Торцевое уплотнение. В этом уплотнении герметичность достигается за счет плотного поджатия по торцевым плоскостям двух деталей – вращающейся и неподвижной. Герметичность в таком соединении может быть достигнута только при высоком качестве обработке прилегающих поверхностей. Неровности 1мкм нарушают нормальную работу торцевого уплотнения. Поверхности трения подвергаются шлифовке и притирке, и имеют высокую чистоту обработки (№ 10 — № 12), они могут быть плоскими, сферическими или конусными. Плоские поверхности применяются чаще, т.к. при доводке легче получить хорошую чистоту поверхности трения, ширина кольцевой поверхности трения не должна быть большой (меньше 6 — 8 мм).
В химической промышленности торцевые уплотнения применяются не только для реакторов, но и для центробежных насосов. Торцевое уплотнение для герметизации аппаратов представлено на рисунке 30. Кольцо 2 получает вращение от вала через водило 4, состоящее из двух половинок, стягивающих вал, и через шпильки 3. Неподвижное кольцо 7 соединено с сильфоном. Тяги 6 с пружиной дают возможность регулировать силу поджатия колец 2 и 7, сильфон 8 позволяет компенсировать биение вала.
1 — корпус; 2 — вращающееся кольцо; 3 — шпилька; 4 — водило; 5 — пружина; 6 — тяга; 7 — неподвижное кольцо; 8 — сильфон .
Рисунок 30 — Торцевое уплотнение .
уплотнение (рисунок 30) работает при давлении 2 * 10 3 — 1,6 * 10 6 Па, температуре до 250 ° С и частоте вращения до 10 с -1 .
Достоинства – меньшие утечки, чем в сальнике, так как при работе под вакуумом подсос воздуха отсутствует, потери мощности составляют десятые доли потерь мощности на трение в сальнике, не требуется обслуживания, что объясняется большой износостойкостью пары трения (а следовательно, долговечностью) и хорошей работой при биениях вала.
Недостатки – высокая стоимость и сложность ремонта.
Основным узлом торцевого уплотнения является пара трения. Материал, из которого она изготовлена, должен обладать износостойкостью и малым коэффициентом трения. Используются следующие материалы: кислостойкая сталь – одно кольцо; углеграфит , бронза или фторопласт – другое кольцо. Фторопласт применяется только в случае небольших давлений и при невысоких скоростях пары трения, так как он обладает хладотекучестью. По конструкции торцевое уплотнение может быть внутренним и внешним, одинарным и двойным. Уплотнение, изображенное на рисунке 30, является внешним.
У внутреннего уплотнения вращающееся кольцо и нажимные пружины расположены внутри аппарата в рабочей среде. Двойное уплотнение имеет две пары трения и практически представляет собой два последовательных одинарных уплотнения. В двойном уплотнении между двумя парами трения помещается запирающая среда, предотвращающая утечки и отводящая тепло трения.
В химической промышленности наиболее распространенными являются следующие типы торцевых уплотнений: а) двойное торцевое уплотнение типа ТД (левая часть рисунок 31), предназначенное для герметизации валов аппаратов для перемешивания взрывоопасных, токсичных, пожароопасных, ядовитых и подобных им сред при давлениях до 0,6 МПа (тип ТД-6) и при давлениях до 3,2 МПа (тип ТД-32); б) двойное торцевое уплотнение ТДП (правая часть рисунок 31) с встроенным подшипником, предназначенное для герметизации валов аппаратов для перемешивания взрывоопасных, токсичных, ядовитых и подобных им сред; в) торцевое уплотнение типа ТСК, в котором использован сильфон из стали 12Х18Н10Т (рисунок 32), предназначенное для герметизации валов аппаратов для перемешивания взрывоопасных, токсичных и ядовитых сред, находящихся под давлением.
Читайте также: Датчик положения распределительного вала мицубиси
1 — неподвижные уплотнительные кольца; 2 — подвижные уплотнительные кольца; 3 — пружина; 4 — корпус; 5 — встроенный опорный подшипник .
Рисунок 31 — Двойное торцевое уплотнение типа ТД (левая часть рисунка) и типа ТДП (правая часть рисунка) .
Данные торцевые уплотнения применяют в аппаратах, работающих при избыточном давлении до 1,6 МПа или остаточном давлении не менее 0,0027 МПа и температуре от -20 до +50 ° С.
