Торцевое уплотнение циркуляционного насоса

Для переноса теплоносителя в системе охлаждения транспортного дизеля используются циркуляционные насосы. Герметизация вращающегося вала насоса с целью недопущения утечки охлаждающей жидкости обеспечивается обыкновенным торцевым уплотнением.

По заданию заказчика для замены устарешего технического решения уплотнения советской разработки [с материалами колец пары трения "углеграфит - закаленная нержавеющая сталь"], наша группа инженеров выполнила опытно-конструкторскую работу по модернизации уплотнительного узла циркуляционного насоса системы охлаждения внешнего контура дизеля 280ГД (ЧН21/21) забортной водой. Акватория плавания судов - бассейны Японского, Охотского, Берингова, Азовского, Черного и Каспиского морей.

Адаптация модернизированного уплотнения осуществлялась без изменения размеров существующих деталей насоса с разработкой двух новых деталей: упорной дистанционной втулки и переходного фланца; [материал - медный сплав (бронза) Бр.А9Ж4Н4Мц1 ГОСТ 493-79]. Защита поверхности вала от агрессивного химического воздействия морской воды потребовала применения уплотнения 2-го типа с резиновой защитной оболочкой.

На техническом эскизе показано поперечное сечение водяного насоса 0215.51.000-025 с установленным модернизированным обыкновенным торцевым уплотнением компонентного исполнения, содержащего вращающийся подвижный в осевом направлении сборочный узел и неподвижное контркольцо.

Первая часть уплотнения надета с натягом на вал и упорную дистанционную втулку. Ответное контркольцо неподвижно и установлено за счёт гарантированного натяга по вторичному уплотнению (Г-образной резиновой манжете) в переходной фланец. Последний монтируется в посадочное гнездо штатного контркольца корпуса насоса. Отсутствие возможного проворота переходного фланца в посадочном гнезде и обеспечение геметичности по его наружному диаметру достигается применением резинового кольца круглого сечения.

При работе циркуляционного насоса давление морской воды Pн из полости нагнетания подводится по специальному каналу, выполненному в корпусе насоса, к паре трения торцевого уплотнения. Циркуляция рабочей жидкости V обеспечивается её расходом через канал в уплотнительную камеру (к кольцам пары трения) и далее в отверстия, выполненные в рабочем колесе - на всасывание насоса (в полость с меньшим давлением). Величина циркуляции должна обеспечивать необходимый и достаточный отвод тепла от пары трения торцевого уплотнения. Возможная минимальная утечка рабочей жидкости U отводится по каналу снизу за борт морского судна.

Изготовленное модернизированное торцевое уплотнение показано на фотографии. Опытные образцы уплотнений прошли успешные стендовые испытания в составе циркуляционного водяного насоса системы охлаждения двигателя 280ГД (ЧН21/21): в течение 7000 часов замечаний не зарегистрировано.