Что такое сальник в кране
Латунные шаровые краны: конструкции сальниковых узлов
Что делать, чтобы не потратить деньги впустую и не купить подделку или, просто, не очень качественный и не очень надежный шаровый кран.
В предыдущей статье мы говорили о материале, из которого изготавливаются современные шаровые краны – это латунь. А сегодня, наша публикация посвящена рассмотрению конструкций сальниковых узлов латунных шаровых кранов.
Сальниковые узлы
Сальниковый узел шарового крана обеспечивает его герметичность по отношению к внешней среде. Ниже представлены основные конструкции сальниковых узлов.
Описание
Шток 1 вставлен изнутри. Два одинаковых сальниковых кольца 4 из эластомера. Самый простой и дешевый узел.
Недостатки узла
Узел неремонтопригоден. Температурная стойкость крана ниже, чем у кранов с тефлоновыми сальниками. Течь по штоку требует замены всего крана. Шток ослаблен кольцевыми проточками
Описание
Шток 1 вставлен изнутри. Два сальниковых кольца: нижнее 4б – из FPM и верхнее 4а из NBR.
Недостатки узла
Узел неремонтопригоден. Температурная стойкость крана ниже, чем у кранов с тефлоновыми сальниками. Течь по штоку требует замены всего крана. Шток ослаблен кольцевыми проточками.
Описание
ОписаниеШток 1 вставлен изнутри. Сальниковая гайка 3 имеет внутреннюю резьбу, что потребовало установки антифрикционного элемента 5. Уплотнение выполнено из тефлонового сальника 2 и резинового кольца 4.
Недостатки узла
Узел, условно, ремонтопригоден, т.к. заменить кольцо 4 нельзя. Малая высота сальника 2 не позволяет ему полноценно выполнять функции герметизации. элемент. Шток 1 имеет начальные напряжения от растяжки и ослаблен кольцевой проточкой.
Описание
Шток 1 вставлен изнутри. В роли сальниковой выступает обычная гайка 3 с внутренней резьбой. Растяжка штока потребовала установки антифрикционного элемента 5. Уплотнение выполнено из тефлонового сальника 2 и резинового кольца 4.
Недостатки узла
Узел, условно, ремонтопригоден, т.к. заменить кольцо 4 нельзя. Малая высота сальника 2 не позволяет ему полноценно выполнять функции герметизации. элемент. Шток 1 имеет начальные напряжения от растяжки и ослаблен кольцевой проточкой.
Описание
Шток 1 вставлен изнутри. Сальниковая гайка 3 имеет внутреннюю резьбу. Растяжка штока потребовала установки антифрикционного элемента 5. Уплотнение выполнено из тефлонового сальника 2.
Недостатки узла
Узел ремонтопригоден. Шток 1 имеет начальные напряжения от растяжки.
Описание
Шток 1 вставлен снаружи и имеет прижимной буртик 6. Сальниковая гайка 3 с наружной резьбой имеет выборку под буртик штока. Уплотнение выполнено из тефлонового сальника 2.
Недостатки узла
Узел ремонтопригоден. Возможно выбивание штока давлением рабочей среды. После нескольких подтягиваний сальниковой гайки, шток может заклиниться об шаровой затвор.
Сальниковый узел крана Valtec Base
Самым надежным и практичным на сегодняшний день признан сальниковый узел с тефлоновым сальниковым кольцом 2 высотой не менее 40% диаметра штока, прижимной сальниковой гайкой с наружной резьбой 3 и со штоком 1, вставленным изнутри.
При выборе крана следует учитывать, что шаровые краны с неремонтопригодными сальниковыми узлами прослужат до первой протечки по штоку, после чего весь кран подлежит замене.
Схемы расположения штоков в шаровых кранах
Еще одна опасность подстерегает тех, кто выберет кран, у которого шток вставлен снаружи, а не изнутри корпуса. С одной стороны, такое решение делает кран ремонтопригодным, но с другой стороны – оно несет в себе опасность выбивания штока давлением рабочей среды.
