ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уплотнения для жидкостей с твердыми включениями из "Уплотнения и уплотнительная техника " В аппаратах с перемешивающими устройствами используют одинарные торцовые уплотнения типа ТСК и ТСФ (рис. 9.32 и 9.33, табл. 9.14). Уплотнения применяют для парогазовых сред взрыво- и пожаробезопасных, нетоксичных с избыточными давлениями не более 0,6 МПа и температурой — 30...250°С на аппаратах с верхним расположением привода (частота вращения вала 11,6 с ). [c.327] Сдерживающим фактором на пути широкого распространения торцовых уплотнений в насосах, перекачивающих абразивные гидросмеси, бьшо определенное несоответствие уровней требований, предъявляемых к насосам и торцовым уплотнениям, которыми комплектуется насос при эксплуатации. Разработка торцовых уплотнений с учетом специфики работы в гидросмесях, появление новых износостойких материалов привели к расширению диапазона применения торцовых уплотнений. [c.328] В данном подразделе рассмотрены торцо вые уплотнения для нейтральных и агрессивных сред с содержанием твердых включений более 4% объема среды. Объемная концентрация твердых включений, % для насосов, перекачивающих угольную пульпу — до 10, химических и грунтовых насосов —до 15, шламмовых — до 20, Песковых — до 25. [c.328] Конструкции уплотнений для сред третьей группы рассмотрены в под-разд. 9.7. [c.328] Для сред второй и особенно четвертой групп характерны высокие агрессивные свойства гидросмеси и средняя или низкая твердость абразивного компонента (согласно ГОСТ 25941—83 содержание абразивных включений 2% по объему). [c.328] Наиболее типичным решением проблемы уплотнения вращающегося вала для сред второй и четвертой групп является применение уплотнительного комплекса в виде двойного торцового уплотнения (см. рис. 13.1 и 13.2) с подачей в камеру уплотнения затворной жидкости под давлением, превышающим давление рабочей жидкости на 0,1-0,15 МПа. [c.328] Обратная картина наблюдается, например, при синтезе мочевины под высоким давлением. Температура жидкости в зоне уплотнения не должна превышать 70 °С, т. е. температуры, при которой из раствора выпадают кристаллы синтезированного продукта. Чтобы в рабочем режиме насоса не возникало отложений в зазоре между втулкой вала и неподвижньпм кольцом пары трения, перед торцовым уплотнением предусмотрена дроссельная щель а (рис. 9.34), в которую подается холодная вода. [c.329] Оценивая тенденции развития современного насосостроения, необходимо отметить, что использование торцовых уплотнений для работы непосредственно в абразивной среде, является самым перспективным направлением, позволяющим существенно снизить эксплуатационные затраты и перевести насосы на автоматическое обслуживание. [c.329] На рис. 9.35 показано торцовое уплотнение ведущего вала редуктора, используемого в строительстве. Оно предотвращает вытекание масла из подшипника и одновременно защищает под-шипник от пыли, грязи и воды. Уплотнение компактно, вторичные уплотнения 3 выполнены в виде резиновых колец большого сечения, имеющих диаметральный натяг 15—20% (они одновременно являются упругими элементами). [c.330] Уплотнение работает практически без перепада давлений и при низких скоростях скольжения (до 3 м/с при пластичном твердом смазочном материале и 8 м/с при жидком смазочном материале). Кольца пары трения / и 2 изготовляют из коррозионно-стойкого материала, поскольку вследствие образования ржавчины, например, во время простоев возможно увеличение износа и утечек. [c.330] Торцовое уплотнение состоит из вращающегося уплотнительного кольца 1, расположенного на валу 6, неподвижного кольца 2, установленного во втулке 3, неподвижного поджимного элемента 5, герметизируемого сильфоном 4. Таким образом, в среде, содержащей абразивные включения, находится лишь пара трения — ее износостойкость определяет срок службы торцового уплотнения. [c.330] Начальное контактное давление в паре трения, создаваемое пружинами, должно быть не менее 0,35 МПа (выше, чем в торцовых уплотнениях, предназначенных для работы в чистых средах). Чтобы обеспечить осевое смещение неподвижного кольца пары трения до 5 мм в торцовых уплотнениях типа 562 используют набор мелких цилиндрических пружин, что усложняет конструкцию упругого элемента, но позволяет компенсировать неточности монтажа и большие допуски, присущие этому классу насосов. [c.330] Для насосов, перекачивающих абразивные гидросмеси с твердыми включениями крупностью менее 0,1 мм, а также для смесей, имеющих температуру выше 80 °С, применяют двойные торцовые уплотнения типа 562/251 (рис. 9.37), разработанные ВНИИгидро-машем. [c.331] Для погружных моноблочных переносных насосов с сухим двигателем применяют двойное торцовое уплотнение с внутренним стыком пары трения у внутреннего уплотнения (рис. 9.38). [c.331] Вследствие автономности насоса подача затворной жидкости под давлением, превышающим давление перекачиваемой жидкости, исключена, поэтому камеру заполняют минеральным маслом. Контроль за наличием масла в камере и его восполнение проводят один раз в год. [c.331] Для уплотнений, работающих в гидросмесях, содержащих абразивные включения, основным критерием, определяющим работоспособность и долговечность уплотнения при соблюдении вышеизложенных принципов конструирования уплотнений, является износ пары трения, так как нарушение макро- и микрогеометрии поверхностей трения влечет за собой резкое ухудшение работы торцового уплотнения. [c.331] В отличие от чистых сред, в которых изнашивание уплотнительных колец идет в осевом направлении, в средах с абразивными включениями изнашивание идет в радиальном направлении, вдоль ширины пояска трения. Начинается изнашивание на входной кромке вследствие ее дефектов (сколов, трещин) или эксцентричности наружной поверхности вращающегося кольца (рис, 9.39). Вследствие дефектов входной кромки вблизи нее образуется вихрь, несущий абразивные частицы и размывающий входную кромку. После образования на обеих поверхностях трения кольцевой канавки - зоны гидроабразивного изнашивания (участок I) — абразивные частицы самой мелкой фракции получают свободный доступ к стыку пары трения, образуя зону изнашивания клиновидной формы (участок II). Долговечность уплотнения зависит от скорости распространения клиновидной зоны вдоль ширины пояска трения. В процессе изнашивания пары трения уплотнительные функции несет поясок трения, свободный от воздействия абразивных частиц (участок III). [c.332] Изношенные в насыщенных солевых растворах поверхности внешне похожи на поверхности пар трения средней твердости по Шору А для угле-графитов (70 — 75), отработавших в чистых нейтральных средах оба кольца теряют плоскостность, образуя микрорельеф с кольцевыми канавками. Изнашиваемые материалы срабатываются параллельно поверхности трения. [c.332] Экспериментально установлено, что для абразивных гидросмесей оптимальным является такая конструкция колец пар трения, при которой узкий поясок трения находится на вращающемся кольце, а широкий — на неподвижном. При обратном сочетании поясков трения на кольцах и равной их ширине более развитым становится участок гидроабразивного изнашивания и более интенсивно протекает изнашивание кольца по ширине пояска трения, так как стык пары трения становится более доступным для абразивных частиц (рис. 9,40). [c.332] Не рекомендуется также выполнять фаски с углом менее 60° на входной кромке пояска трения. Абразивные частицы, попадающие на конусный участок и защемляемые между двумя кольцами при неизбежной эксцентричности колец, входят в силовое взаимодействие с уцругоустановленным кольцом пары трения и раскрывают стык. [c.333] Вернуться к основной статье