Типы торцевых уплотнений: классификация и применение

Типы торцевых уплотнений различают по конструкции узла, числу пар трения, способу разгрузки от давления и исполнению упругого элемента. Каждый признак влияет на то, выдержит ли уплотнение давление, температуру и среду в конкретном насосе. Разберём основные группы и то, где они применяются.

Как устроено торцевое уплотнение

Торцевое уплотнение герметизирует место выхода вала из корпуса насоса. Основу составляет пара трения из двух колец: вращающегося вместе с валом и неподвижного. Пружина или сильфон прижимает их друг к другу, а тонкая плёнка перекачиваемой среды между торцами обеспечивает смазку. Вспомогательные уплотнения (кольца из эластомеров) закрывают остальные зазоры.

Классификация по основным признакам

Одинарные и двойные

Одинарное уплотнение имеет одну пару трения. Это самый распространённый вариант для воды, масел и неопасных сред.

Двойное уплотнение имеет две пары трения и затворную полость между ними. Его ставят на токсичные, взрывоопасные и дорогие среды, где утечка недопустима. Затворная жидкость может быть под давлением выше давления в насосе или без давления.

Сбалансированные и несбалансированные

В несбалансированном уплотнении давление среды полностью прижимает кольца, поэтому нагрузка на торцы растёт вместе с давлением. Сбалансированное уплотнение за счёт ступени на валу или втулке разгружает торцы, что позволяет работать при более высоком давлении с меньшим износом.

Пружинные и сильфонные

Пружинные (pusher) используют одну или несколько пружин и подвижное вспомогательное кольцо. Сильфонные прижимают торцы эластичным или металлическим сильфоном. Металлические сильфоны работают при высоких температурах и не имеют подвижного эластомера, который может заклинить от отложений.

Компонентные и картриджные

Компонентное уплотнение собирается на валу по деталям. Картриджное поставляется готовым узлом со своей втулкой и фланцем и устанавливается без регулировки, что снижает риск ошибки монтажа.

Стандарты EN 12756 и API 682

EN 12756 задаёт присоединительные размеры и обозначение уплотнений общего назначения. Буквы N и K означают нормальную и короткую монтажную длину, U и B несбалансированное и сбалансированное исполнение. В примере из стандарта NU043R1-SBVGG указаны диаметр 43 мм, правое вращение и пятибуквенный код материалов: торец, седло, эластомер, пружина, прочие детали.

API 682 регламентирует уплотнения для нефтяной, нефтехимической и газовой отраслей. По описанию стандарта в нём выделяют:

Как выбрать тип под задачу

• Вода, масла, неопасные среды: одинарное, часто по EN 12756.

• Давление выше нескольких десятков бар: сбалансированное.

• Горячие среды и склонность к отложениям: металлический сильфон.

• Токсичные и взрывоопасные среды: двойное, компоновка 2 или 3 по API 682.

• Частые замены в сервисе: картриджное.

Частые вопросы

Чем картриджное уплотнение лучше компонентного?

Оно собрано и настроено на заводе, поэтому ставится быстрее и без риска неправильного поджатия. Цена выше, но меньше простоев.

Можно ли заменить импортное уплотнение аналогом?

Да, если совпадают присоединительные размеры, тип и материалы пары трения. Для уплотнений по EN 12756 подбор проще за счёт стандартных размеров.

Заключение

Типы торцевых уплотнений определяются четырьмя признаками: число пар трения, балансировка, упругий элемент и исполнение узла. Для подбора замены пришлите инженерам Энтегры маркировку уплотнения, модель насоса и параметры среды.