Каковы методы уплотнения центробежных насосов?

Динамическое уплотнение центробежного насоса — это метод уплотнения, основанный на центробежной силе вращающихся компонентов, и его можно разделить на две категории: уплотнение задней лопатки и уплотнение вспомогательного рабочего колеса.

Заднее уплотнение лезвия:

(1) Конструкция: Лопасти добавлены к задней крышке рабочего колеса центробежного насоса, и эти лопасти вращаются в направлении, противоположном рабочему колесу. Эти лезвия являются обратными лезвиями.

(2) Принцип работы: когда центробежный насос работает, вращение крыльчатки заставляет задние лопасти вращаться вместе. Центробежная сила, создаваемая вращением задних лопастей, выбрасывает жидкость с задней крышки крыльчатки на внешнюю периферию крыльчатки, снижая давление жидкости на задней крышке крыльчатки и образуя зону низкого давления. область. В результате жидкости под высоким давлением на выходе из рабочего колеса трудно просачиваться через зазор между рабочим колесом и корпусом насоса в область низкого давления, что обеспечивает эффект уплотнения.

(3) Преимущества: структура относительно проста, дополнительные сложные устройства не требуются, стоимость низкая; он может в определенной степени сбалансировать осевую силу центробежного насоса, уменьшить осевое перемещение и улучшить стабильность работы насоса.

(4) Недостатки: эффект герметизации относительно слабый, и в некоторых случаях он может не подходить для очень высоких требований к герметизации; наличие задних лопастей увеличит сопротивление трения рабочего колеса, что приведет к небольшому снижению эффективности насоса.

Вспомогательное уплотнение рабочего колеса:

(1) Конструкция: Обычно она состоит из вспомогательного рабочего колеса, вспомогательных лопастей (также называемых задними лопастями), фиксированных направляющих лопаток и герметизирующего устройства. Вспомогательная крыльчатка представляет собой небольшую крыльчатку центробежного насоса, вращающуюся соосно с рабочей крыльчаткой центробежного насоса.

(2) Принцип работы: во время работы жидкость, вытекшая из рабочего колеса центробежного насоса, течет во вспомогательное рабочее колесо. Центробежная сила, создаваемая вращением вспомогательного рабочего колеса, образует напор, который может противостоять утечке жидкости под высоким давлением на выходе рабочего колеса, тем самым достигая цели уплотнения. При выключении насоса динамическое уплотнение вспомогательного рабочего колеса не работает. Давление жидкости внутри насоса невелико, а жидкость, попавшая во вспомогательное рабочее колесо, герметизируется с помощью герметизирующего устройства. Например, для герметизации используются три сальника и одно водоблокирующее кольцо.

(3) Преимущества: эффект уплотнения относительно хороший, и он подходит для транспортировки сред, содержащих определенные примеси, поскольку влияние примесей на вспомогательное рабочее колесо относительно невелико; Во время рабочего процесса центробежная сила, создаваемая вспомогательным рабочим колесом, также может играть определенную перемешивающую роль, предотвращая осаждение среды.

(4) Недостатки: Вращение вспомогательного рабочего колеса потребляет определенное количество энергии, что увеличивает энергопотребление насоса; требования к точности обработки вспомогательного рабочего колеса относительно высоки, а сложность изготовления относительно велика.

Динамические уплотнения производства Аньхойская компания по производству насосов и клапанов Changyu, Ltd. все изготовлены из стеклопластика, армированного стекловолокном. Из-за относительно малой плотности стеклопластика при вращении задних лопастей с одинаковой скоростью вращения их момент инерции сравнительно невелик. Это означает, что во время процессов запуска и остановки задним ножам необходимо преодолевать меньшую силу инерции и они могут достичь стабильного рабочего состояния или быстрее остановиться. С точки зрения принципа уплотнения, задняя часть лопастей из армированного стекловолокном пластика стабильна в работе, когда центробежная сила, возникающая при вращении, выбрасывает жидкость на заднюю крышку крыльчатки к внешней периферии. Более того, хорошая коррозионная стойкость армированного стекловолокном пластика позволяет предотвратить изменения поверхности лопатки, вызванные жидкостной коррозией, тем самым стабильно поддерживая образование области низкого давления в течение длительного времени и обеспечивая герметизирующий эффект. Например, в рабочих условиях транспортировки смешанного раствора кислоты, щелочи и соли с определенной концентрацией задняя часть лопастей из армированного стекловолокном пластика может более эффективно сохранять герметичность по сравнению с металлическими задними лопастями и уменьшать вероятность возникновения повреждение уплотнения, вызванное коррозией.

