Читать книгу Центробежные насосы, самоочищающиеся фильтры - Борис Колесников - Страница 9

Типовая конструктивная схема щелевого уплотнения рабочего колеса центробежного насоса двустороннего входа изображена на рис. 1.47.

Щелевое уплотнение рабочего колеса – это минимально допустимый зазор между наружной поверхностью А₁ вращающейся горловины рабочего колеса 2 и внутренней поверхностью А₂ неподвижного уплотнительного кольца 3 (исполнение 1) или тот же зазор между наружной поверхностью защитного (ремонтного) уплотнительного кольца 4 и поверхностью А₂ неподвижного уплотнительного кольца 3 (исполнение 2).

Рис. 1.47. Узел щелевого уплотнения рабочего колеса центробежного насоса двустороннего входа (типовая конструкция)

1- спиральный отвод (корпус); 2- рабочее колесо; 3- уплотнительное кольцо; 4- защитное уплотнительное кольцо; А₁ – наружная поверхность горловины рабочего колеса; А₂ – внутренняя поверхность уплотнительного кольца 3

Следует отметить, что формообразование защитных

уплотнительных колец 4, их предварительная обработка и установка на рабочее колесо, сборка ротора и окончательная обработка существенно усложняют технологию восстановления щелевых уплотнений и требуют значительных трудозатрат.

Наиболее распространенной и значимой причиной падения КПД (на 2—12%) и ухудшения характеристик насоса в процессе эксплуатации является износ деталей щелевого уплотнения рабочего колеса [36]; фото характерного гидроабразивного износа конструктивных элементов щелевого уплотнения рабочего колеса центробежного насоса показан выше (см рис. 1.4 и 1.5) и, фрагментарно, на рис. 1.47 (цилиндрические поверхности А₁ и Б₁).

Технические решения, направленные на решение проблемы повышения износостойкости и упрощения технологии формообразования щелевых уплотнений рабочих колес центробежных насосов представлены на рис. 1.48.

ис. 1.48. Узел щелевого уплотнения рабочего колеса центробежного насоса двустороннего входа (после усовершенствования): 1- спиральный отвод (корпус); 2- рабочее колесо; 3- уплотнительное кольцо с порогом; 4- резиновое кольцо; 5- резиновая облицовка; 6- нержавеющая износостойкая наплавка; 7- уплотнительное кольцо [37]. А₁ – наружная поверхность горловины рабочего колеса; А₂ – внутренняя поверхность уплотнительного кольца 3; Б₂ – внутренняя поверхность спирального отвода, сопряжённая с поверхностью Б₁; В – поверхность «боковой пазухи» спирального отвода

Для повышения износостойкости щелевых уплотнений рабочих колес центробежных насосов рекомендуется:

1) заменить литые чугунные рабочие колеса на стальные сварной конструкции;

2) применять износостойкие наплавки (поз. 6) цилиндрических поверхностей А₁ горловины рабочего колеса;

3) облицовывать резиной* (поз. 5) внутреннюю поверхность неподвижного уплотнительного кольца 3 в насосах, предназначенных для насосных установок с отрицательной высотой всасывания (рис. 3б);

4) устанавливать во внутреннюю поверхность А₂ неподвижного уплотнительного кольца 3 поршневые уплотнительные кольца 7 в насосах предназначенных для насосных установок с положительной высотой всасывания (рис. 1.3а);

5) устанавливать резиновые кольца 4 между наружной поверхностью Б₁ неподвижного уплотнительного кольца 3 и посадочной поверхностью Б₂ спирального отвода 1. [38]

* Примечание: Облицовка резиной неподвижного внутренней поверхности А₂ уплотнительного кольца целесообразна только в случаях, когда сопрягаемая с ней поверхность А₁ горловины рабочего колеса выполнена из нержавеющей стали и когда имеется 100% гарантия наличия водяной смазки в зазоре между упомянутыми поверхностями; пример выполнения резиновой облицовки внутренней поверхности А_2.

Для упрощения конструкции и технологии формообразования посадочных мест в спиральном отводе под неподвижные кольца щелевых уплотнений предлагается:

Вариант1: изменить форму наружной поверхности Б₁ неподвижного уплотнительного кольца 3 путём замены полукольцевого выступа рис. 1.47) на кольцевой (рис. 1.48) и с установкой в кольцевые канавки резиновых колец 4 с гарантированным обеспечением деформации сжатия 15÷ 20% от диаметра сечения кольца после закрепления крышки насоса.

Вариант2: выполнять фиксацию положения неподвижного уплотнительного кольца относительно спирального отвода посредством цилиндрического штифта поз. 2, рис. 1.49 (по аналогии с конструкцией насосов типа Д производства Болгарии).

Рис. 1.49. Вариант фиксации положения неподвижного уплотнительного кольца относительно спирального отвода

1- неподвижное уплотнительное кольцо; 2- установочный штифт; 3- спиральный отвод (корпус)