В чем разница между уплотнительной камерой и сальником?

Уплотнительные камеры и сальники являются двумя важными компонентами вращающегося оборудования, которые служат для предотвращения утечки жидкости и защиты вала и подшипников. Хотя оба предназначены для контроля утечки вокруг вала, они различаются по своей конструкции, методу уплотнения, функциональности, требованиям к техническому обслуживанию, стоимости и оптимальным применениям.

В этой статье мы подробно рассмотрим основные различия между уплотнительными камерами и сальниковыми коробками, изучив их уникальные характеристики, преимущества и ограничения в различных измерениях. К концу статьи вы получите полное представление о том, когда и почему следует использовать каждый тип решения по уплотнению вала в различных машинных контекстах.

Что такое уплотнительная камера?

Уплотнительная камера — это полость или пространство, окружающее вал насоса или другого вращающегося оборудования, где он проходит через корпус или кожух. Основное назначение уплотнительной камеры — содержать систему уплотнения вала, которая отвечает за предотвращение утечки жидкости вдоль вращающегося вала.

Уплотнительная камера обеспечивает контролируемую среду для работы уплотнения вала. Обычно она имеет такие особенности, как:

• Углубленная область или «сальник» для удержания уплотнительных элементов на месте относительно вала
• Порты или соединения для циркуляции уплотняющей жидкости или затворной жидкости для охлаждения и смазки уплотнительных поверхностей
• Сливное отверстие в нижней части для безопасного слива любой скопившейся утечки
• Вентиляционное отверстие в верхней части для предотвращения скопления воздуха или газа в камере.

В целом, уплотнительная камера должна быть достаточно большой, чтобы вместить уплотнительные элементы и обеспечить надлежащую циркуляцию уплотнительных жидкостей, но не настолько большой, чтобы создавать избыточное мертвое пространство, где твердые частицы могут оседать или едкие жидкости могут застаиваться. Внутренняя форма должна способствовать плавному, безтурбулентному потоку, чтобы избежать проблем с уплотнением.

Что такое сальник?

Сальниковая коробка — это тип уплотнительной камеры, которая обычно используется с компрессионной набивкой в качестве уплотнительного элемента вала. Свое название она получила из-за того, что набивочный материал, исторически мягкий, гибкий материал, такой как веревка или тряпки, буквально «запихивали» в пространство вокруг вала, чтобы сформировать уплотнение.

Сальниковая коробка состоит из увеличенного цилиндрического пространства, окружающего вал, где он проходит через корпус насоса или корпус машины. Ключевые элементы включают:

• Цилиндрическое «отверстие» или внутренний диаметр лишь немного больше вала, что обеспечивает плотную посадку
• Средство сжатия набивочного материала в осевом направлении для его радиального расширения относительно вала, обычно фланцевый «сальник», прикрепленный болтами к поверхности сальника.
• Порты или фитинги для добавления набивки, смазочного масла или герметизирующей жидкости
• Сливное соединение для отвода утечек

Сальниковая коробка обеспечивает корпус для размещения уплотнительных колец и позволяет им сжиматься, образуя герметичное уплотнение на валу. Глубина и диаметр сальника зависят от требуемого количества уплотнительных колец, которое определяется размером вала, рабочим давлением и свойствами жидкости.

Поскольку набивка сжимается и расширяется радиально, она прилегает к поверхности вала и образует плотное, но гибкое уплотнение. Обычно требуется небольшое количество контролируемой утечки для смазки и охлаждения набивки, поэтому сальники не считаются уплотнениями с нулевой утечкой.

Различия между уплотнительной камерой и сальником

Дизайн

Конструкция уплотнительных камер и сальниковых коробок существенно различается. Уплотнительные камеры обычно больше и сложнее, имеют просторный корпус, вмещающий механические уплотнения, втулки и системы циркуляции. Напротив, сальники имеют более простую, компактную конструкцию, состоящую из цилиндрического корпуса, в котором находится набивочный материал, и сальниковой втулки.

Метод герметизации

Уплотнительные камеры полагаются на механические уплотнения для предотвращения утечки жидкости. Эти уплотнения являются прецизионно спроектированными компонентами, которые создают плотный барьер между вращающимся валом и неподвижным корпусом. С другой стороны, сальники используют упаковочный материал, такой как плетеные волокна или графитовые кольца, которые сжимаются вокруг вала для формирования уплотнения.

Функциональность

Основная функция уплотнительных камер и сальников заключается в предотвращении утечки жидкости из насоса или оборудования. Однако уплотнительные камеры обеспечивают превосходную производительность уплотнения и лучше подходят для применения в условиях высокого давления, высокой температуры и коррозионных сред. Сальники более экономичны и обычно используются в менее требовательных приложениях или на старом оборудовании.

Контроль утечек

Уплотнительные камеры обеспечивают превосходный контроль утечек, поскольку механические уплотнения поддерживают плотный, герметичный барьер между технологической жидкостью и окружающей средой. Правильно установленные и обслуживаемые механические уплотнения могут работать практически без видимых утечек. Сальниковые коробки, хотя и эффективны в снижении утечек, обычно допускают небольшое количество контролируемых утечек, необходимых для смазки и охлаждения набивочного материала.

Обслуживание

Техническое обслуживание уплотнительных камер включает в себя периодический осмотр, очистку и замену механических уплотнений и связанных с ними компонентов. Этот процесс может быть более сложным и длительным по сравнению с обслуживанием сальников. Для сальников требуется регулярная регулировка толкателя сальника для сжатия набивочного материала и контроля утечки. Набивочный материал также необходимо периодически заменять по мере его износа.

Расходы

Уплотнительные камеры, как правило, дороже сальниковых коробок из-за их сложной конструкции, прецизионных компонентов и передовой технологии уплотнения. Первоначальная стоимость уплотнительной камеры, включая механические уплотнения, может быть значительно выше, чем у сальниковой коробки. Однако долгосрочная экономия средств за счет снижения утечек и повышения надежности может оправдать инвестиции в уплотнительную камеру для критических применений.

Охлаждение и циркуляция

Уплотнительные камеры часто включают системы охлаждения и циркуляции для управления теплом, вырабатываемым механическими уплотнениями, и поддержания оптимальных условий эксплуатации. Эти системы могут включать охлаждающие рубашки, теплообменники и линии рециркуляции. Сальниковые коробки обычно полагаются на контролируемую утечку технологической жидкости для обеспечения охлаждения и смазки набивочного материала.

Приложения

Уплотнительные камеры широко используются в современных насосах, миксерах и другом вращающемся оборудовании, особенно в таких отраслях, как нефтегазовая, химическая и фармацевтическая. Они предпочтительны для применений, связанных с высоким давлением, высокими температурами, едкими жидкостями или строгими экологическими нормами. Сальниковые камеры по-прежнему распространены в старом оборудовании, приложениях с низким давлением и отраслях, где стоимость является основным фактором, например, очистка воды и общее производство.