Эволюция от сальникового уплотнения к механическому уплотнению:

Рабочее колесо насоса установлено на валу насоса, который проходит через корпус насоса или улитку. При отсутствии уплотнения насоса полая «влажная» часть вала, входящая в улитку, станет источником постоянных протечек.

Более ста лет назад в большинстве насосов использовалась набивка, которая предотвращала утечку в насосе и при этом позволяла валу свободно вращаться. Этот тип набивки или сальникового уплотнения первоначально образует внутри насоса область, называемую сальниковой коробкой, которая проталкивает или вставляет в нее набивку. Эти насосы старой технологии называются «конструкциями сальниковой коробки». 50 лет назад эта технология была усовершенствована, и уплотнение набивки состояло из нескольких петель из плетеной пряжи и графитовой набивки, которые окружали вал и располагались в старой «набивочной коробке». Эти наполнители плотно прижимаются сальником, чтобы предотвратить вытекание системной воды из корпуса насоса.

Из-за трения между набивкой и валом, выделяющего большое количество тепла, уплотнение сальника требует большого количества смазки. Эта смазка осуществляется за счет системной воды, которая вытекает с выходной стороны насоса, промывает набивку и затем сбрасывается за пределы насоса. Это образует «открытую» систему, то есть систему, которая регулярно использует и пропускает промывочную воду. Утечка воды необходима и капает из насоса со скоростью примерно одна капля в секунду. Разумеется, эти воды необходимо заменять дополнительной водой, что означает введение большего количества воздуха в систему, тем самым увеличивая коррозию.

Кроме того, уплотнение сальника необходимо регулярно регулировать, подтягивая сальник вручную, чтобы поддерживать правильное количество смазки, что приводит к чрезмерному износу компонентов. Десятилетия назад этот тип уплотнения был стандартной конфигурацией для большинства промышленных насосов и до сих пор используется в некоторых промышленных приложениях.

В настоящее время механические уплотнения стали стандартной конфигурацией насосов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха . В механическом уплотнении нет утечек, но встроенная пружина оказывает давление на две полированные уплотнительные поверхности, обеспечивая герметизацию насоса. Даже конкуренты насосов B&G, чья старомодная спиральная конструкция насоса имеет внешнюю сальниковую коробку, были модифицированы для использования механических уплотнений. Вот почему сегодня в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха существует два типа механических уплотнений насосов: один предназначен для старых насосов с внешними линиями промывки, а другой представляет собой внутреннее промывочное уплотнение, имитирующее B&G.

Механические уплотнения для внешней промывки и причины, которых следует избегать:

Принцип работы внешнего промывочного уплотнения аналогичен другим механическим уплотнениям, но его конструкция предназначена для установки в сухом пространстве корпуса/улитки насоса, как и старое сальниковое уплотнение. . Поэтому они требуют внешней смазки для предотвращения перегрева, вызванного трением между валом и вращающимися и неподвижными компонентами уплотнения. Эта смазка обеспечивается капиллярными трубками, которые транспортируют воду от выпускного отверстия насоса к механическому уплотнению, что делает систему закрытой по сравнению с сальниковыми уплотнениями с внешней смазкой. У этой конструкции есть три недостатка.

Первое, на что следует обратить внимание – это размер промывочного трубопровода. Эти трубы обычно представляют собой медные трубы диаметром 1/4 дюйма или 3/8 дюйма. Если качество воды начнет накапливать осадок в трубопроводе или произойдет повреждение трубопровода на месте, это ограничит скорость промывочного потока. По сравнению со скоростью потока, указанной производителем, снижение скорости потока сократит срок службы уплотнения.

Второй вопрос также связан с качеством воды. Уплотняющая поверхность представляет собой полированную поверхность. Любой песок или гравий (твердые частицы) между уплотняющими поверхностями может вызвать коррозию уплотняющих поверхностей, вызывая преждевременный выход из строя в легких случаях и утечку уплотнений в тяжелых случаях.

Третий вопрос — количество воды для промывки уплотнения, чтобы уменьшить накопление тепла, вызванное трением. Скорость потока зависит от разницы давлений на входе и выходе, а также потерь на трение трубопровода. Размер трубопровода и скорость потока, указанные производителем, соответствуют требованиям насоса. Что произойдет, если мы установим на насос частотный преобразователь? Давление всасывания в закрытой системе остается относительно постоянным, однако давление нагнетания уменьшится. Скорость потока изменяется в зависимости от квадратного корня из разницы давлений, и скорость промывочного потока также соответственно уменьшается. Возможно, это не является серьезной проблемой в системах охлажденной воды, но может привести к сокращению срока службы уплотнений в системах отопления.

На приведенном ниже разрезе показаны эти трубопроводы, расположенные по обе стороны типичного внешнего механического уплотнения (разъемный насос двойного всасывания). Обратите внимание, что они поставляются непосредственно в запечатанную упаковочную коробку.

Механическое уплотнение с внутренней промывкой и его преимущества

Как и механические уплотнения с внешней промывкой, механические уплотнения с внутренней промывкой также могут предотвращать вытекание воды из корпуса насоса и обеспечивать свободное вращение вала насоса. Однако конструкция торцовых уплотнений с внутренней промывкой более сложна и надежна.

Внутреннее механическое уплотнение расположено ближе к рабочему колесу насоса и при запуске заполняется водой. Таким образом, они по существу погружены в системную воду и подвергаются воздействию примерно 25% перекачиваемой жидкости. Это очень ценно, поскольку: 1) не требует внешней смазки или трубопроводов; 2) Скорость потока воды вокруг уплотнения выше, что обеспечивает лучший эффект промывки и продлевает срок службы уплотнения.

При внешнем промывочном уплотнении трубопровод подает всю необходимую промывочную жидкость непосредственно к уплотнению с очень высокой скоростью потока. А внутреннее промывочное уплотнение по сути погружается в ванну, наполненную водой. Почему это продлевает срок службы уплотнителя? Представьте, что вы чистите в раковине изысканный бабушкин фарфор, а качество воды, используемой для чистки, очень плохое — в воде много песка. Вы бы использовали высокоскоростной распылитель, чтобы очистить его, или опустили бы его в раковину и аккуратно обернули вокруг него полотенцем? Как и в случае с фарфором, стоимость замены центробежных механических уплотнений также высока, и они часто подвергаются воздействию воды, содержащей большое количество частиц.


Несмотря на то, что по-прежнему существуют насосы с внешними промывочными уплотнениями, мы рекомендуем вам указать и потребовать насосы с внутренними промывочными механическими уплотнениями для гидравлических систем HVAC, независимо от того, устанавливаются ли они вновь или заменяют существующие насосы с внешним промывочным уплотнением. Внутренние промывочные уплотнения требуют меньшего обслуживания и помогают продлить срок службы насоса.