающихся колец верхней и нижней пар трения будет одинакова и равна ширине рабочих поясков углеграфитовых колец. Если ширина дорожек трения на 1,5—2 мм больше ширины рабочих поясков, то перед установкой нового торцового уплотнения необходимо проверить на аппарате центровку вала и его перпендикулярность относительно посадочных поверхностей.
О недостаточной жесткости вала свидетельствует большая ширина дорожки трения на нижнем вращающемся кольце торцового уплотнения. Если в этом случае причиной отказа уплотнения явился износ нижней пары трения, то необходимо принять меры к снижению угловых колебаний вала в районе торцового уплотнения. Наиболее простым способом уменьшения вынужденных колебаний вала является установка нижней опоры. При невозможности установки нижней опоры необходимо максимально приблизить подшипниковую опору к торцовому уплотнению.
При незначительном износе пар трения причиной отказа уплотнения могут быть резиновые кольца или пружины. В результате взаимодействия с рабочей средой резиновые кольца могут давать усадку, набухать или затвердевать. При усадке сечение кольца уменьшается, герметичность между сопрягаемыми деталями торцового уплотнения нарушается. При набухании или отверждении резиновых колец нарушается подвижность колец пар трения и, как следствие, увеличивается утечка. Поскольку рабочая среда контактирует с резиновыми кольцами нижней пары, то, сравнивая состояние резиновых колец верхней и нижней пары трения, можно выявить причину потери резиной ее свойств. При недостаточной химической стой-кости резины изменениям подвергаются только кольца, контактирующие с рабочей средой. В этом случае необходимо обеспечить защиту резиновых колец фторопластовыми манжетами или заменить резину на более химически стойкую. При недостаточной термической стойкости изменениям подвергаются в одинаковой степени все резиновые кольца и в первую очередь кольца, уплотняющие вращающиеся элементы пар трения на втулке уплотнения. Замена резины на более термостойкую или снижение температуры смазочной жидкости помогут продлить долговечность торцового уплотнения. В результате коррозионного разрушения металла пружин происходит их утонение, уменьшение контактного давления и увеличение утечки. Применение коррозионно-стойких металлов или покрытий при изготовлении пружин, а также использование неагрессивных смазочных жидкостей исключает влияние пружин на долговечность торцовых уплотнений.
При преждевременном отказе торцового уплотнения необходимо выявить причину отказа, и только после ее устранения приступить к монтажу на аппарат нового уплотнения.
В практике эксплуатации возможны случаи отказа торцовых уплотнений, вызванные несколькими причинами. В период пусконаладочных работ на реакторах амминирования (производство фенозона) наработка торцовых уплотнений до первого отказа не превышала одного месяца. Во Время работы наблюдался постоянно увеличивающийся расход смазочной жидкости, причем утечка через верхнюю пару трения не превышала 1-2 см3/ч.
Читайте также: Приводные валы для ваз 2121
При осмотре демонтированных уплотнений установлено следующее:
- потеря подвижности колец нижней пары трения вследствие набухания резиновых колец;
- осаждение пылевидных частиц желтого цвета на поверхностях деталей, контактирующих с рабочей средой;
- полный износ рабочего пояска нижнего углеграфитового кольца;
- ширина дорожек трения на рабочих поверхностях вращающихся колец превышала 10 мм (биение вала в статике при проворачивании вручную было на более 0,2 мм).
Таким образом, причинами отказов явились недостаточная химическая стойкость резины, наличие абразива в среде и малая жесткость вала. Необходимо отметить, что устранением выявленных причин отказов без уменьшения биения вала не удается существенно повысить работоспособность уплотнения. Поскольку установка концевой опоры вала в абразиво содержащей среде не эффективна, а увеличение диаметра вала требует значительных материальных затрат, наиболее рациональным способом снижения амплитуды колебаний вала в зоне торцового уплотнения является уменьшение расстояния между подшипником привода и уплотнением. Например, таким способом осуществлена модернизация привода перемешивающего устройства реактора амминирования (рис. 1).
