© к.т.н., инж. Шепелёв В.А., инж. Шепелёв А.В.
Ремонтопригодное торцевое уплотнение для насоса Hilge
Для перекачивания технологических и пищевых жидкостей (горячая вода, пиво, молоко, неконцентрированные соки и т.п.) достаточно часто применяются небольшие центробежные насосы компании Hilge (см. Рисунок и Фото 1) [максимальная температура рабочей жидкости до +90oC, перепад давления до 5 бар при скорости вращения вала до 3000 мин-1].
Рисунок. Разрез по оси вала насоса Hilge Euro-HYGIA | Bloc-SUPER.
Фото 1. Внешний вид центробежного насоса Hilge в системе технологического процесса для производства пива.
Обеспечение необходимой герметичности уплотнительной камеры насоса и вала, проходящего через эту камеру, c атмосферой достигается путём применения одинарного торцевого уплотнения [см. поз. 3 на Рисунке выше]. Прецизионный уплотнитель содержит вращающуюся часть и ответное неподвижное контркольцо. Начальное контактное давление в паре трения создаётся конической пружиной сжатия. В качестве материалов для колец пары трения используется нержавеющая сталь для подвижного в осевом направлении кольца и мягкий графит для ответного контркольца. Вторичные уплотнительные кольца изготовлены из эластомеров. Устаревшее сочетание материалов для колец пары трения "нержавеющая сталь - графит" используется для поставки в страны третьего мира, и не рекомендуются к применению, т.к. при износе контркольца частицы графита и связующие смолы могут попадать в пищевой продукт..
Причины выхода из строя торцевого уплотнения Hilge-19
Эксплуатация насоса Hilge на одном из технологических линий цеха производства пива в РФ выявила, что оригинальные торцевые уплотнения из Германии работают до трёх-шести месяцев и выходят из строя (см. Фото 2). На фотографии видно, что рабочая поверхность вращающейся стальной обоймы изношена - отчётливо прослеживаются концентрические темные полосы ближе к внутреннему диаметру. Ответное контркольцо из графита имеет осевой износ, сколы, а также выровы на рабочей поверхности трения преимущественно со стороны наружного диаметра. Наиболее вероятными причинами выхода из строя штатного торцевого уплотнения Hilge-19 является ускоренный осевой износ колец пары трения в результате взаимодействия рабочих поверхностей уплотнения с мелокоабразивной рабочей жидкостью, а также недостаточное качество промывки уплотнительной камеры насоса с уплотнением после окончания технологических процессов [склеивание колец пары трения].
Фото 2. Фотография вышедшего из строя штатного торцевого уплотнения Hilge-19 [ 3A-001-19-aeEO3].
Инновационное импортозамещение уплотнения насоса Hilge
В целях инновационного импортозамещения, а также сокращения эксплуатационных затрат [каждые 3-6 месяцев, связанных с неизбежным простоем и ремонтом оборудования, ожиданием оригинальных запчастей из Германии], по результатам выполненной ОКР нашей группой инженеров были спроектированы и изготовлены опытные торцевые уплотнения 1-го типа, в том числе, полностью ремонтопригодные его модификации TYPE 1 SPC RCN (патенты РФ №93914 и №53744) со специальными твёрдыми износостойкими материалами (см. Фото 3). Опытные образцы успешно прошли эксплуатационные испытания с июня 2021 по июль 2023 года, отработали без замечаний. Сроки между заменами наших уплотнений были увеличены почти в два - два с половиной раза по сравнению с оригинальными - "родными" ☺ уплотнениями из Европы.
Фото 3. Ремонтопригодное торцевое уплотнение для насоса Hilge Euro-HYGIA | Bloc-SUPER.
В уcловиях экономических санкций - прекращения поставок оригинальных запчастей из Европы, применение полностью ремонтопригодных опытных уплотнений позволяет экономить на каждом ремонте - замене до 40% от цены уплотнения в сборе. Ремонт уплотнения на месте эксплуатации прост и заключается в замене колец пары трения и вторичных уплотнений на новые из ремонтного комплекта; стальные детали ремонтопригодного уплотнения можно использовать многократно.