Конструкция торцевого уплотнения (рисунок 32.), состоящая из под- вижного кольца 5, закрепленного на валу с помощью водила 2, и неподвижного кольца 6, плотно прижимаемого торцевой поверхностью к неподвижному кольцу пружинами 4 и гайками 3. Неподвижное кольцо 6 соединено болтами 10 с узлом сильфона 7. Корпус 8 закрыт сверху крышкой 1 и прикреплен фланцами и болтами 9 к крышке аппарата.
1 — крышка; 2 — пружина; 3 — подвижное кольцо; 4 — неподвижное кольцо; 5 — сильфон; 6 — корпус; 7 — болт .
Рисунок 32 — Торцевое уплотнение типа ТСК .
Сильфон представляет собой тонкостенную трубку с гофрированной поверхностью.
Смазку трущихся колец и охлаждение производят проточной водой, циркулирующей в полости крышки. Вода, попавшая через уплотнительную поверхность, собирается в нижней части корпуса, называемой уловителем, и выводится через штуцер. Неподвижные и подвижные кольца (пары трения) изготовляют из углеграфита, сталей 12Х18Н10Т, 40Х13, 95Х18, сплавов хостеллой Д или ситаллов.
Рассмотрим работу торцевого уплотнения (рисунок 33).
Рисунок 33 — Движение среды в зазоре между кольцами торцевого уплотнения
Движение среды в зазоре между кольцами в цилиндрических координатах описывается уравнением:
Так как уплотнение имеет осевую симметрию, то и , а поскольку в зазоре давление изменяется только в радиальном направлении, то .
После упрощения уравнение (1.49) примет вид:
Поскольку ширина поверхности соприкосновения колец в торцевом уплотнении невелика, то можно принять:
Теперь уравнение движения среды запишется следующим образом:
Исходя из схемы движения среды в зазоре между кольцами, изображенной на рисунке 33, граничные условия для уравнения (1.52):
Интегрирование уравнения (1.52) дает:
Используя граничные условия (1.53), получаем по уравнению (1.54):
С учетом постоянных с 1 и с 2 решение примет вид:
Величина утечки на единице длины уплотнения составит:
На всем периметре уплотнения величина утечки будет равна:
Читайте также: Сколько масла заливать в компрессор холодильника бытового
Преобразуем уравнение (1.60):
Граничные условия для уравнения (1.61) с использованием схемы движения среды в зазоре пары трения рисунок 33:
После интегрирования получаем:
Отсюда найдем величину утечек среды в торцевом уплотнении:
Таким образом, на величину утечки наиболее сильное влияние оказывает величина зазора между кольцами торцевого уплотнения. В уравнениях (1.60) и (1.64) эта величина входит в третьей степени, поэтому для нормальной работы уплотнения зазор между кольцами должен быть доведен до минимума. Этого удается достичь шлифовкой и притиркой колец. Величина зазора составляет от долей микрона до нескольких микрон.
В торцевом уплотнении одно из колец вращается, поэтому кроме сил давления и трения на величину утечек оказывает влияние сила инерции. Если угловую скорость вращения среды в зазоре определять как среднюю арифметическую угловых скоростей вращения колец, то уравнение (1.61) с учетом силы инерции примет вид:
После интегрирования и преобразования величины утечек определятся выражением:
Таким образом, повышение частоты вращения вала увеличивает утечки при работе аппарата под давлением и уменьшает утечки при работе аппарата под вакуумом.
Торцевые уплотнения для реакторов
Торцевые уплотнения – детали, которые обеспечивают герметичность вращающегося вала промышленного реактора относительно крышки или самой емкости: не пропускают наружу газы и пары, находящиеся в аппарате под давлением, или же не пропускают воздух в сам реактор, работающий под вакуумом. Компания «Насосы и уплотнения» предлагает широкий ассортимент уплотнений от ведущего мирового производителя «John Crane» для реакторов.
Технические характеристики и виды уплотнений реакторов
Торцевые уплотнения реакторов от «John Crane» гарантируют надежность и максимальную герметичность оборудования, а также отличаются простотой установки даже в условиях ограниченного пространства. Изделия этой марки имеют увеличенный срок службы и рассчитаны на полную рабочую нагрузку.
В каталоге нашей компании представлены торцевые уплотнения для реакторов типа 2100, 2, 32D, СК и 502. Они имеют следующие технические характеристики:
- Рабочая среда: пищевые и химические жидкости, кислоты, щелочи
- Максимальное давление: 62 бар.
- Минимальный и максимальный диаметры вала: 14-100 мм.