Рис.1
Стойка 1 привода через переходной фланец 5 установлена на корпусе торцового уплотнения. Крышка 4 проточена по наружному диаметру и 1 ней выполнено посадочное гнездо под центрирующее кольцо 2. Втулка 7 доработана, крепится к валу болтом 8, дополнительно введено резиновое кольцо 6. Кольцо 10 увеличивает опорную поверхность привода. В основании уплотнения установлены защитные фторопластовые манжеты 11. Для обеспечения защиты торцового уплотнения от воздействия рабочей среды выполнено дроссельное отверстие 9, через которое часть смазочной воды поступает в аппарат. Амплитуда колебаний втулки 7 торцового уплотнения определяется длиной L свободного участка вала — расстоянием между нижним торцом втулки привода и верхним торцом втулки уплотнения. При модернизации привода длина L уменьшилась с 200 мм до 10 мм , в результате чего амплитуда колебаний втулки, а следовательно, и вращающихся колец 12 снизилась с 3 до 0,2 — 0,3 мм. Модернизация привода и уплотнения позволила увеличить наработку до первого отказа втрое.
Источник: Эрхард Маер «Торцовые уплотнения»
Видео:Сальниковое уплотнениеСкачать
Причины повреждения торцевого уплотнения насосов
Наши специалисты всегда
рады Вам помочь:
Торцевое уплотнение — один из основных узловых элементов конструкции насоса, который обеспечивает герметичность в местах прохождения вала оборудования через крышку двигателя. Специалисты относят торцевое уплотнение к наиболее уязвимым, прихотливым и быстроизнашиваемым элементам насосного оборудования. По статистике от 60 до 90% торцевых уплотнений выходит из строя раньше заявленного эксплуатационного срока насосов. При этом лишь 30% от всех поломок относятся к естественному износу. Все остальное в подавляющем большинстве — это неправильная эксплуатация оборудования.
Читайте также: Датчик положения коленчатого вала кадди
Разновидности торцевых уплотнений
Торцевые уплотнения насосов классифицируются на виды в зависимости от назначения насоса, конструкции и материала изготовления.
По конструкции торцевые уплотнения бывают:
• разборные;
• картриджевые;
• сбалансированные;
• несбалансированные.
По материалам изготовления торцевые уплотнения подразделяются на две большие группы — это твердые и мягкие торцевые уплотнения. Данный конструктивный элемент насосного оборудования может изготавливаться из следующих материалов:
• карбид кремния;
• оксид алюминия;
• карбид вольфрама;
• графит;
• резина;
• витон;
• нитрил.
Функциональное назначение торцевых уплотнений зависит от категории насосного оборудования. Так, задача торцевого уплотнения в поверхностных насосах — не пропускать перекачиваемую жидкость из насоса наружу, тогда как в погружном насосном оборудовании торцевое уплотнение призвано не пропускать жидкость в электродвигатель, предупреждая электрические замыкания. В отдельных моделях насосного оборудования для повышения характеристик надежности используется несколько торцевых уплотнений.
Причины повреждения торцевых уплотнений
Специалисты сервисных центров подсчитали, что 70% всех поломок насосного оборудования связано с повреждением торцевых уплотнений. В числе самых распространенных причин:
• расхождение поверхности уплотнения из-за блокировки осевого движения вращающейся поверхности уплотнения;
• неправильная монтажная длина уплотнения, и, как следствие, отсутствие контакта вращающейся и стационарной поверхности;
• отсутствие смазки на поверхности уплотнения, что приводит к перегреву оборудования;
• перегрев по причине закрытого впускного клапана насоса;
• всевозможные химические реакции с окисляющим веществом;
• скольжение по причине недостаточного электрического заземления насоса;
• выделение твердых частиц из жидкости в месте скольжения торцевого уплотнения;
• задержка летучих компонентов жидкости в зазоре уплотнения.
Кроме того, причинами повреждения торцевого уплотнения могут быть плохо закрепленные вал или муфта, избыточное давление, несоблюдение температурного режима перекачиваемых жидкостей, износ подшипников, наличие осадка или твердых частиц в перекачиваемой жидкости, неправильная сборка уплотнения, залипание поверхностей уплотнения, нарушение соосности колец и пр.
Проблемы с торцевым уплотнением требуют не только замены самого торцевого уплотнения, но и устранения причины его поломки. Чаще всего при визуальном осмотре определить ее сложно, требуется квалифицированная диагностика специалиста, поэтому для решения проблем с торцевым уплотнением насоса лучше обратиться в сервисный центр.
