Для получения предложения необходимо указать свои данные.
Так мы сможем предоставить вам лучшие условия.
ПРОИЗВЕДЕМ ЭФФЕКТИВНЫЙ ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ
Оставьте свои контакты и прикрепите ТЗ (при наличии)
Свяжемся с вами в ближайшее время
Тип уплотнения вала
Торцевое (механическое) уплотнение
Два прижатых друг к другу кольца — вращающееся на валу и неподвижное «седло» в корпусе — с зазором в доли микрона между ними. Сегодня это стандарт для подавляющего большинства насосов: минимальная утечка, ресурс на порядок выше, чем у сальниковой набивки.
Давление
до 20–30+ бар
Окружная скорость
до 25 м/с
Утечка
0,05–неск. мл/ч
Ресурс
10 000–20 000+ ч
Как это работает
Принцип работы
Вращающееся кольцо закреплено на валу и прижимается пружиной к неподвижному «седлу», закреплённому в корпусе насоса. Между двумя идеально плоскими и гладкими поверхностями образуется зазор уплотнения толщиной около 0,2 мкм — именно в нём формируется тончайшая смазочная плёнка перекачиваемой жидкости. Она возникает из сочетания гидростатического давления (разницы давлений среды и атмосферы) и гидродинамического давления, возникающего при вращении. Эта плёнка одновременно смазывает поверхности и служит барьером от утечки — жидкость просачивается наружу в микроскопических, практически неизмеримых количествах.
Если замыкающее усилие (давление среды + сила пружины) слишком велико относительно площади скольжения — плёнка становится слишком тонкой, трение растёт, поверхности перегреваются и изнашиваются. Для решения этой проблемы существует балансировка уплотнения — снижение эффективной площади, на которую давит перекачиваемая среда (см. раздел ниже).
Схема одинарного торцевого уплотнения в разрезе (оригинальная иллюстрация Энергоюнион). Нумерация — см. таблицу ниже.
1
Корпус / камера уплотнениячасть корпуса насоса вокруг вала
2
Неподвижное седлозакреплено в корпусе, не вращается
3
Вращающееся кольцозакреплено на валу, вращается вместе с ним
4
Зазор уплотнения~0,2 мкм, здесь формируется смазочная плёнка
5
Вторичные уплотнения (O-кольца)резиновые кольца, герметизируют неподвижные и вращающиеся стыки
6
Пружинасоздаёt замыкающее усилие и передаёт крутящий момент
7
Узел передачи крутящего моментажёстко фиксирует вращающуюся часть на валу
8
Валпередаёт вращение от двигателя к рабочему колесу
Датащит
Технические характеристики
| Давление | стандартно до 20–30 бар, сбалансированные исполнения — значительно выше |
|---|---|
| Окружная скорость вала | до 15–20 м/с для неподвижного седла; выше 15–20 м/с — вращающееся седло для снижения дисбаланса |
| Температура среды | от −40°C до +180°C и выше — определяется материалами эластомеров и пар трения |
| Утечка | от практически нулевой до нескольких сотых мл/ч в исправном состоянии |
| Толщина смазочной плёнки | порядка 0,2 мкм в воде |
| Ресурс | от 10 000 до 20 000+ часов в зависимости от пары трения и условий |
| Максимальная вязкость (одинарное) | примерно до 2500 сП; выше — уплотнение по схеме «спина к спине» |
Значения обобщённые, ориентировочные по типу узла. Точные параметры — по каталогу конкретной модели и пары трения; финальный подбор проверяет инженер.
Балансировка
Сбалансированное и несбалансированное уплотнение
Коэффициент балансировки k — отношение гидравлически нагруженной площади к площади поверхности скольжения. У несбалансированного уплотнения k обычно около 1,2: конструкция проще и дешевле, подходит для низкого давления. У сбалансированного уплотнения площадь, на которую давит среда, уменьшена (например, за счёт ступенчатого вала), k составляет около 0,8 — это даёт более толстую смазочную плёнку и позволяет работать при высоком давлении и высокой скорости вращения без перегрева поверхностей.
Несбалансированное (k > 1)
Проще и дешевле в изготовлении. Годится для низкого давления. При превышении расчётного давления замыкающее усилие становится слишком большим — плёнка истончается, поверхности начинают изнашиваться и шуметь.
Сбалансированное (k < 1)
Дороже, но держит высокое давление и высокую скорость вращения без ускоренного износа. Стандарт для промышленных насосов, работающих не на голой воде низкого давления.
Материалы
Пары трения по EN 12756
| Код EN 12756 | Материал | Особенность |
|---|---|---|
| A / B | Угольный графит (пропитанный металлом / смолой) | Хорошая смазочная способность, работает даже при недостатке смазки; ограниченная стойкость к коррозии |
| V | Оксид алюминия (глинозём) | Недорогой вариант массового производства; стойкость к коррозии ограничена диапазоном pH 5–10 |
| U | Карбид вольфрама (WC) | Исключительная износостойкость, предпочтителен при абразивных средах; плохо работает всухую |
| Q | Карбид кремния (SiC) | Отличная стойкость к коррозии и износу; пористые марки лучше работают в горячей воде |
Материалы вторичных уплотнений (эластомеры)
| Код EN 12756 | Материал | Особенность |
|---|---|---|
| P | NBR (нитрильный каучук) | Базовый вариант, устойчив к маслам |
| E | EPDM | Плохо переносит минеральные масла, отлично — горячую воду |
| S | MVQ (силикон) | Жаростойкость до +230°C, гибкость до −60°C |
| V | FKM (витон) | Плохо переносит горячую воду, отлично — масла и химию |
| K | FFKM | Максимальная химстойкость среди эластомеров, но и самый дорогой |
Типичные пары трения: графит/карбид вольфрама (WC) — универсальный доступный вариант; графит/карбид кремния (SiC) — лучшая коррозионная стойкость; SiC/SiC или WC/WC — для абразивных сред, но требуют постоянной смазки.