Надеяться на то, что сальниковая гайка удержит шток от выдавливания, особенно не приходится, т.к. любое незакрепленное (незаконтренное) резьбовое соединение под действием продольной силы стремится к раскручиванию. Это вызвано тем, что продольная сила F на винтовой плоскости раскладывается на две взаимоперпендикулярные силы– Fp и Fn.
раскручиванию является сила трения. При вибрационных нагрузках сила трения существенно ослабевает, что ведет к самопроизвольному раскручиванию. Такая же проблема возникает в накидных гайках обжимных фитингов. Именно поэтому их полагается время от времени
Как работает шток, вставленный изнутри корпуса
Сила, вызванная давлением рабочей среды, стремится вытолкнуть шток шарового крана из сальникового патрубка. Если шток вставлен изнутри – эту выталкивающую силу воспринимает буртик штока, опирающийся на корпус крана
Как работает шток, вставленный снаружи корпуса
Когда шток вставлен снаружи, выталкивающую силу приходится воспринимать сальниковой гайке. Здесь и начинает проявляться «эффект юлы». Вибрации крана и знакопеременные температурные нагрузки приводят к самопроизвольному откручиванию сальниковой гайки и появлению течи. При отсутствии должного контроля, гайка может частично выйти из резьбового зацепления. В этом случае, при малейшем скачке давления, оставшаяся в зацеплении часть резьбы будет смята, и шток будет выбит из крана.
Как работает шток со смещенным буртиком
Самым неудачным вариантом сальникового узла является такой, при котором опорный буртик штока смещен вверх и прижимается сальниковой гайкой. В этом случае, по замыслу конструкторов, сальниковая гайка одновременно выполняет функцию ограничителя хода штока и прижимного элемента для сальникового уплотнителя. Кроме возможного выбивания штока по описанной ранее схеме, в данной конструкции добавляется опасность полного заклинивания шара штоком. Это может произойти уже после нескольких поджатий сальниковой гайки.
В следующей статье мы рассмотрим, что представляют собой шаровые затворы.
Сальниковая набивка в устройствах и механизмах
Функцию уплотнения мест сопряжения подвижных деталей с полостями, в которых находятся жидкие или газообразные вещества выполняет сальниковая набивка.
Сальниковая набивка
Это материал, которым наполняется сальниковое устройство какого-либо изделия. Она служит для уплотнения мест сопряжения подвижных деталей с полостями, в которых находятся жидкие или газообразные вещества.
Наиболее часто сальниковые устройства входят в конструкцию различной трубопроводной арматуры. Они же присутствуют во всевозможных механизмах и строительных конструкциях.
Что такое сальниковая набивка и как ее правильно применять
Как работает сальниковое устройство
Для того чтобы правильно подбирать набивку, необходимо представлять, как устроено и работает сальниковое устройство.
Оно элементарно, а коротко его конструкцию можно рассмотреть на примере водопроводного крана. В его корпусе проходит шток, а между ним и стенкой корпуса образуется сальниковая камера. Именно в нее и помещается сальниковая набивка.
Расположение сальника в кране
Для того чтобы она выполняла свои функции требуется:
В результате этого набивка расширяется, заполняет все пространство сальниковой камеры между ее краями и штоком. Таким образом обеспечивается герметичность сопряжения штока с рабочим пространством крана.
Сальниковая набивка – какой она бывает
Если обратиться к истокам, то первым таким материалом была обыкновенная пенька, пропитанная жиром. Не стоит этим брезговать и сейчас. Все новое это …. — сами знаете. Но прогресс, есть прогресс и этим нужно пользоваться.
Плетеная асбестовая сальниковая набивка
Сегодня сальниковые набивки это в основном:
По способу изготовления набивки бывают плетёные, скатанные и скрученные в виде косичек и формованных колец. По сечению – круглые, квадратные и прямоугольные различных геометрических размеров.
Резиновые манжеты
Сальниковая набивка выбирается в зависимости от многих факторов. Это зависит, например, от состава среды, с которой она будет контактировать. Влияет также давление, динамические условия эксплуатации и другие моменты.
Для водопроводных кранов подходят пропитанные жировым или графитовым составом хлопчатобумажные (марок ХБП, ПП) и асбестовые набивки (плетеные марок АГИ, АП, скатанные марок АР и крученные – АПК-31). Они наиболее доступные по цене и простые в применении.