Видео:Самое простое обьяснение.Механический сальник 2.0 Как работает механическое торцевое уплотнение.Скачать
Сальниковые уплотнения насосов
Когда вал вращается в насосе, то жидкость может протекать через него.
Вал вращается двигателем и поддерживается подшипниками снаружи корпуса. Но рабочее колесо, вращаемое двигателем, должно быть погружено в жидкость внутри корпуса, чтобы эту самую жидкость двигать. Это значит, что вал входит в двигатель в двух местах.
Если вы не хотите затопить шахту и разозлить своего начальника смены, то эти отверстия должны быть закрыты так, чтобы вал мог вращаться свободно с минимальным трением. Для этого задания существует два устройства:
Видео:Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать
Механические уплотнители
Механические уплотнители используют две очень ровные отполированные поверхности, создавая настолько маленький зазор, что даже небольшое количество жидкости не может пройти.
Видео:Причины появления эмульсии в редукторе лодочного мотораСкачать
Сальниковая набивка
Сальниковая набивка – довольно таки простая. По сути, это просто верёвка, намотанная вокруг вала, и жёстко прижата, чтобы предотвратить чрезмерные утечки.
Сальниковое уплотнение протекает постоянно. Оно повреждает вал и нуждается в частой замене. Из-за этих причин, оно было заменено механическим уплотнением в большинстве установок уже сначала 50-х гг. Из-за небольшой стоимости сальникового уплотнения, оно до сих пор используется.
Видео:Устройство и причины выхода из строя турбокомпрессораСкачать
Строение и выбор сальникового уплотнения
Сальниковое уплотнение – технология древняя. Более 5000 лет назад моряки сталкивались с некоторыми проблемами. Каждый корабль имеет руль или точку поворота в задней части. Руль соединён валом с ручкой управления на палубе, называемой штурвалом.
Поэтому древние моряки решили эту проблему, запихивая в зазор вокруг вала куски старой одежды или парусов, покрытые животным жиром либо воском.
Позже вокруг вала была сконструирована маленькая коробочка, которая прикрывается зажимом для улучшения уплотнения.
Здесь обычный сальниковый уплотнитель не изменился сквозь тысячелетие. Тем не менее, улучшения конструкции уплотнителей всё-таки произошли.
Читайте также: Акцент шумит подшипник первичного вала
Типичный уплотнитель, доступный в наши дни, имеет квадратное поперечное сечение. Он производится в стандартных размерах – обрезными кольцами, или на катушках.
Есть множество видов материалов, включая фольгу для установок, где обычные уплотнители будут слишком мягкими и будут выжиматься из сальниковой коробки.
Наиболее распространенная – тканевая. Они разнообразны – от растительных, животных и минеральных волокон до синтетических пластмасс и даже металла.
Лён – это растительное волокно, которое было стандартом промышленности много лет. Он дешевый, легко доступен, и обеспечивает хорошее уплотнение.
Синтетические арамидные волокна, например кевлар, имеет большое сопротивление трению, и могут выдерживать большую температуру и скорость вала.
Другой распространённый пластик – политетрафторэтилен. Аббревиатура ПТФЭ, или тефлон.
Он имеет хорошие смазочные свойства и химическое сопротивление. Так как, он не реактивен – он используется в установках, где загрязнение жидкости полностью не допустимо, как в пищевой промышленности. Чтобы уменьшить тепло, передаваемое от вращающегося вала, уплотнитель пропитан смазкой, например, масло, жир, воск, графит или разные синтетики.
В последние 30 лет комбинируется ПТФЭ и графит, пропитанный высокотемпературной смазкой, что продается под названием ГФО.
Универсального уплотнения не существует, но этот материал уже близок к этому. У него большой диапазон применения, и он может похвастаться долговечностью. Но, он очень дорогой.
Видео:Убьет ли подшипник избыточная смазка? Проводим эксперимент!Скачать
Как выбрать материал сальника
Большой выбор уплотнительных материалов и смазок доставляет бесконечный список комбинаций. В итоге, критерий выбора сводится к:
- рабочей температуре,
- давлению уплотнения,
- скорости вала
- химической соответственности жидкости.
Из-за способа, каким создается уплотнение, уплотнитель должен жестко сжимать вал во время работы. И это неизменно ведет к проблемам.
- Сальниковое уплотнение создает большое трение, что налаживает нагрузку на двигатель и создает много тепла, которое должно быть рассеяно.