Механическое уплотнение центробежного насоса представляет собой высокоэффективный метод уплотнения. Ниже приводится подробное введение:

Структурная композиция

(1) Вращающееся кольцо и неподвижное кольцо: вращающееся кольцо вращается вместе с валом насоса, а неподвижное кольцо фиксируется на корпусе насоса и остается неподвижным. Они являются ключевыми уплотнительными элементами механического уплотнения. Обычно они сочетаются с твердыми материалами (например, карбидом вольфрама, керамикой и т. д.) и мягкими материалами (например, графитом, импрегнированным графитом и т. д.). Торцы этих материалов тонко отшлифованы и имеют чрезвычайно высокую плоскостность. Например, в некоторых сценариях применения при высоких температурах и высоких давлениях часто используется комбинация карбида вольфрама и графита. Карбид вольфрама обладает высокой твердостью и хорошей износостойкостью, а графит обладает хорошими самосмазывающимися свойствами и химической стабильностью.

(2) Пружина: Пружина обеспечивает осевое усилие предварительного затягивания механического уплотнения, гарантируя, что торцы вращающегося кольца и неподвижного кольца всегда находятся в тесном контакте во время работы центробежного насоса. Существуют различные типы пружин, в том числе однопружинные и многопружинные. Конструкция с одной пружиной проста, но сила распределяется неравномерно; Многопружина может сделать распределение силы более равномерным и подходит для высокоскоростных центробежных насосов.

(3) Уплотнительное кольцо: используется для герметизации зазоров между вращающимся кольцом и валом, неподвижным кольцом и сальником и т. д., чтобы предотвратить утечку жидкости из этих частей. Материал уплотнительного кольца выбирается в зависимости от различных условий работы. Обычные материалы включают каучук (например, нитриловый каучук, фторкаучук и т. д.) и политетрафторэтилен. Например, при транспортировке кислых сред можно выбрать уплотнительные кольца из фторкаучука из-за их хорошей кислотостойкости.

Принцип работы

Во время работы центробежного насоса сила пружины и давление жидкости действуют на вращающееся кольцо вместе, заставляя торцевые поверхности вращающегося кольца и неподвижного кольца плотно соприкасаться, образуя чрезвычайно тонкую пленку жидкости. Эта жидкая пленка оказывает герметизирующее действие, а также может смазывать и охлаждать торцевые поверхности. Поскольку вращающееся кольцо вращается вместе с валом, а неподвижное кольцо зафиксировано, наличие жидкой пленки может уменьшить трение и износ, когда они оба находятся в относительном движении, когда давление внутри насоса меняется, изменение давления жидкости также повлияет на усилие уплотнения между вращающимся кольцом и неподвижным кольцом, что обеспечивает эффективность уплотнения в различных условиях работы.

Преимущества

(1) Хорошие характеристики уплотнения: утечка механического уплотнения чрезвычайно мала, что может эффективно предотвратить утечку жидкости внутри насоса. Он очень подходит для некоторых случаев со строгими требованиями к утечке (например, центробежные насосы для транспортировки токсичных, легковоспламеняющихся и взрывоопасных сред).

(2) Длительный срок службы: высококачественные материалы вращающегося и неподвижного колец, а также разумная конструкция конструкции позволяют механическому уплотнению стабильно работать в течение длительного времени при нормальных рабочих условиях, что снижает необходимость частой замены уплотнения.

(3) Адаптация к различным условиям работы: он может адаптироваться к сложным условиям работы, таким как высокая температура (некоторые механические уплотнения могут работать в среде с высокой температурой в несколько сотен градусов), высокое давление (давление может достигать нескольких мегапаскалей или даже выше). ) и высокой скорости (высокоскоростные центробежные насосы) и обладает хорошим уплотняющим эффектом для чистых сред и сред, содержащих небольшое количество примесей.

(4) Низкие потери мощности: поскольку жидкая пленка между вращающимся кольцом и неподвижным кольцом играет хорошую смазочную роль, а коэффициент трения мал по сравнению с сальниковым уплотнением, потери мощности механического уплотнения ниже, что является преимуществом. к повышению эффективности работы центробежного насоса.

Недостатки

(1) Сложная конструкция: механическое уплотнение состоит из множества компонентов, конструкция относительно сложная и предъявляет высокие требования к проектированию, изготовлению и установке. Например, строго требуется параллельность торцевых поверхностей вращающегося кольца и неподвижного кольца, а небольшое отклонение в процессе установки может повлиять на характеристики уплотнения.

(2) Высокая стоимость: высококачественные материалы вращающегося и неподвижного колец дороги. В сочетании с прецизионной технологией обработки и сложными требованиями к сборке стоимость механического уплотнения намного выше, чем стоимость других методов уплотнения, таких как сальниковое уплотнение.

(3) Чувствительность к загрязнениям: если среда содержит больше твердых примесей или частиц, примеси могут проникнуть между торцами вращающегося кольца и неподвижного кольца, царапая поверхность уплотнения и вызывая выход уплотнения из строя. Поэтому существуют определенные требования к чистоте среды.

Механические уплотнения, производимые компанией Anhui Changyu Pump and Valve Manufacturing Co., Ltd., обладают хорошими герметизирующими характеристиками, длительным сроком службы, могут адаптироваться к различным условиям работы, низкими потерями мощности и высокой точностью обработки. Благодаря строгому заводскому контролю обеспечивается превосходная производительность механических уплотнений.