Ce este o etanșare mecanica pentru pompele de apa

Etanșările mecanice sau presetupe joacă un rol esențial în funcționarea corectă a pompelor de apă. Aceste componente sunt responsabile de etanșeizarea camerei în care operează echipamentul. În acest articol, vom explora diferitele tipuri de etanșări mecanice utilizate pentru pompele de apă și vom discuta despre caracteristicile și avantajele fiecăruia.

Partile componente ale unei etanșări mecanice

O etansare mecanică este alcătuită din cinci elemente principale: partea mobilă, partea fixă (inelul staționar), arc, material elastomer și stift. Aceste componente lucrează împreună pentru a asigura o etanșeizare eficientă și durabilă.

În figura de mai jos (Figura 1), putem observa modul în care funcționează o etansare mecanică. Partea fixă sau inelul staționar este reprezentată în desen cu culoarea roșie și este fixată în mod rigid în alezajul carcasei pompei. Pentru a preveni scurgerile între inelul staționar și carcasă, se folosește un element elastomer. Etansarea mobilă este situată pe axul pompei în apropierea etansării fixe. Suprafețele de contact dintre etansările mobilă și fixă se numesc perechi de frecare și sunt singurele care se freacă una de cealaltă. Un strat subțire de lichid se formează între aceste suprafețe pentru a le lubrifia și a preveni supraîncălzirea.

Pe parcursul funcționării pompei, axul se deplasează axial, determinând apropierea și separarea inelelor. Chiar și o decalare de doar 0.01 mm poate permite pătrunderea apei. Pentru a rezolva această problemă, etansările mecanice sunt dotate cu un arc sau burduf.

Alegerea unei etansări mecanice potrivite

Este crucial să alegeți o etansare mecanică cu dimensiunile potrivite și să o instalați corect pentru a evita posibilele scurgeri de lichid în sau din pompă. Pentru a face o alegere adecvată, trebuie să verificați diametrul axului în locul unde va fi montată etansarea mecanică, precum și diametrul alezajului în care va fi introdus inelul staționar. De asemenea, trebuie să țineți cont de temperatura lichidului cu care etansarea va intra în contact, precum și de tipul lichidului. De exemplu, unele etansări mecanice din cauciuc nu rezistă la ulei și se pot umfla în contact cu acesta.

Cauzele defectării etansărilor mecanice

Studiile efectuate asupra defectării sistemelor de pompare au relevat că aproximativ 45% dintre defecte sunt cauzate de etansările mecanice. Defecțiunile acestor componente pot duce la scurgeri de lichid și probleme de funcționare ale pompei. Există mai multe circumstanțe care pot contribui la defectarea etansărilor, cum ar fi lubrifierea insuficientă sau lipsa acesteia, care poate duce la creșterea temperaturii în interiorul pompei. Alte factori care pot influența volumul scurgerilor includ murdăria de pe suprafața etansării, mișcarea axială și radială a arborelui rotorului, deformarea axului, temperatura și vâscozitatea lichidului pompat, viteza de rotație a arborelui, presiunea în carcasa pompei și instalarea incorectă a etansării.

Tipuri de etansări mecanice în funcție de arc

Etansările mecanice pot fi clasificate în două categorii principale în funcție de tipul de arc utilizat:

1. Etansările mecanice cu un arc central mare: Acest tip de etansare mecanică se caracterizează prin simplitatea construcției și cost redus. Totuși, dezavantajul acestora este că odată ce arcul se rupe, etansarea cedează imediat.
2. Etansările mecanice cu mai multe arcuri periferice mici: Aceste etansări mecanice au avantajul că arcurile se deteriorează treptat, ceea ce permite observarea unei scurgeri mici și înlocuirea etansării înainte ca aceasta să ducă la defecțiuni majore. Cu toate acestea, durata de viață a acestor etansări poate fi mai mică decât a celor cu un arc central mare.

Materialele utilizate în etansările mecanice

Suprafețele de frecare ale etansărilor mecanice trebuie să aibă proprietăți speciale, deoarece acestea sunt în contact strâns și se freacă una de cealaltă în mod continuu. Aceste suprafețe trebuie să fie extrem de netede, rezistente la uzură, cu o duritate și rigiditate ridicate și cu o dilatare termică redusă. Materialele comune utilizate în etansările mecanice includ:

1. Grafit / WC (carbură de wolfram sau carbură de tungsten): Această pereche de materiale este foarte fiabilă, în special în aplicații cu temperaturi ridicate. Totuși, grafitul poate fi incompatibil cu lichidele agresive și nu tolerează particulele dure.
2. Grafit / SiC (carbură de siliciu): Această combinație de materiale are proprietăți similare cu perechea Grafit / WC, dar se poate uza rapid în apă fierbinte.
3. Grafit / Al2O3 (oxid de aluminiu): Este cea mai ieftină pereche de etansări și are rezistență limitată la coroziune. Este potrivită pentru aplicații cu un pH în intervalul 5-10 și se uzează rapid în apă fierbinte.
4. WC (carbură de wolfram) și SiC (carbură de siliciu): Aceste materiale sunt utilizate în ambele inele ale etansărilor. WC este rezistent la particulele solide și este potrivit pentru lucrul cu glicol, în timp ce SiC are proprietăți de frecare mai bune.

Materiale elastomerice utilizate în etansări

Elastomerii sunt utilizați pentru a asigura etanșeitatea și trebuie să fie rezistenți la temperatura și agresivitatea lichidului pompat. Materialele elastomerice comune utilizate în etansări mecanice includ:

1. NBR (cauciuc nitrilic): Este un material ieftin cu rezistență ridicată la uzură și compatibilitate cu o gamă largă de substanțe, cum ar fi uleiurile, apa și hidrocarburile. Temperatura de funcționare variază între -40°C și 100°C pentru uleiuri și -40°C și 80°C pentru apă. Totuși, NBR nu tolerează particulele abrazive din lichide.
2. EPDM (cauciuc etilen propilenic): Acest material are o rezistență mai bună la apă fierbinte și la acizi cu concentrații de până la 10%. Este incompatibil cu hidrocarburile precum benzina și nu tolerează uleiurile și grăsimile minerale din apa.
3. Viton (FPM, FKM): Viton este un material cu o rezistență chimică ridicată și un interval de temperatură de funcționare mai mare decât NBR și EPDM. Este rezistent la hidrocarburi, alcooli, acizi concentrați și apă fierbinte. Rezistența sa la alcalii este medie și nu tolerează amoniacul și alți solvenți.
4. FFKM (cauciuc perfluorocarbonat): Acesta este un material de înaltă performanță cu cea mai mare rezistență chimică. Poate fi utilizat la temperaturi de până la 230°C și are o rezistență moderată la particulele solide.

Etansările mecanice pentru pompele de apă sunt componente esențiale pentru asigurarea etanșeizării și bunei funcționări a acestor echipamente. Alegerea corectă a etansării mecanice potrivite și utilizarea de materiale adecvate în funcție de condițiile de funcționare pot prelungi durata de viață a pompelor și pot reduce riscul de scurgeri de lichid și defecțiuni. Este important să se consulte specificațiile producătorului și să se efectueze întreținerea regulată a etansărilor pentru a asigura performanța optimă a pompelor de apă.