Care este presiunea cutiei de umplere într-o etanșare mecanică

Presiunea cutiei de umplere este un parametru critic în funcționarea și performanța etanșărilor mecanice în pompe și alte echipamente rotative. Menținerea presiunii optime a presiunii asigură funcționarea corespunzătoare a etanșărilor mecanice, previne scurgerile și prelungește durata de viață a componentelor de etanșare.

În această postare pe blog, ne vom scufunda în conceptul de presiune a cutiei de umplere, explorând definiția acestuia, factorii de influență, intervalele tipice și formula de calcul. Vom discuta, de asemenea, semnificația presiunii prizei pentru etanșările mecanice, potențialele probleme care decurg din gestionarea necorespunzătoare a presiunii și metodele de control și ajustare eficient a presiunii.

Ce este presiunea cutiei de umplutură

Într-o pompa centrifuga, presa de apă este un spațiu cilindric situat între carcasa pompei și arborele rotativ, care adăpostește etanșarea mecanică sau garnitura. Presiunea din cutia de umplere se referă la presiunea fluidului prezentă în acest spațiu în timpul funcționării pompei.

Presiunea presei este un parametru critic în buna funcționare și longevitate a etanșărilor mecanice. Afectează fata sigiliului lubrifiere, răcire și capacitatea de a menține o peliculă lichidă între fețele de etanșare staționare și rotativă. Presiunea insuficientă în cutia de presa poate duce la lubrifiere și răcire inadecvate, ducând la defectarea prematură a etanșării din cauza frecării crescute și a generării de căldură.

Pe de altă parte, presiunea excesivă a cutiei de presa poate determina separarea fețelor de etanșare mecanică, ceea ce duce la o scurgere sporită și la reducerea eficienței de etanșare. Presiunea ridicată poate duce, de asemenea, la uzura accelerată a fețelor de etanșare și a altor componente, scurtând durata de viață a etanșării.

Factori care afectează presiunea cutiei de presa

Proiectarea pompei

Designul pompei, în special locația camerei de etanșare și apropierea acesteia de rotor, afectează presiunea cutiei de presa. Cu cât camera de etanșare este mai aproape de rotor, cu atât presiunea va fi mai mare datorită influenței forței centrifuge a rotorului.

Presiuni de aspirație și refulare

Presiunile de aspirație și refulare ale pompei au un impact direct asupra presiunii din cutia de presa. În general, presiuni mai mari de aspirație și refulare au ca rezultat creșterea presiunii în cutia de presa. Diferența de presiune dintre părțile de aspirație și refulare ale pompei influențează, de asemenea, presiunea cutiei de presa.

Prezența găurilor de echilibru sau a inelelor de uzură

Prezența găurilor de echilibru sau a inelelor de uzură în pompă poate afecta în mod semnificativ presiunea cutiei de presa. Găurile de echilibrare sunt mici deschideri care permit fluidului să curgă din partea de înaltă presiune a rotorului către partea de joasă presiune, ajutând la egalizarea presiunii și la reducerea împingerii axiale asupra rotorului.

Inelele de uzură, pe de altă parte, sunt inele înlocuibile instalate între rotor și carcasa pompei pentru a minimiza scurgerile din partea de înaltă presiune către partea de joasă presiune. Prezența găurilor de echilibru sau a inelelor de uzură poate ajuta la menținerea unei presiuni mai consistente în cutia de presa.

Proprietățile fluidului

Proprietățile fluidului care este pompat, cum ar fi vâscozitatea și temperatura acestuia, pot influența presiunea cutiei de presa. Fluidele cu vâscozitate mai mare tind să creeze presiuni mai mari în interiorul cutiei de presa datorită rezistenței crescute la curgere. În mod similar, temperaturile ridicate ale fluidului pot duce la presiuni crescute pe măsură ce fluidul se extinde și vâscozitatea acestuia scade.

Intervalele tipice ale presiunii cutiei de umplutură

Formula de presiune a cutiei de umplutură

Presiunea presei poate fi calculată folosind următoarea formulă:

P_sb = P_s + (P_d – P_s) × k

Unde:

• P_sb = Presiune cutie de umplere
• P_s = Presiunea de aspirare
• P_d = Presiunea de refulare
• k = Constant (de obicei 0,4-0,6, în funcție de designul pompei și de echilibrarea găurilor/inelelor de uzură)

Funcțiile presiunii cutiei de presa pentru etanșări mecanice

1. Menține pelicula de fluid lubrifiant: Presiunea adecvată a cutiei de presa asigură o peliculă de fluid adecvată între fețele de etanșare, reducând frecarea și uzura.
2. Previne vaporizarea fluidului: presiunea suficientă împiedică lichidul etanșat să se evaporeze pe fețele de etanșare, evitând deteriorarea cavitației și defectarea etanșării.
3. Permite urmărirea corectă a feței de etanșare: presiunea echilibrată permite fețelor de etanșare să mențină contactul și urmărirea corespunzătoare, prevenind scurgerile și uzura prematură.
4. Facilitează disiparea căldurii: presiunea adecvată promovează circulația fluidului, ajutând la disiparea căldurii generate de frecarea feței de etanșare.

Probleme potențiale cauzate de gestionarea necorespunzătoare a presiunii

Nerespectarea presiunii adecvate a cutiei de presa poate duce la diverse probleme, inclusiv:

1. Scurgeri excesive: presiunea scăzută poate cauza deschiderea fețelor de etanșare, ceea ce duce la scurgeri de lichid și o eficiență redusă de etanșare.
2. Uzura prematură a etanșării: Presiunea insuficientă poate duce la frecare și uzură crescută între fețele etanșării, scurtând durata de viață a etanșării.
3. Deteriorarea feței de etanșare: presiunea ridicată poate face ca fețele de etanșare să se închidă prea strâns, ceea ce duce la generarea excesivă de căldură și potențiale fisurare sau deteriorare termică.
4. Cavitația și vaporizarea fluidului: Presiunea inadecvată poate permite fluidului etanșat să se vaporizeze pe fețele de etanșare, provocând deteriorarea cavitației și defectarea etanșării.

Metode de control sau de reglare a presiunii cutiei de umplere

Utilizarea găurilor de echilibru sau a inelelor de uzură din spate

Găurile de echilibrare sau inelele de uzură din spate pot fi încorporate în designul de etanșare pentru a ajuta la reglarea presiunii cutiei de presa. Aceste caracteristici permit unei cantități controlate de fluid de înaltă presiune să curgă din partea de refulare către cutia de presare, contracarând diferența de presiune pe fețele de etanșare. Prin echilibrarea eficientă a presiunii, aceste elemente de design ajută la menținerea unui contact adecvat cu fața de etanșare și la reducerea uzurii.

Instalarea sistemelor externe de spălare

Sistemele de spălare externă pot fi utilizate pentru a introduce un fluid curat, compatibil în cutia de presare la o presiune controlată. Acest fluid de spălare ajută la menținerea presiunii necesare în cutia de presa, oferind în același timp răcire și lubrifiere fețelor de etanșare. Sistemele de spălare externă sunt deosebit de benefice atunci când se lucrează cu fluide abrazive, corozive sau la temperatură ridicată, care altfel ar putea deteriora fețele de etanșare sau ar putea cauza defecțiuni premature.