Фонарное кольцо сальника для чего
Охлаждение сальниковых уплотнений
Сальниковые набивки, за исключением набивок на основе углеродного волокна и металла, — плохие проводники тепла, поэтому охлаждение контактных поверхностей трения представляет трудную задачу.
Наиболее простое и распространенное охлаждение сальниковой коробки (рис. 5.7, а) малоэффективно и почти не влияет на температуру защитной втулки в зоне трения из-за низкой теплопроводности набивки. Если насос перекачивает горячую жидкость, нормальный температурный режим сальника можно обеспечить подводом холодной жидкости (рис. 5.7, б) под давлением, на 0,1—0,3 МПа превышающим давление уплотняемой среды. Аналогичный гидрозатвор применяется, когда перекачиваемая жидкость содержит абразивные примеси или когда выход ее из насоса недопустим (радиоактивные, токсичные, взрывоопасные, агрессивные среды.) Чистая холодная запирающая жидкость подводится к фонарному кольцу, отделенному от нажимной втулки двумя кольцами набивки. В таких конструкциях существенно снижается неравномерность контактного давления по длине набивки, так как внутренние кольца обжаты с двух сторон примерно одинаковым давлением рабочей и запирающей жидкостей и не требуют дополнительного значительного обжатия нажимной втулкой. На внешних кольцах неравномерность не проявляется из-за малого числа этих колец.
Иногда для увеличения теплоотвода из зоны трения охлаждают защитную втулку вала (рис. 5.7, в).
Рис. 5.7. Способы охлаждения сальниковых уплотнений 
Рис. 5.8. Сальниковое уплотнение питательного насоса
Однако это ведет к усложнению конструкции и потерям охлаждающей воды, так как трудно обеспечить ее организованный отвод от вращающегося вала. Для устранения этих трудностей предложено [91 так называемое обращенное сальниковое уплотнение: пакет набивки крепится на валу (рис. 5.7, г) и вращается вместе с ним, а герметизирующими являются наружная поверхность набивки и внутренняя поверхность сальниковой коробки. При этом трение нагревает сальниковую коробку, которая легко поддается охлаждению. Обращенные сальниковые уплотнения не получили распространения, так как для них механизм обжатия набивки приходится выполнять вращающимся и конструкция его усложняется.
Аналогом обращенного сальникового уплотнения является торцовый сальник с вращающимся уплотнительным кольцом (рис. 5.6, д, е). Для его эффективного охлаждения достаточно сделать полой крышку и пропустить через нее холодную воду.
Пример конструкции узла сальникового уплотнения питательного насоса для перегретой воды показан на рис. 5.8. Уплотнение с внутренним обжатием набивки производится усилием пружины 1 и гидравлическим поршнем 2, гидрозатвор осуществляется через фонарное кольцо 3, тепловой барьер выполнен в виде охлаждаемой сальниковой коробки 4. Уплотнение имеет охлаждаемую защитную втулку вала 5; внутренние перетоки холодного конденсата ограничиваются винтовым импеллером 6, а внешние протечки — замыкающим сальником 7. При необходимости внешнего обжатия набивки уменьшают толщину дистанционного кольца 8, что гарантирует дозированную осевую деформацию колец.
Инструкция 2.4 Инструкция по монтажу сальниковой набивки для уплотнения валов насосов, работающих в абразивной среде
Зам. генерального директора
По производству ТРГ
«_____» ________ 2003 г
по монтажу сальниковой набивки для уплотнения валов насосов, работающих в абразивной среде.
Настоящая инструкция по монтажу распространяется на комплекты уплотнений графитовой набивки НГ-100 (НГ-Л)/НГ-101 (НГ-Л-Ф), армированной лавсановой нитью и углеродной набивки марки НУ-201 (УНФ).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К УПЛОТНЯЕМЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ.
2. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО УСТАНОВКЕ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К УПЛОТНЯЕМЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ.
