http://www.eprussia.ru/teploenergetika/5/101.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 02 (05) апрель 2013
О работе торцовых уплотнений в сетевых насосах ООО НПЦ «АНОД»
Оборудование и технологии
Николай СКВОРЦОВ
Значительную роль в обеспечении населения горячей водой играют циркуляционные сетевые насосы теплоцентралей. Это они перекачивают нагретую воду от ТЭЦ к потребителям и обратно на подогрев в котлах.
Эксплуатация как отечественных, так и импортных торцовых уплотнений в составе сетевых насосов давала неоднозначные результаты. В одних случаях уплотнения не пропускали воду, в других наблюдалась утечка через уплотнение. Анализ происходящего выявил следующие причины возникающих неполадок:
• температура воды в месте установки уплотнения превышала 80…85ºС;
• неоптимальный подбор материалов уплотнительных колец;
• конструкция уплотнения не удовлетворяла условиям эксплуатации.
Рассмотрим влияние на работу торцовых уплотнений этих факторов.
Температура воды в месте установки уплотнения играет определяющую роль. Пока температура не превышает 80…85ºС, вода, находясь в плоскопараллельной щели, образованной кольцами уплотнительной пары, нагревается от трения до температуры, близкой к температуре кипения. Просочившись через щель, вода не меняет своего фазового состояния, обеспечивает смазку и охлаждение колец уплотнительной пары, обеспечивая максимальный ресурс работы уплотнения.
Рассмотрим другой случай работы, когда температура в месте установки уплотнения составляет 90…130ºС. В этом случае целесообразно учесть величину давления уплотняемой жидкости. Например, при перепаде давления на уплотнительном пояске 4 кгс / см², температуре жидкости 90ºС, принятом подогреве в щели между уплотнительными кольцами до 15ºС снижение давления и изменение температуры в щели протяженностью 4 мм приводят к тому, что, не доходя около 1 мм до выходной кромки уплотнительного пояска, вода, имеющая температуру около 105ºС, превращается в пар. При этом кольца подвергаются интенсивному кавитационному и эрозионному износу.
Протяженность площадки контакта пояска в радиальном направлении уменьшается, и при достижении величины около 2 мм может произойти пробой уплотнительного пояска и образоваться непрерывная утечка. Аналогичная картина будет наблюдаться, например, при повышении давления до 14 кгс / см², с той лишь разницей, что зона кипения воды будет находиться еще ближе к выходной кромке. Таким образом, повышение давления способствует смещению зоны начала кипения ближе к выходной кромке уплотнительного пояска и продлению времени работы уплотнения, но не исключает полностью вскипания воды.
Теперь рассмотрим подход к выбору материалов уплотнительных колец. Если кольца работают без изменения фазового состояния жидкости, то при выборе материалов колец должны приниматься во внимание стойкость их к воздействию абразивных и химических составляющих жидкости, обеспечение легкости скольжения. Если кольца работают при изменении фазового состояния жидкости, то при выборе материалов колец предпочтение целесообразно отдавать материалу с более высокой ударной вязкостью. В этом случае энергия кавитации рассеивается и поглощается более вязким материалом, происходит «самозалечивание» более твердого кольца за счет износа более мягкого. Например, пара колец из карбида кремния и силицированного графита будет работать лучше, чем пара только из карбида кремния. Более высокое содержание графита в материале колец пар трения способствует лучшему скольжению и, следовательно, меньшему тепловыделению при работе и большему сроку службы. Однако это справедливо при отсутствии воздействия абразивных частиц, если таковые содержатся в уплотняемой жидкости, то их влияние оказывается определяющим.
Уплотнения для сетевых насосов отличаются по конструкции. Причина – стремление удовлетворить желание заказчика при минимальном техническом перевооружении существующего агрегата, способном обеспечить требования эксплуатации. Проведенный анализ характера и причин отказов уплотнений показал, что, в основном, не соблюдался общий принцип обеспечения работоспособности уплотнений – снижение температуры в зоне расположения колец пары трения до 75-85ºС. В уплотнениях, предназначенных для работы с водой при температурах 90 ºС и более, для этой цели используется кольцевой холодильник, встроенный в уплотнение непосредственно в зоне колец пар трения. Преимуществом встроенных холодильников является то, что в качестве охлаждающей жидкости может использоваться вода более низкого качества, например техническая, или любая другая охлаждающая жидкость.
Другим способом снижения температуры в зоне колец является подача в нее перекачиваемой жидкости с более низкой температурой, например воды подпитки или компенсации утечек. С целью уменьшения количества подаваемой в камеру воды сальниковая камера разделена перегородкой, которая препятствует интенсивному перемешиванию перекачиваемой и подаваемой в сальниковую камеру воды. Количество подаваемой воды в зависимости от условий эксплуатации и конструкции насоса составляет от 0,15 до 0,4 м³ / ч. В некоторых конструкциях насосов в сальниковых камерах предусмотрена установка кольцевых холодильников вокруг вала. Подвод и отвод воды в них осуществляются через штуцеры и каналы, выполненные в корпусе насоса.
Таким образом, в настоящее время созданы и успешно эксплуатируются торцовые уплотнения для насосов, перекачивающих сетевую воду с температурой более 85º – 90ºС, с большим межремонтным сроком службы и практическим отсутствием утечек перекачиваемой среды.
Обращаем внимание технических специалистов на необходимость более внимательного заполнения опросных листов при заказе торцовых уплотнений. Для условий работы уплотнений при граничной температуре уплотняемой воды 85-90º С и где температура уплотняемой воды превышает эту величину, нельзя применять уплотнения, удовлетворительно работающие при температурах до 85º С. Конструкции этих уплотнений имеют существенные различия, и неправильный их выбор ведет к неоправданно высоким расходам на ремонт и обслуживание уплотнений и агрегата в целом.
Отправить на Email
Также читайте в номере № 02 (05) апрель 2013:
-
Современная изоляция теплотрасс защитит от аварий 
Осенью 2012 года все новостные ленты пестрили сообщениями и статьями о постоянных прорывах теплотрасс в Петербурге. В начале осени было объявлено, что город к зиме готов, что проведены плановые работы, подготовлены бригады ремонтников. <br>
-
Настоящая парилка, или Танцуем от печки 
Разве можно представить баню или сауну без печи? Именно хорошая печь является основой бани – ее «сердцем», именно она делает саму процедуру чем‑то особенным и незабываемым. Так что первое, что нужно сделать при планировании бани, – это определиться с печью. Кстати, банные печи часто называют каменками, поскольку в них нагревательным элементом являются камни, расположенные в специальном отсеке. <br>
-
Некуда девать запасы угля 
Остановка Углегорской теплоэлектростанции вследствие масштабного пожара усугубит ситуацию в угольной отрасли. Об этом заявил председатель независимого профсоюза горняков Украины Михаил Волынец. <br>
-
О работе торцовых уплотнений в сетевых насосах ООО НПЦ «АНОД»
Значительную роль в обеспечении населения горячей водой играют циркуляционные сетевые насосы теплоцентралей. Это они перекачивают нагретую воду от ТЭЦ к потребителям и обратно на подогрев в котлах. <br>
-
Европейским микро-ТЭЦ не хватает господдержки 
Микро-ТЭЦ не получают всеобъемлющей государственной поддержки, а также не имеют четкой стратегии развития, заявляют эксперты Евросоюза. <br>