Динамические уплотнители для высоконапорных насосов – принцип действия

Для предотвращения перетекания жидкостей из рабочей камеры в двигательный отсек через место крепления вала насоса последний оснащают уплотнениями. Наиболее экономичными и долговечными по праву считаются бесконтактные динамические конструкции, не требующие регулярной замены изношенных частей. Оптимальная область их применения – промышленные насосы, работающие непрерывно, так как динамические уплотнители являются пассивными механизмами, использующими энергию вращения основного вала. И в этом заключается их главный недостаток – во время остановок устройства подобные уплотнители становятся бесполезны.

Высокотемпературные, высокоэкономичные, высоконапорные насосы – в конструкциях всех этих типов оборудования есть несколько камер с принципиально разными величинами давления. В таких условиях вероятность перетекания жидкости из одной полости в другую, с последующими поломками основных узлов, весьма велика, а предотвратить данное явление помогают уплотнители. Одно из самых важных мест их установки – концевой участок вала двигателя, место, где разделяется рабочая камера и моторный отсек. Из-за вращения с большой скоростью нагрузка на контактные уплотнители, вроде сальников или манжет, оказывается слишком велика, и замена изношенных частей становится существенной частью расходов на эксплуатацию оборудования.

Выход – в использовании динамических уплотнителей, что особенно актуально для случаев, когда осуществляется поставка оборудования для производства. По сути, это еще один насос, механизм для перекачки жидкости простейшего типа. Наиболее распространенная конструкция – винтовой импеллер, аналог турбины, закрепленный на основном валу насоса. Направление выталкивания жидкости лопатками турбины ориентировано в прямо противоположную сторону от зазора между валом и стенками камеры. При работе насоса жидкость под возникающим давлением стремиться покинуть рабочую камеру, но натыкается на отбрасывающий ее назад импеллер. Скорость его работы прямо пропорциональна вращению основного вала и, соответственно, создаваемому давлению.

Размеры лопастей, вектор потока, сила давления – все это необходимо откалибровать с высокой точностью, поэтому изготавливают подобные металлоконструкции на заказ и для конкретных типов оборудования. Никаких расходных частей или дополнительного источника энергии для работы динамических уплотнителей не требуется, они используют энергию вращения основного вала. Износ лопастей импеллера сравнительно невелик, и их замена осуществляется вместе с плановым ремонтом всего агрегата, не чаще. И единственная проблема – при остановке вала уплотнитель также отключается, и появляется канал для утечки жидкости. Если гидроциклоны на данном предприятии работают непрерывно, задача решается само по себе. В противном случае динамические уплотнители приходится комбинировать со статическими контактными устройствами – теми самыми классическими резиновыми кольцами.