1.1. При уплотнении сальниковых камер насосов с помощью плетеной сальниковой набивки шероховатость поверхности должна отвечать следующим требованиям (Рис. 1).
Вал/защитная втулка вала насоса
Внутренняя поверхность сальниковой камеры/рубашки насоса
1.3. При наличии фонарного кольца, рекомендуется его установка после колец НУ- 201 (УНФ).
1.4. Поверхности грундбуксы, подсальникового кольца, не должны иметь сколов и фасок. Острые кромки притупить, но не закруглять.
1.5. Для исключения потери герметичности сальникового уплотнения не рекомендуется применение грундбуксы и подсальникового кольца со скошенными торцами (15°).
1.6. При наличии скосов, фасок и зазоров свыше требуемых рекомендуется установка крайних колец из набивки НУ-201 (УНФ). Схема уплотнительного узла отображена на Рис. 1.
2. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО УСТАНОВКЕ
2.1. Перед установкой новых колец набивки необходимо удалить старые кольца или их остатки.
2.2. Вал или защитную втулку необходимо проверить на износ и при наличии повреждений заменить.
Внутренний и наружный диаметр подсальникового кольца вычисляется по формулам;
Длина рабочей части грундбуксы
Берем набивку размером 16×16 мм;
Для уплотнения необходимо использовать 6 колец: 6×16 = 96 мм ;
Продвижение грундбуксы на 1/3 от длины грундбуксы: 1/3×40≈13 мм;
Необходимая глубина сальниковой камеры: 72 + 13 = 85 мм ;
2.5. «Разбивать», «раздавливать» до большего размера, «забивать» сальниковую набивку при уплотнении сальниковых камер насосов категорически запрещается.
2.6. При нарезке набивки для колец необходимо, чтобы обрезы набивочных колец были прижаты параллельно друг другу. Угол реза рекомендуется 20°.
Длину заготовки для изготовления сальникового кольца можно определить по формуле:
2.7. Возможно применение намоточного метода нарезки колец. Для этого шнур набивки плотно наматывают на вспомогательную втулку диаметром, равным диаметру вала, и разрезают на кольца. Разрезку выполняют под прямым углом к плоскости колец (рис. 3). Аккуратный разрез получается при дополнительной обмотке втулки с набивкой тонкой клейкой лентой.
2.8. Смазка колец какими-либо составами перед установкой, при установке не допускается.
2.9. Кольца устанавливаются в камеру по одному со смещением разрезов на 90°, например: 0°; 90°; 180°; 270° и т.д.
Примечание: Набивка НУ-201 (УНФ) сильно расплетается на срезе, нарезку колец рекомендуется делать непосредственно перед установкой, предварительно обернув ее одним слоем скотча.
2.10. Нужно стремиться запрессовать каждое кольцо отдельно на 20÷25 % от первоначальной высоты при помощи разъемной монтажной втулки. Это объясняется тем, что боковое давление составляет 0,85 от усилия уплотнения: Рбок = 0,85 Р (у асбеста Рбок = 0,3Р) и при затяжке всего пакета не удается обжать все кольца одинаковым усилием.
2.11. Если запрессовка является невозможной, то можно уложить максимум до 4 колец (со сдвижкой разрезов в 90°). Затем запрессуйте с помощью сальниковой втулки (при глубокой сальниковой камере нужна монтажная гильза). Потом укладываются остальные кольца и снова запрессовываются втулкой.
2.12. Окончательная величина обжатия уплотнительного пакета должна составлять 20÷25 % от первоначальной высоты пакета колец НГ-100 (НГ-Л).
Изменение высоты пакета ∆Н:
Примечание: При использовании сальников с фонарным кольцом, место фонарного кольца определять с учетом 25% сжатия колец набивки.
2.13. Во время подтяжки сальниковой втулки вал должен многократно приводиться в действие для того, чтобы контролировать установочные усилия на валу.