- Скорость вращения: до 25 м/с.
- Диапазон рабочих температур: от -75 до +260°С.
Таким образом, среди продукции «Джон Крейн» можно подобрать изделия для ректоров разного типа, с различными условиями эксплуатации и для разных типов рабочей среды.
Как подобрать уплотнение для ректора?
Среди продукции, представленной в каталоге компании «Насосы и уплотнения», представлены уплотнения для реакторов отечественного и зарубежного производства. Чтобы подобрать изделия, которые гарантированно подойдут для тех или иных моделей оборудования – обращайтесь за консультацией по номеру +7 (495) 727-27-11.
Вся продукция поставляется с гарантией производителя и полным пакетом сопроводительной документации. Доставка осуществляется во все регионы РФ, Казахстана и Республики Беларусь.
Читайте также: Замена подшипников первичного вала ваз 2112 16 клапанов
Торцевое уплотнение вала реактора
На данной странице представленны торцовые уплотнения для аппаратов с перемешивающими устройствами.
Вся поставляемая продукция сертифицированна,поставляется с паспортами и проходит обязательное испытание на стендах.
В аппаратах с перемешивающими устройствами двойные торцовые уплотнения распространнены очень широко.
Разработки уплотнений проведены по модульной схеме.
Базовые конструкции двойных торцовых уплотнений типа ТД выпускают в двух исполнениях:
с избыточным давлением до 0,6 МПа(ТД-6) и 2,5МПа(ТД-25) (рис.1 и рис.2) .
Рис.1.Двойное торцовое уплотнение типа ТД-6 для аппаратов с перемешивающими устройствами.
Рис.2.Двойное торцовое уплотнение типа ТД-25 для аппаратов с перемешивающими устройствами.
Частота вращения вала не более 8,3 с‾1.
Пары трения уплотнения образованы вращающимися кольцами 2 из силицированного графита СГ-П и неподвижными кольцами 1 из графита типа 2П1000.
Вращающиеся кольца установленны на втулку 3, поджатие колец обеспечивается пружинами 4. Пары трения помещены в корпус 5 с рубашкой охлаждения.Полость а основания служит для сбора утечек затворной жидкости.
Торцовые уплотнения типа ТД применяют,как при верхнем,так и при нижнем расположении привода.
Для герметизации валов малогабаритных аппаратов с верхним расположением привода применяют торцовые уплотнения типа ТДМ (рис.3),рассчитанные на работу при избыточном давлении не менее 2,66 кПа и частоте вращения вала не более 25с‾1.
Рис.3. Двойное торцовое уплотнение типа ТДМ для аппаратов с перемещивающими устройствами.
Для герметизации валов аппаратов с коррозионно-стойкими покрытиями(в том числе эмалированных,футерованных и др.),в которых недопустим контакт металла с рабочей средой,применяют торцовые уплотнения типа ТДФ(рис.4)-в них с рабочей средой контактируют только фторопластовые детали и кольца из углеродных материалов.
Рис.4. Двойное торцовое уплотнение типа ТДФ для аппаратов с перемешивающими устройствами.
. Торцевые уплотнения изготавливаются серийно следующих типов:
- с термическим затвором типа T1 (ТТ) для герметизации валов аппаратов биологических процессов, где требуется стерильность технологического процесса;
- одинарное с металлическим сильфоном T2 (ТСК) для герметизации валов аппаратов с невзрывоопасными и невредными средами;
- двойное с подшипником и без него типов: T3 (ТД-6), (ТД-25) T4 (ТДП-25) для герметизации валов аппаратов с вредными, взрыво- и пожароопасными средами;
- для эмалированных аппаратов типа: T5 (ТДФ), T6 (ТДПФ), T7 (ТДПФ) для герметизации валов аппаратов с коррозионностойкими покрытиями(в том числе эмалированных, покрытых кислотостойкими и кислотощелочестойкими эмалями) для работы под давлением 0,6 МПа с агрессивными, вредными, взрыво- и пожароопасными средами;
- для валов малогабаритных аппаратов типа: T8 (ТДМ-16), (ТДМ-32) для герметизации валов аппаратов с вредными, взрыво- и пожароопасными средами;
В комплект поставки входит торцевое уплотнение и запасные детали к нему согласно ведомости ЗИП.
По требованию заказчика торцовые уплотнения могут комплектоваться пневмогидроаккумуляторами.
Фотографии изготовленных уплотнений:
- 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