© к.т.н. Шепелёв В.А., инж. Шепелёв А.В.
Модернизированные торцевые уплотнения для насосов Alfa Laval SRU
В предыдущей нашей публикации, касающейся уплотнительных узлов роторных насосов, выпускаемых рядом зарубежными западных компаний, мы рассмотрели некоторые недостатки их торцевых уплотнений и возможные пути их устранения. В настоящей статье приводится информация по модернизированным торцевым уплотнениям TYPE 12 SPC [RCN], изготавливаемых по нашим чертежам и патентам РФ для насоса Alfa Laval SRU. Публикация основана на проектно-расчетной работе, выполненной нашей группой для одного из российских филиалов крупной иностранной компании c целью решения задачи по сокращению затрат в эксплуатации, связанных с достаточно частой заменой штатных уплотнений SRU с материалами колец пары трения графит-нержавеющая сталь. Для герметизации рабочей полости насоса с двумя валами, вращающимися в разные стороны, применяются одинарные торцевые уплотнения, содержащие подвижную в осевом направлении вращающуюся часть и контркольцо. Для герметизации этих двух валов применяются два одинаковых по конструкции торцевых уплотнения. Штатные прецизионные изделия изготавливаются и поставляются от компании Альфа Лаваль с применением самых дешевых материалов для колец пары трения: графит (Graphite) для контркольца и вращающаяся часть, изготовленная целиком из нержавеющей стали, а вторичные резиновые кольца из этиленпропиленового каучука EPDM [см. Эскиз 1].
Эскиз 1. Эскиз торцевого уплотнения насоса Альфа Лаваль модель SRU.
На фотографиях ниже приведены виды на изношенное штатное уплотнение SRU [см. Фото 1 и Фото 2].
Фото 1. Внешний вид торцевого уплотнения Alfa Laval SRU с изношенной рабочей поверхностью.
Фото 2. Контркольцо уплотнения ALfa Laval SRU.
На Фото 3 показаны два контркольца, установленные в крышку роторного насоса, эти детали зафиксированы от возможного их проворота с помощью трех штифтов, осевая фиксация отсутствует.
Фото 3. Крышка насоса Alfa Laval SRU с двумя контркольцами.
Как проводилась модернизация уплотнительного узла
Компания, эксплуатирующая насос Alfa Laval SRU, обратилась к нашим специалистам за помощью в модернизации уплотнительного узла. Насос перекачивает раствор солей аммония с температурой около +90 град С. Решение поставленной задачи потребовало проведения комплексного инженерного подхода. Проведенные оценочные инженерные расчёты и последующий анализ результатов выявили, что штатное торцевое уплотнение SRU содержит конструктивные недостатки, заложенные проектировщиком и изготовителем насоса: выдавливание контркольца под действием перепада давления при его износе и недостаточный теплоотвод от пары трения. Материалы колец пар трения и резиновых уплотнительных колец выбраны не рационально. Всё это в комплексе приводит к ускоренному износу рабочих поверхностей уплотнения и резиновых колец, в итоге - выходу из строя торцевого уплотнения.
Модернизацию уплотнительного узла роторного насоса Альфа Лаваль модель SRU наша группа проводила на основе инженерного подхода с учётом многолетнего опыта в области уплотнительной техники:
- запросив необходимые размеры штатных уплотнений и сопряженных с ними корпусных деталей насоса;
- проведя необходимые инженерные расчёты;
- выпустив рабочие чертежи деталей;
- применив запатентованные технические решения специального торцевого уплотнения TYPE 12 SPC;
- выполнив компоновку уплотнения TYPE 12 SPC с минимальными переделками [см. Фигура 2], а также полностью ремонтопригодного исполнения TYPE 12 SPC RCN [см. Фигура 3].
Фигура 2. Компоновка модернизированных торцевых уплотнений для насоса Альфа Лаваль модель SRU и опытный образец уплотнения.
Фигура 3. Компоновка модернизированных ремонтопригодных торцевых уплотнений для насоса Альфа Лаваль модель SRU.
Применение модернизированных торцевых уплотнений решает несколько задач: во-первых - это импортозамещение в условиях экономических санкций; использование взамен мягкой нержавеющей стали современных твердых износостойких материалов с высокой теплопроводностью позволяет снизить тепловую напряженность при работе торцевых уплотнений, а значит повысить их надежность; для полностью ремонтопригодной конструкции TYPE 12 SPC RCN сократить эксплуатационные затраты на 30%...50% в зависимости от количества ремонтных комплектов и применяемых материалов для колец паре трения [см. Фото 4]. В качестве более надежной альтернативы материалу EPMD для резиновых колец также предлагается специальный эластомер X, обладающий лучшими характеристиками по химической и температурной стокости в условиях эксплуатации.
Фото 4. Ремонтный комплект пары трения модернизированного торцевого уплотнения TYPE 12 SPC RCN для насоса Alfa Laval SRU.
Официальную заявку или запрос на проведение ОКР и изготовление опытной партии полностью ремонтопригодных изделий взамен дорогостоящих и неперспективных импортных уплотнений Alfa Laval SRU с материалами пары трения графит-нержавеющая сталь можно отправить по электронной почте см. Контакты.