- Сальниковое уплотнение предотвращает чрезмерное протекание. Оно не предотвращает утечку полностью, потому что уплотнение должно немного протекать в течение работы.
В установках, где вал двигается не часто, уплотнитель может быть сильно прижат, чтобы остановить утечки полностью, например, вот задвижка:
Она использует кольца, но большинство используют сальниковое уплотнение вокруг шпинделя, которое поднимает или опускает задвижку. Но в подвижных машинах некоторые утечки необходимы для смазки и охлаждения уплотнителя.
Это настойчивое протекание необходимо. Без него сальник загорится, и не будет уплотнять вообще.
Видео:Лучший способ отмыть ГБЦСкачать
Промывка
Чтобы улучшить смазывание и убрать абразивные примеси, применяется промывка, подведенная к сальниковой коробке. Обычно это перекачиваемая жидкость, направляемая прямо из корпуса насоса.
Но, перекачиваемая жидкость может быть слишком абразивна или химически не соответсвенна, поэтому используется внешний источник промывки – это вода, проводимая прямо к сальниковой коробке.
Внешняя промывка идет нога в ногу с устройством, называемым проставочным кольцом – это металлическое или пластиковое кольцо с дырками и пазами.
Оно устанавливается в сальниковой коробке на уплотнители.
Его задача направлять промышленную жидкость в сальниковые коробки. Поэтому он устанавливается на одной линии с линией входа жидкости.
Видео:ПОДСОС ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ ДРОСЕЛЬ . ВЫ ПРО ЭТО НЕ ЗНАЛИ. 100Скачать
Износ вала
Другая неизбежная погрешность в использовании сальников – повреждения, наносимые валу абразивными частичками. Эти частички поступают от уплотнения, перекачиваемой жидкости и, что удивительно, от самого вала.
Металл карадирует, формируя оксиды на его поверхности, будь то железные оксиды от стали, хромовый оксид от нержавеющей стали, медный оксид от бронзы, или алюминиевый – от алюминиевых сплавов. Эти оксиды очень абразивны. Это тот же материал что используется в шлифовочном колесе.
Контакт между уплотнением и валом приводит к образованию оксидов на поверхности вала, который внедряется в уплотнительные кольца и прорезает выемки в валу. Так вал износится, и будет нуждаться в замене.
Один из способов борьбы с этим – использование рукава, который монтируется на вал и может быть легко заменён, когда тот износится, без замены всего вала.
Наиболее расстраивающая штука в сальниковых уплотнителях, это то, что он должен периодически регулироваться. Во время работы, смазка выдавливается из уплотнителя, и он изнашивается, что приводит к увеличению протекания, необходимого для смазывания и охлаждения.
Поэтому обслуживающий персонал должен периодически проверять протечки и жесткость затяжки. Когда болты не достаточно затянуты, жидкость будет вытекать вместе со смазкой, и уплотнители будут нуждаться в замене.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🌟 Видео
Двойное торцовое уплотнение насоса (конструкция) Х 80-50-200 - 1Скачать
Как устроен и работает механический сальник. Механическое уплотнение и почему протекает сальник.Скачать
Можно ли снимать уплотнения в закрытых подшипниках, а сами подшипники пересмазывать?Скачать
Эволюция уплотнений: история, применения, конструктивные особенности уплотнений FreudenbergСкачать
Манжета или сальник? Чем уплотняют валы и оси!Скачать
Ремонт насосной станции. Замена торцевого уплотнения (сальника)Скачать
ГИДРОКОМПЕНСАТОРЫ НЕ БУДУТ СТУЧАТЬ ЕСЛИ СДЕЛАТЬ ТАК! Knocking liftersСкачать
уплотнение валаСкачать
Какие факторы следует учитывать при выборе двойных торцевых уплотнений и уплотнений типа тандемСкачать
Торцевое уплотнение для насосов, обзор уплотнений для ОНЦСкачать
Устранение течи у промышленных насосов DAB. Замена торцевого уплотнения.Скачать
ЧТО ТАКОЕ КЛАПАН ФАЗОРЕГУЛЯТОРА. КАК ОН ВЛИЯЕТ НА Х/Х И КАК ПРОВЕРИТЬ? ОШИБКА DF080 | #ВидеолекцияСкачать
