Уплотнения смазываемые газом славятся своей экономичностью, повышенной надежностью и экологичностью.
Они используются практически в любой отрасли промышленности и для любых целей. Еще до недавнего времени газовые уплотнения ассоциировались, главным образом, с компрессорами, но сегодня с их помощью можно герметизировать самое разнообразное оборудование:
- насосы для перекачивания жидкостей, в том числе содержащих твердые частицы или обладающих плохими смазывающими свойствами, таких как, например, углеводороды;
- в качестве дополнительного аварийного уплотнения;
- для медленно вращающихся валов смесителей и реакторов химических и фармацевтических производств, где используются стерильные технологии или необходимо исключить попадание утечек затворной жидкости в продукт (так называемая работа всухую).
Газовые уплотнения соответствуют самым жёстким мировым требованиям, и относятся к уплотнениям с так называемым «нулевым» выбросом вредных веществ.
К тому же они очень экономичны: с одной стороны, низкие капитальные затраты, а с другой - повышенный срок службы и небольшие эксплуатационные расходы.
Принцип работы газовых уплотнений:
Конструкция и принцип действия газового уплотнения в целом, соответствуют обычному торцовому уплотнению с тем лишь отличием, что поверхности скольжения у него шире, и смазываются они не жидкостью, а газом. Это достигается за счет специальной геометрии V- и U-образных канавок на поверхности скольжения.
Через V-образную канавку газ подается между поверхностями скольжения во время вращения. При этом повышается давление, что приводит к раскрытию стыка уплотнительных поверхностей и переходу в бесконтактный режим работы. Уплотнения с V-образными канавками предназначены для одностороннего вращения.
U-образные канавки на поверхности скольжения действуют по такому же принципу, как V-образные, с тем важным отличием, что уплотнения могут вращаться в произвольном направлении.
Уже при минимальной скорости вращения в уплотнительном зазоре возникает стабильная газовая пленка, которая препятствует соприкосновению поверхностей скольжения и обеспечивает бесконтактное движение без износа, при этом потребляемая мощность минимальна и она приблизительно на 95% меньше, чем для смазываемых жидкостью уплотнений.
Для смазывания и охлаждения многосекционных уплотнений не требуется дорогостоящих установок подачи затворной жидкости. Давление затворного газа, превышающее давление продукта приблизительно на 5-10%, препятствует утечке рабочей среды. Небольшая высота зазора (около 3 мкм) между поверхностями скольжения позволяет минимизировать расход затворного газа, который в значительной степени зависит от давления, скорости вращения и диаметра уплотнения.
Системы подачи газовых уплотнений.
Системы подачи газа разработаны специально для смазываемых газом торцовых уплотнений, работающих в бесконтактном режиме. Поток газа (например, воздуха или азота), поступающего из распределительной сети в уплотнение, контролируется или регулируется системой в соответствии с заданными параметрами. Согласно правилам техники безопасности в системах подачи газа предусмотрена подача аварийных сигналов и аварийное отключение. По желанию пользователя может быть установлена централизованная система контроля. В принципе, данная система проектируется для каждого отдельного случая с учетом соответствующих условий эксплуатации. В особенности это относится к системам подачи газа для эксплуатации уплотнений в компрессорах.
Функции систем подачи газа в уплотнение:
- фильтрация затворного и продувочного газа;
- контроль и регулирование давления;
- контроль расхода газа;
- контроль и отвод утечки;
- подача затворного газа к двойным уплотнениям;
- продувка газом одинарных уплотнений;
- подача газа при тандемном расположении.