2.14. В момент запуска насоса допускается протечка свыше установленной нормы для обеспечения притирания набивки.
2.15. В течение первого часа после начала работы при необходимости производится подтяжка грундбуксы на 1/4 оборота гайки через каждые несколько минут с контролем температуры сальниковой камеры. Подтяжку производить до обеспечения желаемой протечки или ее полного устранения.
2.16. При высоких скоростях вращения и/или температуре среды во время запуска в течение первых 20-30 минут возможно парение набивки в связи с выгоранием небольшого количества (
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Фонарное кольцо
Фонарное кольцо должно быть расположено относительно отверстия для подвода затворной жидкости так, чтобы при подтяжке набивки в процессе эксплуатации отверстие не перекрывалось набивкой. [2]
Фонарное кольцо сальника ( см. рис. 10.7) должно иметь такую ширину, чтобы при полном сжатии колец набивки в процессе эксплуатации уплотнения отверстие для подвода затворной жидкости этим кольцом не перекрывалось. [4]
Напротив фонарного кольца в стенке камеры выполнено сверление, к которому посредством штуцера прикрепляется дренажная трубка, отводящая утечку из нижнего пакета набивки в специальные дренажные баки. [5]
В фонарное кольцо сальника подают запирающую жидкость для охлаждения и смазки набивки и вала, а также для создания гидравлического затвора, препятствующего прониканию через набивку перекачиваемой жидкости или ее паров. [6]
Подаваемая в фонарное кольцо под определенным давлением нейтральная жидкость ( вода, масло) создает гидравлический затвор, охлаждает и смазывает вал насоса. [8]
С к фонарному кольцу низконапорного сальника из нагнетательной спирали первой ступени подводится-перекачиваемый нефтепродукт; гидравлическое уплотнение препятствует просачиванию воздуха через сальник. У высоконапорного сальника фонарное кольцо заменяется мягкой набивкой, так как гидравлический затвор не требуется. [11]
При первоначальной набивке сальников фонарное кольцо 4 ( рис. 139) несколько смещают наружу, чтобы при поджатип сальника оно сместилось внутрь расточки и встало против отверстия для подвода воды на уплотнение. [12]
При первоначальной набивке сальников фонарное кольцо 4 ( рис. 158) несколько смещают наружу, чтобы при поджатии сальника оно сместилось внутрь расточки и встало против отверстия для подвода воды на уплотнение. [14]
Вместо отвода жидкости из сальника фонарное кольцо может быть использовано для подвода в сальник специальной уплотняющей или смазывающей шток жидкости, например масла. Если при этом поддерживать в уплотняющей жидкости давление несколько более высокое, чем максимальное в рабочей камере, то в сальнике создается так называемый гидравлический затвор, не позволяющий проникать через сальник перекачиваемой жидкости. [15]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Фонарное кольцо
В приведенной системе уплотнения для впитывания масла, подаваемого через фонарь сальника, с обеих сторон фонарного кольца устанавливают кольца набивки с большим содержанием волокнистых материалов. [47]
В крупных насосах, как правило, применяются двойные сельнико-вые уплотнения, состоящие из двух пакетов набивки с фонарным кольцом между ними, к которому подводится техническая вода под давлением. [49]
В насосах, перекачивающих неагрессивные жидкости и имеющих разрежение перед уплотнением, устанавливают двойные сальниковые уплотнения с подачей в фонарное кольцо рабочей жидкости из области повышенного давления в корпусе насоса. Обычно эта система предусмотрена в конструкции насоса. При работе уплотнения в агрессивных, взрывоопасных, токсичных и гидроабразивных средах используют систему подачи воды из технического трубопровода. На линии подачи затворной жидкости в уплотнение должен быть установлен манометр и вентиль для регулирования давления жидкости в сальниковой коробке. [51]
