Centrifugalpumpe Basic: Indvendig skylning og ekstern skylningsmekanisk tætning

Udvikling fra pakningstætning til mekanisk tætning

 

Pumpehjulet er monteret på en pumpeaksel, der passerer gennem pumpehuset eller spiralen. Uden en pumpetætning kan den hule "våde" del af akslen ind i spiralen være en kilde til vedvarende lækage.

 

For mere end hundrede år siden var de fleste pumper afhængige af pakning for at forhindre pumpelækage, samtidig med at akslen kunne rotere frit. Denne type pakning eller pakningsforsegling danner til at begynde med et område i pumpen, kendt som en pakdåse, hvori pakningen skubbes eller stoppes. Disse gamle teknologi pumper kaldes "stuffing box strukturer". For 50 år siden blev teknologien forbedret, og pakningsforseglingen bestod af flere løkker af flettet garn og grafitfyldstof, der kredsede om skaftet og var placeret i den gamle "pakkasse". Disse fyldstoffer presses fast af pakningspakningen for at forhindre systemvand i at sive ud af pumpehuset.

 

Fordi friktionen mellem pakningen og akslen genererer meget varme, kræver pakningen meget smøring. Denne smøring udføres af systemvand, som strømmer ud af pumpens udløbsside, skyller gennem pakningen og dræner derefter ud af pumpen. Dette resulterer i et "åbent" system, altså et der bruges regelmæssigt og lækker skyllevand. En "lækage" af vand er påkrævet og drypper ud af pumpen med en hastighed på omkring en dråbe i sekundet. Dette vand skal naturligvis erstattes med supplerende vand, hvilket betyder, at der indføres mere luft i systemet, og dermed øges korrosion.

 

 

Derudover skal pakningspakningen justeres regelmæssigt ved manuelt at stramme pakningen for at opretholde den korrekte smøring, hvilket medfører for stort slid på delene. Denne type tætning var standard på de fleste industrielle pumper for årtier siden og bruges stadig i dag i nogle industrielle applikationer.

 

Mekaniske tætninger er nu standard på HVAC-pumper. Den mekaniske tætning har ingen form for lækage, men en integreret fjeder giver i stedet tryk mod to højpolerede tætningsflader for at tætne pumpen. Selv B&G pumpers konkurrenter, hvis ældre pumpespiraldesign havde eksterne pakdåser, blev modificeret til at have mekaniske tætninger. Derfor er der i HVAC-systemer i dag to typer pumpemekaniske tætninger - den ene designet til ældre pumper med en ekstern skylleledning, og den anden til indvendige skylletætninger modelleret efter B&G's design.

 

Mekaniske tætninger til ekstern skylning og hvorfor de bør undgås

 

Den udvendige skylletætning fungerer på samme måde som andre mekaniske tætninger, men er designet til at blive installeret i det tørre rum i pumpehuset/spiralen, ligesom den gamle pakningstætning. Som følge heraf kræver de ekstern smøring for at forhindre overophedning på grund af friktion mellem akslen og de roterende og stationære tætningskomponenter. Denne smøring tilvejebringes af et rør af kapillartypen, der fører vand fra pumpens udløb til den mekaniske tætning, hvilket gør systemet til et lukket system sammenlignet med en eksternt smurt pakningstætning. Dette design har tre ulemper.

 

Den første ting at overveje er størrelsen af ​​skyllerøret. Disse rør er normalt 1/4 tomme eller 3/8 tomme kobberrør. Hvis vandet begynder at samle sediment i ledningen, eller hvis der er markskader på ledningen, kan dette begrænse skyllestrømmen. Reduktion af flowhastigheden vil forkorte tætningens levetid sammenlignet med flowhastigheden designet af producenten.

 

Det andet problem er også relateret til vandkvaliteten. Tætningsfladen er en højpoleret overflade. Eventuelt grus (faste partikler) mellem tætningsfladen vil korrodere tætningsfladen, hvilket kan føre til for tidlig svigt eller lækage af tætningen.

 

Det tredje problem er mængden af ​​vand til at skylle tætningen for at reducere varmeopbygning forårsaget af friktion. Strømningshastigheden afhænger af trykforskellen mellem indløb og udløb og friktionstabet i røret. Producenten har designet rørstørrelsen og flowhastigheden til at matche den, pumpen kræver. Hvad sker der, når vi installerer et drev med variabel hastighed på pumpen? Sugetrykket i et lukket system forbliver nogenlunde konstant, men afgangstrykket falder. Strømningshastigheden varierer med kvadratroden af ​​trykforskellen, og skyllestrømningshastigheden falder også. Dette er måske ikke en stor sag i et kølevandssystem, men det kan føre til en forkortet tætningslevetid i et varmesystem.

 

Profilen nedenfor viser disse rør på hver side af en typisk ekstern mekanisk tætning (en mellemåben dobbelt sugepumpe). Bemærk, at de går direkte i pakdåsen forsynet med en forsegling.

 

Indvendig skylende mekanisk tætning og dens fordele

Ligesom den udvendige skyllemekaniske tætning forhindrer den indvendige skyllemekaniske tætning vand i at strømme ud af pumpehuset, samtidig med at pumpeakslen tillader at rotere frit. Imidlertid er designet af den indvendige, skylle mekaniske tætning mere kompleks og pålidelig.

Den interne mekaniske tætning er placeret tættere på pumpens pumpehjul og vil fyldes med vand, når den startes. Som et resultat er de i det væsentlige nedsænket i systemvandet, udsat for omkring 25 % af pumpevæsken. Dette er værdifuldt, fordi: 1) der ikke er behov for ekstern smøring og rørføring; 2) Vandgennemstrømningen omkring tætningen er højere, hvilket kan give en bedre skylleeffekt og dermed forlænge tætningens levetid.

I en ekstern skylletætning virker røret al den nødvendige skyllevæske direkte på tætningen med en meget høj strømningshastighed. Den indvendige skylleforsegling er i det væsentlige nedsænket i et badekar fyldt med vand. Hvorfor forlænger dette tætningens levetid? Forestil dig, at du renser en af ​​din bedstemors fine porcelænsstykker i vasken, og vandkvaliteten, der bruges til at rense den, er meget dårlig – der er meget sand i vandet. Bruger du en højhastighedsspray til at rengøre den, eller lægger du den i blød i vasken og hvirvler den forsigtigt rundt med et håndklæde? Ligesom porcelæn er centrifugal mekaniske tætninger dyre at udskifte og udsættes ofte for vand, der indeholder mange partikler.

 

Mens pumper med et eksternt skylletætningsdesign stadig er tilgængelige i dag, anbefaler vi, at du specificerer og kræver en pumpe med en intern skylletætning til dit hydrauliske HVAC-system, uanset om pumpen er nyinstalleret eller erstatter en eksisterende ekstern tætningspumpe. Den indvendige skylletætning kræver mindre vedligeholdelse og hjælper med at forlænge pumpens levetid.