Насос с каким типом уплотнения выбрать? Сальниковое или торцевое?

В ассортименте нашей продукции представлены насосы с сальниковым и торцевым уплотнением вала и наши клиенты часто спрашивают: «Какой тип уплотнения вала насоса лучше?» или «Какой насос надежнее?».

Предлагаем разобраться с этой проблемой и для этого рассмотреть преимущества и недостатки каждого типа уплотнения.

Сальниковые (набивочные) уплотнения для насосов

Эти уплотнения нашли более широкое применение в насосах благодаря простоте их конструкции. Сведения о материалах набивок для сальниковых уплотнений регламентированы стандартами. Сальниковые кольца применяются из грубошерстного (ГОСТ 6118-81), полугрубошерстного (ГОСТ 6308-71) войлока для окружных скоростей до 2 м/с, и тонкошерстного войлока (ГОСТ 288-72) – до 5 м/с. Твердость поверхности вала (или его защитной втулки) HRC под сальниковыми кольцами должна быть равна 45.

При использовании в насосах набивочных уплотнений нужно учитывать следующие их особенности. Для нормальной работы набивочного уплотнения необходимо обеспечить смазку трущихся поверхностей и отвод выделяющегося в результате трения тепла. В этом случае затяжка набивочного уплотнения должна осуществляться так, чтобы через него была обеспечена протечка жидкости в количестве (для воды) 10-15 л/ч. Затяжка уплотнения для исключения утечек не допускается, так как при этом происходит выгорание смазки уплотнения, что приводит к задирам поверхности, контактирующей с набивкой.

Набивочные уплотнения применяют при давлениях до 1,0 МПа (в некоторых случаях до 2,0 МПа) при окружной скорости уплотняемой поверхности до 20 м/с (в некоторых случаях до 30 м/с); температура воды перед набивкой допускается не выше 90°С. В высокотемпературных насосах такая температура обеспечивается за счет охлаждения корпуса уплотнения холодной водой, устройством гидравлического затвора и другими способами.

Для обеспечения нормальной работы набивочного уплотнения необходимо, чтобы вибрация насоса не превышала установленных норм, а центровка, биение и чистота поверхности, контактирующей с набивкой, соответствовали требованиям, установленным ТУ и ГОСТ на насос. Число колец набивки рекомендуется принимать от 4 до 6. Шнуры набивки изготавливаются скручиванием и сплетением из пеньки, льна, асбеста, джута, фторопласта и цветных металлов (свинца и меди) и пропитываются консистентными смазками: техническим жиром, графитом, воском, смолами, дисульфитом молибдена и др. Для сердечника набивок используются резины, медная и латунная проволока и др.

В насосах применяются комбинированные набивки с хлопковыми тканями, металлической фольгой и др., а также волокнистые набивки, которые вводятся в уплотнение специальным шприцем. Основным недостатком набивочных уплотнений помимо значительных утечек является их ограниченный ресурс, который изменяется в широких пределах от 1000 ч и менее до 10 000 ч и более, в зависимости от условий работы уплотнений.

Набивочные уплотнения требуют постоянного наблюдения и периодического подтягивания набивки. Этот и другие указанные недостатки являются причиной того, что набивочные уплотнения все больше вытесняются из конструкций насосов уплотнениями других типов.

Торцевые уплотнения для насосов

Уплотнения этого типа в последние годы получили самое широкое распространение в насосостроении и имеют следующие достоинства: незначительные утечки (от 0,05 л/ч вплоть до их практически полного отсутствия), большая долговечность (от 10 000 до 20 000 ч и более), возможность использования при высоких давлениях перед уплотнениями (до 30 МПа и выше), а также при вакууме, отсутствие необходимости постоянного наблюдения и др.

Торцевые уплотнения применяют для перекачивания жидких и газообразных сред (в том числе радиоактивных, агрессивных сред, использующихся в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности), при работе с которыми от уплотнения требуется практически полная герметичность. Их выполняют с внешним и внутренним подводами уплотняемой среды, одинарными, двойными, тройными и т. д.

Наиболее распространены в насосах одинарные торцевые уплотнения. В качестве «пары трения», в зависимости от назначения, применяют различные материалы: хромоникелевые или хромомолибденовые термообработанные стали в паре с силицированным графитом или с керамикой, углеродистые стали – с баббитом, стали типа 30X13 – с пропитанной фторопластом бронзой. Широкое применение находят торцевые уплотнения с износо- и коррозионно-стойкой парой (оба элемента из силицированного графита). В качестве вторичного уплотняющего элемента в торцевых уплотнениях получили распространение резиновые кольца круглого сечения (например, из резины ИРГИ 136). Это объясняется простотой их формы, высокой герметичностью и надежностью.

Однако в ряде случаев при этом ухудшается радиально-осевая подвижность пары трения из-за адгезии уплотнительных колец из резины с сопрягаемыми металлическими поверхностями. Это в большей части проявляется после длительного нахождения насосов в бездействии. Для исключения адгезии РТИ рекомендуется применение комбинированных уплотнительных колец (например, резиновых колец в оболочке из фторполимера) или защита металлических поверхностей, сопрягаемых с РТИ, антиадгезионными покрытиями на основе фторполимеров (лаки, суспензии).

Достоинства и недостатки

Таким образом, выбор всегда остается за потребителем, исходя из условий применения и эксплуатации насоса и его назначения. А наша задача предоставить клиенту достоверную информацию для принятия верного решения!