К сальниковым уплотнениям компрессоров предъявляются высокие требования: утечки газа через кольца сальника должны быть минимальны; они должны полностью отсасываться через фонарное кольцо сальника ; кольца сальника должны обеспечивать надежную и длительную работу уплотнения. [53]
С к фонарному кольцу низконапорного сальника из нагнетательной спирали первой ступени подводится-перекачиваемый нефтепродукт; гидравлическое уплотнение препятствует просачиванию воздуха через сальник. У высоконапорного сальника фонарное кольцо заменяется мягкой набивкой, так как гидравлический затвор не требуется. [55]
На рис. 3.9 показана схема сальникового уплотнения с подвижным корпусом, получившего распространение в крупных насосах из-за повышенной износостойкости и герметичности уплотнительного узла. Сальниковая набивка и фонарное кольцо установлены в подвижном корпусе между крышкой и неподвижным корпусом, который закрепляется на корпусе насоса. Подвижный корпус с помощью шпилек и гаек имеет возможность осевого перемещения относительно неподвижного корпуса. Место их сопряжения герметизируется резиновым кольцом. В подвижном корпусе через трубу 6 предусмотрен подвод под избыточным давлением запирающей жидкости из системы технического водоснабжения. Для предохранения вала от износа в месте контакта с сальниковой набивкой на нем установлена защитная втулка из нержавеющей стали. [56]
Насос дозатор – мембраны и уплотнители
Типы уплотнителей
Автоматический уплотнитель
Обычным автоматическим уплотнителем являются уплотнители, состоящие из профильных прокладок; приложенное давление деформирует прокладки и заставляет их более плотно примыкать к охватывающим поверхностям. Снижение давления на ход впуска помогает уменьшить трение и обеспечивает смазку уплотнителя. Материал: резина Nitrilic, FPM, Dutral, EPDM
Уплотнение из манжет V-образного сечения или Шеврон
V-образный уплотнитель, являющийся наиболее распространенным видом из всех манжетных уплотнителей, используется при низких и высоких значениях давления. Шевронные манжеты устанавливаются комплектами, каждый комплект состоит из нескольких шевронных манжет(компрессионных колец) и входящего штуцера / муфты с внутренней резьбой. V-образный уплотнитель может быть оснащен «фонарным кольцом»; что позволяет использовать различные методы контроля утечки, которая может произойти (и происходит)
Фонарное кольцо обеспечивает:
Кольцевой уплотнитель квадратного сечения используются, как правило, в областях приложения с высоким давлением, также как и V-образные уплотнители, кольцевые уплотнители устанавливаются комплектами, могут снабжаться фонарным кольцом. В отношении установки кольцевых уплотнителей следует соблюдать аналогичные рекомендации.
Для всех видов описанных уплотнителей допустим некоторый уровень утечки, позволяющий уплотнителям работать.
Типы мембран
В случаях, когда необходим нулевой уровень утечки технологической жидкости вследствие ее коррозийности, токсичности или опасности, использовать какой-либо уплотнитель, описанный выше, не рекомендуется. Для обеспечения нулевой утечки применяются механически активируемые мембранные насосы и гидравлически активируемые мембранные насосы, в которых используются динамический мембранный уплотнитель.
Механически активируемая мембрана. При проектировании мембраны необходимо учесть несколько требований:
Гидравлически активируемая мембрана
Выбор материала для гидравлически активируемой, полностью сбалансированной мембраны не так сложен благодаря действию на нее с обеих сторон уравновешенных сил и отсутствию механического соединения с приводной частью насоса. Единственными требованиями, которые необходимо учитывать, являются сопротивление усталости при изгибе и совместимости материала со средой. Допустимые значения рабочего давления для гидравлически активируемой мембраны намного выше по сравнению с механически активируемой мембраной.
