Centrifugalna pumpa Basic: unutrašnje ispiranje i mehanička brtva za vanjsko ispiranje

Evolucija od brtve za pakovanje do mehaničke brtve

 

Radno kolo pumpe je montirano na osovinu pumpe koja prolazi kroz kućište pumpe ili spiralu. Bez brtve pumpe, šuplji "mokri" dio osovine u spiralu može biti izvor stalnog curenja.

 

Prije više od stotinu godina, većina pumpi se oslanjala na zaptivanje kako bi se spriječilo curenje pumpe dok je osovini omogućilo da se slobodno okreće. Ova vrsta pakovanja ili brtve za pakovanje u početku formira područje unutar pumpe, poznato kao kutija za punjenje, u koju se pakovanje gura ili puni. Ove pumpe stare tehnologije nazivaju se "strukture kutija za punjenje". Prije 50 godina tehnologija je poboljšana, a brtva za pakovanje sastojala se od nekoliko petlji od pletene pređe i grafitnog punila koja je kružila oko osovine i nalazila se u staroj "punici". Ovi punioci su čvrsto pritisnuti žlijezdom za zaptivanje kako bi se spriječilo curenje vode iz sistema iz kućišta pumpe.

 

Budući da trenje između brtve i osovine stvara mnogo topline, brtva brtve zahtijeva puno podmazivanja. Ovo podmazivanje se vrši pomoću vode sistema, koja teče sa izlazne strane pumpe, ispere se kroz ambalažu, a zatim se ispušta iz pumpe. To rezultira "otvorenim" sistemom, tj. sistemom koji se redovno koristi i koji propušta vodu za ispiranje. Potrebno je "curenje" vode koja kaplje iz pumpe brzinom od oko jedne kapi u sekundi. Naravno, ova voda mora biti zamijenjena dodatnom vodom, što znači uvođenje više zraka u sistem, čime se povećava korozija.

 

 

Osim toga, brtva za zaptivanje se mora redovno podešavati ručnim zatezanjem uvodnice kako bi se održala tačna količina podmazivanja, što uzrokuje prekomjerno trošenje dijelova. Ova vrsta zaptivke bila je standardna na većini industrijskih pumpi prije nekoliko desetljeća i još uvijek se koristi u nekim industrijskim primjenama.

 

Mehaničke zaptivke su sada standard za HVAC pumpe. Mehanička zaptivka nema nikakvu vrstu curenja, ali umjesto toga integrirana opruga stvara pritisak na dvije visoko polirane zaptivne površine za zaptivanje pumpe. Čak su i konkurenti B&G pumpi, čiji su stariji dizajni spiralnih pumpi imali vanjske kutije za punjenje, modificirani tako da imaju mehaničke zaptivke. Zato u HVAC sistemima danas postoje dva tipa mehaničkih zaptivača pumpi - jedan dizajniran za starije pumpe sa spoljnim vodom za ispiranje, a drugi za unutrašnje zaptivke za ispiranje po uzoru na B&G dizajn.

 

Mehaničke brtve za vanjsko ispiranje i zašto ih treba izbjegavati

 

Vanjska zaptivka za ispiranje radi slično kao i druge mehaničke zaptivke, ali je dizajnirana za ugradnju u suhi prostor kućišta pumpe/volute, baš kao i stara brtva za pakovanje. Kao rezultat toga, zahtijevaju vanjsko podmazivanje kako bi se spriječilo pregrijavanje zbog trenja između osovine i rotirajućih i stacionarnih komponenti brtve. Ovo podmazivanje je obezbeđeno pomoću kapilarne cevi koja vodi vodu od izlaza pumpe do mehaničke zaptivke, čineći sistem zatvorenim sistemom u poređenju sa spoljašnjim podmazanim brtvom. Ovaj dizajn ima tri nedostatka.

 

Prva stvar koju treba uzeti u obzir je veličina cijevi za ispiranje. Ove cijevi su obično bakrene cijevi od 1/4 inča ili 3/8 inča. Ako voda počne da akumulira sediment u liniji ili ako postoji oštećenje na polju, to može ograničiti protok ispiranja. Smanjenje brzine protoka će skratiti vijek trajanja brtve u odnosu na brzinu protoka koju je dizajnirao proizvođač.

 

Drugi problem je također vezan za kvalitet vode. Brtvena površina je visoko polirana površina. Svaki šljunak (čvrste čestice) između površine za zaptivanje će korodirati površinu za zaptivanje, što može dovesti do preranog kvara ili curenja brtve.

 

Treći problem je količina vode za ispiranje brtve kako bi se smanjilo nakupljanje topline uzrokovano trenjem. Brzina protoka ovisi o razlici tlaka između ulaza i izlaza i gubitku cijevi zbog trenja. Proizvođač je dizajnirao veličinu cijevi i brzinu protoka tako da odgovaraju onima koje zahtijeva pumpa. Šta se događa kada na pumpu ugradimo pogon s promjenjivom brzinom? Usisni pritisak u zatvorenom sistemu ostaje prilično konstantan, ali potisni pritisak opada. Brzina protoka varira s kvadratnim korijenom razlike tlaka, a brzina protoka ispiranja također se smanjuje. Ovo možda nije velika stvar u sistemu za hlađenu vodu, ali može dovesti do skraćenog veka zaptivača u sistemu grejanja.

 

Profil ispod prikazuje ove cijevi s obje strane tipične vanjske mehaničke zaptivke (srednja otvorena dupla usisna pumpa). Imajte na umu da idu direktno u kutiju za punjenje opremljenu zaptivkom.

 

Mehanička zaptivka za unutarnje ispiranje i njegove prednosti

Kao i spoljna mehanička zaptivka za ispiranje, unutrašnja mehanička zaptivka za ispiranje sprečava da voda iscuri iz kućišta pumpe dok omogućava osovini pumpe da se slobodno okreće. Međutim, dizajn unutrašnje mehaničke brtve je složeniji i pouzdaniji.

Unutrašnja mehanička brtva se nalazi bliže rotoru pumpe i napunit će se vodom kada se pokrene. Kao rezultat toga, oni su u suštini potopljeni u vodu sistema, izloženi oko 25% tečnosti pumpe. Ovo je vrijedno jer: 1) nema potrebe za vanjskim podmazivanjem i cijevima; 2) Brzina protoka vode oko brtve je veća, što može pružiti bolji učinak ispiranja, čime se produžava vijek trajanja zaptivke.

Kod eksterne zaptivke za ispiranje, cijev djeluje svu potrebnu tekućinu za ispiranje direktno na zaptivku pri vrlo velikom protoku. Unutrašnja zaptivka za ispiranje je u suštini potopljena u kadu napunjenu vodom. Zašto ovo produžava vijek trajanja pečata? Zamislite da čistite jedan od bakinih finih kineskih komada u sudoperu, a kvaliteta vode koja se koristi za čišćenje je jako loša - u vodi ima puno pijeska. Koristite li brzi sprej za čišćenje ili ga potopite u sudoper i nježno ga vrtite ručnikom? Baš kao i porculan, centrifugalne mehaničke brtve su skupe za zamjenu i često su izložene vodi koja sadrži mnogo čestica.

 

Iako su pumpe sa dizajnom eksterne zaptivke i dalje dostupne danas, preporučujemo da odredite i zatražite pumpu sa unutrašnjim mehaničkim zaptivačem za ispiranje za vaš hidraulični HVAC sistem, bilo da je pumpa novo instalirana ili zamenjuje postojeću pumpu za eksterno zaptivanje. Unutrašnja zaptivka za ispiranje zahtijeva manje održavanja i pomaže produžiti vijek trajanja pumpe.