Исполнения
Одинарное, сдвоенное и картриджное
Одинарное
Одна пара трения. Стандартное решение для большинства нетоксичных и неопасных сред при умеренных параметрах.
Сдвоенное «спина к спине» (back-to-back)
Два уплотнения с затворной жидкостью под давлением выше рабочего между ними. Полностью исключает утечку перекачиваемой среды в атмосферу — для токсичных, взрывоопасных и особо ценных сред.
Сдвоенное «тандем» (tandem)
Два уплотнения последовательно, буферная жидкость под более низким давлением, чем среда. Защищает от полной потери герметичности при отказе первого уплотнения и от работы всухую.
Картриджное
Уплотнение смонтировано в едином узле с гильзой и заранее выставленным осевым положением — безопасная и быстрая замена без точной подгонки на месте.
Плюсы
- Минимальная утечка вплоть до практически нулевой
- Значительно больший ресурс, чем у сальниковой набивки
- Не требует периодической подтяжки в процессе работы
- Не изнашивает вал, в отличие от набивки
- Держит высокое давление и скорость (сбалансированное исполнение)
- Подходит для токсичных и опасных сред (сдвоенное исполнение)
Минусы
- Заметно дороже сальникового уплотнения
- Не переносит работу всухую даже кратковременно (кроме пар графит/твёрдый материал)
- Требует более точного монтажа и квалифицированного обслуживания
- Чувствительно к вибрации, перекосу вала и загрязнениям
- Замена обычно требует остановки и частичной разборки насоса
Применение
Где используется торцевое уплотнение
Сравнение
Торцевое или другой тип уплотнения?
| Тип уплотнения | Утечка | Цена | Ресурс | |
|---|---|---|---|---|
| Торцевое | минимальная / нулевая | $$ | 10 000–20 000+ ч | вы здесь |
| Сальниковое | обязательная | $ | 1 000–10 000 ч | Сравнить → |
| Герметичное (магнитная муфта) | нулевая | $$$ | 15 000+ ч | Сравнить → |
Если утечка недопустима вообще ни в каком виде (сильнодействующие токсичные среды) — рассматривайте герметичное исполнение с магнитной муфтой вместо сдвоенного торцевого.
Стандарты
На что ссылаться при подборе
- EN 12756Европейский стандарт на торцевые уплотнения — размеры, коды материалов пар трения и эластомеров
- API 682 / ISO 21049Стандарт для нефтехимической и химической промышленности — категории уплотнений, схемы промывки (Piping Plans), требования к сдвоенным исполнениям
- DIN 24960Более старый немецкий стандарт на размеры торцевых уплотнений, предшественник EN 12756
Типичные причины отказа
На что обращать внимание в эксплуатации
- Работа всухую или недостаточная смазка.Самая частая причина — уплотнение перегревается за секунды-минуты, повреждаются эластомеры и поверхности трения. Требует немедленной остановки насоса.
- Загрязнение и абразив в среде.Твёрдые частицы, попавшие в зазор уплотнения, вызывают ускоренный износ поверхностей — особенно у пар с графитом.
- Химическое и физическое воздействие.Несовместимость материалов уплотнения со средой — коррозия, набухание или растрескивание эластомеров.
- Неправильный монтаж.Перекос, неверная осевая установка вращающегося кольца, повреждение при сборке — частая причина ранних отказов новых уплотнений.
- Изменение условий эксплуатации.Рост температуры, давления или вязкости среды сверх расчётных значений для конкретного уплотнения.
Наличие
Торцевое уплотнение у «Энергоюнион»
Wilo PH
Одноступенчатый центробежный насос с торцевым уплотнением вала и фланцевым соединением — торцевое уплотнение указано в базовой комплектации модели. В большинстве современных серий каталога (CNP, AIKON, Grundfos и др.) торцевое уплотнение — это заводской стандарт, сальниковое исполнение там, где оно вообще доступно, идёт отдельной опцией для экономии.
Смотреть модель →Вопросы
Частые вопросы
Для пар WC/WC или SiC/SiC — нет, повреждение возможно менее чем за минуту. Пары с угольным графитом переносят кратковременную работу без смазки лучше — до нескольких минут без критичного повреждения, но это не режим для регулярной эксплуатации.
Несбалансированное годится для низкого давления (в воде — примерно до нескольких бар, точный порог зависит от диаметра и конструкции). Если давление или скорость вращения выше — нужно сбалансированное, иначе смазочная плёнка становится слишком тонкой и поверхности начинают изнашиваться и шуметь.
«Почти не течёт» не равно «не течёт совсем». Для токсичных, взрывоопасных или дорогостоящих сред даже минимальная утечка недопустима по регламенту — тогда используют сдвоенное уплотнение с затворной жидкостью, которая гарантированно исключает контакт среды с атмосферой.
Точность изготовления другая на порядок: зазор уплотнения — доли микрона, поверхности шлифуются до почти полной плоскостности. Плюс материалы пар трения (карбид кремния, карбид вольфрама) сами по себе дороже плетёного шнура. Взамен — многократно больший ресурс и минимальная утечка.
Нужно подобрать пару трения под вашу среду?
Опишите параметры среды, давление и температуру — подберём материалы и конструкцию уплотнения. Телефон: +7 (903) 768-34-45.
Оставить заявку на подбор