HighExpert.RU

© к.т.н. Шепелёв В.А., инж. Шепелёв А.В.

Торцовое уплотнение насосов Wilo Veloline IPH-O и Salmson GET-C

Для перекачивания рабочих сред в системах циркуляции высокотемпературных теплоносителей (например, специальных масел), не содержащих абразивные включения или грязевые частицы, находят применение насосы Wilo Veroline IPH-O и Salmson GET-C; согласно их техническим данным допустимая температура перекачивамой рабочей среды (для масел) может находиться в диапазоне от +20 до +350 градусов Цельсия, максимальное рабочее давление 9 Бар. Указанные предельные параметры эксплуатации не совместны, о чём отдельно оговаривается в инструкции к насосам. Особенностью данных насосных агрегатов является воздушное охлаждение уплотнительной камеры (см. Фигура 1). сборочный эскиз насоса GET-C со штатным торцевым уплотнением IPH-O
Фигура 1. Эскиз насоса Salmson GET-C со штатным уплотнением IPH-O, а также фотографии насосов Wilo Veroline IPH-O и Salmson GET-C.

В обоих насосах для герметизации вала используется одинарное сильфонное торцовое уплотнение IPH-O, содержащее вращающуюся часть и неподвижное контркольцо (см. Фигура 2). В качестве материалов для этого уплотнения применяется графит (Graphite) для подвижного в осевом направлении кольца, установленного в резиновый сильфон, изготовленный из эластомера на основе фторкаучука (Viton), а также ответное неподвижное контркольцо, изготовленное из керамики на основе карбида кремния (SiC), установленное с натягом во фланец насоса посредством вторичного уплотнительного кольца или Г-образной манжеты, также изготавливаемых из резины Viton. Конструктивной особенностью вращающейся части уплотнения IPH-O является её фиксация на валу с помощью одного стопорного винта. эскиз торцового уплотнения IPH-O
Фигура 2. Эскиз сильфонного торцового уплотнения IPH-O (арт. 4094357) с материалами Graphite/Sic/Viton.

При нарушении инструкции по монтажу (см. Фото 1) в процессе постоянной эксплуатации насосов, перекачивающих горячее масло с температурой от +250oС до +280oС и выше, при рабочем давлении 6...9 Бар и скорости вращения вала 2900 мин-1, могут возникать условия недостаточного отвода тепла от колец пары трения торцового уплотнения, в результате чего оно не может работать долго и надежно. Необходимо подчеркнуть, что материал резиновых деталей Viton имеет ограничение по температуре продолжительной работы около +150oС. С повышением рабочей температуры происходит интенсивное старение резины и ухудшение её механических и физических свойств. При температуре +200oС оценочный срок службы резины Viton всегда меньше 1000 часов. Поэтому стойкость резины в эксплуатации при высоких температурах является определяющей для обеспечения надежной работы торцового уплотнения в условиях естественного воздушного охлаждения уплотнительной камеры насоса. установленный насос WILO Veroline IPH-O
Фото 1. Насос Wilo-IPH-O в работе (монтаж выполнен с нарушением инструкции).

На фотографии (см. Фото 2) показано торцовое уплотнение IPH-O, которое отработало менее двух месяцев при указанных выше параметрах и в результате недостаточного теплоотвода от колец пары трения и комплексного воздействия высокой температуры и механических нагрузок вышло из строя: произошло разрушение графитового кольца и частичный разрыв резинового сильфона, изготовленного из резины Viton. Нерациональный выбор технического решения и материалов деталей торцового уплотнения в условиях недостаточного отвода тепла от колец пары трения при естественном воздушном охлаждении существенно повлиял на надежность работы уплотнительного узла насоса.
вышедшее из строя торцовое уплотнение IPH-O
Фото 2. Вышедшее из строя торцовое уплотнение IPH-O с материалами Graphite/Sic/Viton.

Возможными решениями проблемы по обеспечению надежной и продолжительной работы уплотнительного узла насосов Wilo Veroline IPH-O или Salmso GET-C при перекачивании масла с температурой от +200oС до +300oС при рабочем давлении до 9 Бар и скорости вращения вала 2900 мин-1 являются:
  • соблюдение всех положений инструкции по монтажу и эксплуатации оборудования, обеспечение дополнительного принудительного охлаждения уплотнительной камеры насоса;
  • замена штатного уплотнения IPH-O на специальное высокотемпературное торцовое уплотнение.

Нашей группой специалистов проведена опытно-конструкторская работа по модернизации уплотнительного узла насосов Wilo Verroline IPH-O или Salmso GET-C. Решение упомянутой выше проблемы с наименьшими затратами и без какой-либо переделки существующих деталей проводилось с выполнением опытно-конструкторских работ и инженерных расчетов с помощью программного комплекса MSLC, с целью проектирования и изготовления высокотемпературного торцевого уплотнения специального конструктивного исполнения TYPE 1 SPC HT (см. Фото 3) и TYPE 11 SPC RCN (см. Фото 4). Эти прецизионные изделия изготавливаются по нашим чертежам и Патентам РФ. высокотемпературное торцовое уплотнение TYPE 1 SPC HT взамен IPH-O
Фото 3. Специальное высокотемпературное торцовое уплотнение TYPE 1 SPC HT взамен IPH-O.
высокотемпературное торцовое уплотнение TYPE 11 SPC RCN взамен IPH-O
Фото 4. Специальное высокотемпературное торцовое уплотнение TYPE 11 SPC HT RCN взамен IPH-O.
  • Благодаря применению более надежного технического решения торцового уплотнения и специальных материалов обеспечивается продолжительная работа уплотнительного узла насоса при температурах перекачиваемого масла до +280oС.
  • Оценочный срок службы специальных эластомеров, применяемых в торцовом уплотнении TYPE 1 SPC HT, при температуре перекачиваемого масла +250...+280oС до 10 раз больше по сравнению с материалом Viton штатного уплотнения IPH-O, это позволяет в несколько раз сократить количество ремонтов и технического обслуживания насоса, связанных с заменой уплотнения вала.
Официальную заявку или запрос на проведение работ по изготовлению партии опытной продукции со специальными материалами с повышенной трещиностойкостью можно отправить по электронной почте см. Контакты.

18.07.2018