Запорный клапан
Запорные клапаны, как правило, представляют собой простые автоматически действующие клапаны, которые пропускают жидкость только в одном направлении. Запорные клапаны дозирующего насоса являются своего рода «дорожными полицейскими», постоянно направляющие поток жидкости со стороны всасывания к выпускной трубе. Частота работы клапана составляет от одного до нескольких раз в секунду. В случае, если запорные клапаны становятся неэффективными, ситуация быстро становится проблематичной, подобно большому перекрестку, который контролируется ленивым и неумелым полицейским.
Шаровой запорный клапан (A)
Клапаны шарового типа являются наиболее распространенным видом клапанов, используемых в дозирующих насосах. Широкое применение таких клапанов объясняется широким разнообразием используемых материалов – металл, керамика, эластомер, стекло – и высокой точностью сферичности. Диаметр шара может достигать до 2 дюймов (для металлических шаров), после чего следует обращать внимание на вес шара: 2-дюймовый шар из нержавеющей стали весит 0,6 кг, что отнимает у насоса около 0,3 м его высоты нагнетания; более тяжелые шары могут также привести к быстрому износу гнезда за счет постоянных ударов шара о гнездо. Шары, зготовленные из более легких материалов, пригодны для перекачивания жидкостей, удельный вес которых меньше чем у воды; Для перекачки абразивных суспензий часто используются шары, изготовленные из эластомера, который покрывает металлический сердечник. Шаровые запорные клапаны могут использоваться для дозирования практически любой жидкости и могут быть нагружены пружиной для увеличения эффективности. Нагрузка пружиной увеличивает кажущийся вес шара без увеличения его размеров, однако такое решение может привести к некоторым нежелательным последствиям.
Одной из характеристик шара является его способность поворачиваться во время открытия, что означает, что при каждом его возвращении меняется несущая поверхность, что в свою очередь продлевает срок службы шара и обеспечивает его самоочистку. Использование пружинной нагрузки для всасывающего шара снижает высоту нагнетания насоса; пружина также играет роль ловушки для твердых частиц, таким образом, решение об использовании клапанов с пружинной нагрузкой следует принимать с должной осмотрительностью.
Двойной запорный клапан (B)
Шаровые клапаны, также как и другие виды клапанов, могут быть одинарными или сдвоенными; при использовании парами клапаны обеспечивают «второй шанс» для предотвращения утечки. При использовании качественных клапанов такая дополнительная защита лучше всего действует при давлении выше 50 бар и незначительных скоростях потока. Недостатком двойных клапанов является увеличение перепада давления в пределах насоса и увеличение расходов на обслуживание.
Жесткие/мягкие гнезда (C)
Большинство типов запорных клапанов может быть исполнено с жесткими поверхностями, позволяющими продлить срок службы при дозировании абразивных суспензий; мягкое гнездо также может использоваться для суспензий и твердых частиц. Целью конструкции таких клапанов является обеспечение более жесткой или более мягкой контактной поверхности гнезда клапана по сравнению с основным материалом самого клапана, что позволит снизить стоимость, увеличить прочность за счет использования твердых поверхностей и увеличить срок службы клапана в случае абразивных суспензий за счет использования мягких гнезд.
Конический запорный клапан (D)
Конический или направляющий запорный клапан характеризуется гибкостью конструкции, которая предусматривает наличие собственной направляющей, способности вращаться вокруг гнезда, аналогично шаровому клапану. Нижняя часть клапана состоит из направляющих, или «ребер», как правило, трех или четырех, которые обеспечивают движение клапана строго вертикально. Конические клапаны широко используются при дозировании жидкостей, не содержащих твердых частиц, в случаях, когда требуется высокая точность.
Дисковый запорный клапан (E)
Дисковые клапаны нашли широкое применение в насосах с высокой производительностью; как правило, в них используется пружинная нагрузка и широкое отверстие в гнезде, обеспечивающее прохождение максимального объема жидкости при минимальном отверстии; для улучшения характеристик при работе с суспензиями гнездо может изготавливаться из эластомера.