Схемы расположения двойных торцевых уплотнений
Кроме подбора типа торцевого уплотнения для определённых условий эксплуатации важным является и выбор рациональной схемы расположения уплотнения в оборудовании заказчика. Величина утечки, безопасность и требования к окружающей среде, как и многие другие показатели, влияют на выбор схемы размещения уплотнения вращающегося вала.Для отделения перекачиваемой (перемешиваемой) рабочей среды от атмосферы можно использовать два одинарных торцевых уплотнения (основное и вспомогательное) с подачей между ними затворной жидкости. Различие условий эксплуатации основного и вспомогательного уплотнений обуславливает рациональный выбор типов одинарных торцевых уплотнений, комплектующих двойное торцевое уплотнение.
Схема расположения "тандем"
Схема расположения "тандем" широко используется при применении двух одинарных торцевых уплотнений, которые размещены на валу оборудования друг за другом и работают в этой же последовательности. Такая схема обычно применяется при высоком давлении рабочей среды. На картинке ниже показано два одинарных торцевых уплотнения различных по конструкции, размещённых по схеме "тандем", образующих двойное торцевое уплотнение. Основное (внутреннее) торцевое уплотнение является гидравлически разгруженным и разделяет рабочую уплотняемую среду и затворную жидкость, а вспомогательное (внешнее) торцевое уплотнение является гидравлически нагруженным и разделяет затворную жидкость и атмосферу.
Вспомогательное одинарное торцевое уплотнение с конической пружиной сжатия, расположенное в камере с затворной (охлаждающей) жидкостью, разделяющая атмосферу, обеспечивает снижение перепада давления между отдельными ступенями уплотнений - для основного торцевого уплотнения, а также возможность контроля работы основного торцевого уплотнения. Обычно затворная жидкость находится под давлением атмосферы, реже эта жидкость имеет давление выше атмосферного, но ниже давления рабочей (уплотняемой) среды.
Схема расположения "спина к спине"
Схема расположения "спина к спине" является наиболее распространенной и простой по конструкции, и используется когда необходимо применение двойного торцевого уплотнения (двух одинарных торцевых уплотнений). На картинке ниже показано два одинарных торцевых уплотнения различных по конструкции, размещённых по схеме "спина к спине".
Оба торцевых уплотнения находятся в камере с затворной жидкостью. Основное торцевое разделяет рабочую среду и затворную жидкость, а вспомогательное торцевое уплотнение разделяет затворную жидкость и атмосферу. Давление затворной жидкости всегда должно превышать давление рабочей среды на 0,1...0,2 МПа. Температура и расход затворной жидкости через уплотнительную камеру должны обеспечивать необходимый теплоотвод от колец пар трения обоих уплотнений для надежной работы уплотнительного узла.
Область применения двойных торцевых уплотнений
Двойные торцевые уплотнения находят применение:- для газообразных рабочих сред с плохой смазывающей способностью;
- для рабочих сред, находящихся под высоким давлением;
- для рабочих сред с высокой температурой;
- для рабочих сред склонных к кристаллизации в зазоре пары трения при испарении жидкой фазы;
- для рабочих сред, содержащих твёрдые абразивные включения;
- для рабочих сред, являющихся вредными веществами и оказывающими токсическое воздействие на окружающую среду;
- для рабочих сред, являющихся легковоспламеняемыми или горючими.