Новые конструкции торцевых уплотнений для валов центробежных насосов

Рассмотрены новые конструкции торцевых уплотнений для валов центробежных насосов нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств, отличающиеся улучшенными характеристиками и предложенные в патентах и научно-технической литературе промышленно развитых стран мира. Показаны основные тенденции развития конструкций этих фильтров.

Большому распространению центробежных насосов, относящихся к типу динамических насосов, в нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производствах способствуют следующие их основные положительные качества: возможность непосредственного соединения с быстроходными приводными двигателями, небольшие габаритные размеры и масса, простота конструкции, удобство эксплуатации и ремонта, быстрый пуск и простое регулирование режима работы, плавная и непрерывная подача перекачиваемой жидкости, сравнительно малая чувствительность к загрязнённой перекачиваемой жидкости и др. [1] Но центробежные насосы не обладают самовсасыванием. Поэтому перед пуском центробежного насоса его приемный трубопровод и корпус насоса должны быть заполнены жидкостью.

Принцип действия динамических центробежных насосов основан на силовом взаимодействии лопаток рабочего колеса с обтекающим их потоком перекачиваемой жидкости. Поток перекачиваемой жидкости имеет в области лопаток рабочего колеса радиальное направление, поэтому создаются условия возникновения центробежных сил. Силовое взаимодействие перекачиваемого потока жидкости с вращающимся рабочим колесом создаёт разность давлений по обе стороны каждой лопатки рабочего колеса. Силы давления на лопатках, возникающие при вращении рабочего колеса, воздействуют на поток перекачиваемой жидкости и создают вынужденное вращательное и поступательное движение перекачиваемой жидкости, увеличивая её энергию.

Одним из основных узлов центробежного насоса, от которого во многом зависит безотказная работа насоса, является узел уплотнения вращающегося вала [2]. Для герметизации вращающего вала центробежного насоса применяются сальниковые, манжетные, лабиринтные, динамические, магнитножидкостные и торцевые уплотнения. Эти уплотнения не в равной степени отвечают требованиям, предъявляемым к уплотнениям вращающего вала центробежных насосов, применяемых в нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производствах. В наибольшей степени этим требованиям отвечают торцевые уплотнения вращающихся валов [3,4]. В последнее время к уплотнениям вращающихся валов центробежных насосов предъявляются всё более жёсткие требования по герметичности, способности нормально работать при высокой и очень низкой температуре перекачиваемой среды, при высоких давлениях, по автоматичности их действия и др.