Требования к использованию
Сальник требует ремонта тогда, когда, естественно, появилась утечка воды через него. Для начала попробуйте просто подтянуть его, этого может оказаться вполне достаточно.
Если утечка продолжается, то нужен ремонт:
1) в виде добавления нескольких витков нового уплотнителя (если в сальниковой камере есть для этого место);
2) в виде полной замены, если старый сальник полностью изношен.
Сальники из фторопласта
В обоих случаях следует ответственно отнестись к тому, чтобы сальниковая набивка была правильно подобрана. Это является залогом качественного ремонта и дальнейшей эксплуатации крана без проблем.
Подбор размеров
Сначала следует подобрать размер набивки. Он должен быть таким, чтобы материал правильно укладывался. Диаметр уплотнительного шнура должен быть в два раза меньше разницы размеров уплотнительной камеры и штока крана.
Длина шнура определяется по мере укладки и уплотнения его в сальниковой камере. После установки прижимного кольца и накидной гайки должен остаться запас ее хода на последующий дожим через некоторое время.
Требования к качеству
При выборе и покупке уплотнителя обратите внимание, чтобы он не был пересохшим. Это исправить практически невозможно никакой дополнительной смазкой. Такой шнур нормально работать не будет.
Сальниковая набивка перед укладкой должна быть слегка размята и дополнительно смазана графитной смазкой. Это придаст эластичности, материал будет лучше исполнять свои функции. Шток крана станет вращаться очень туго при том, что герметичность сальникового устройства не нарушится.
Что в итоге
Правильно подобранная и примененная сальниковая набивка должна обеспечить герметичное уплотнение штока крана. После ремонта он будет свободно вращаться и длительно работать без утечек.
Автор: Сергей Морозов.
Внимание! Эта статья защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.
Кран пробковый сальниковый
Кран пробковый сальниковый – это упрощенное название пробкового крана с прокладкой сальникового типа.
Сальниковая прокладка (набивка), изначально, это материал, который укладывается вокруг поворотного штока и прижимается посредством шайбы, заполняя все свободное пространство в нише (сальниковой коробке) и таким образом, осуществляет предотвращение попадания рабочей среды из тела крана в окружающую среду. Прокладки такого рода часто называют – манжет, сальник и пр.
Cамая простая сальниковая набивка это асбестовый шнур, пропитанный графитовой смазкой. Такая система набивки, до сих пор применяется на отдельных видах кранов, работающих в основном на подаче воды, пара.
Принципиальная схема установки сальниковой набивки приведена на рисунке 1. К недостаткам, сальниковой набивки, относится то, что при перетяжке винтов (Поз. 3. Рис. 1), из тела протяжки смазка просто выдавливается, и как следствие уменьшается срок службы прокладки.
Материалы сальниковв пробковых кранах
Первым материалом для прокладок, был пеньковый канат, пропитанный жиром или салом.
С развитием полимеров, значительно расширился круг материалов, применяемых изготовления набивок.
Конструкция сальникового узла в пробковых кранах FluoroSeal
 |
| Рисунок 3. Пробковый кран FluoroSeal в разрезе |
На рисунке 3, приведена схема герметизации пробковых проходных кранов. Ее отличие от многих остальных схем, это наличие детали, позиция 3, рисунок 1. Наличие это прокладки, проводит изолирование манжеты от давления в системе трубопровода.
Политика компании FluoroSeal направлена на единую унификацию пробковых кранов для конечного потребителя.
Это напрямую касается и применения сальниковых узлов. Узлы такого типа, с незначительными конструктивными изменениями, нашли свое применение в проходных пробковых кранах, с различными способами монтажа в трубопровод –
Сальники шаровых кранов имеют разные виды и устройство
Эти элементы имеют важное значение, поскольку обеспечивают герметичность конструкции. Сальники шаровых кранов должны быть качественными и надежными.
Если такими свойствами они не обладают, то не исключены проблемы в использовании. Это может выразиться в протечке жидкости или даже в затоплении помещения.
Какие бывают сальники шаровых кранов
Лучше рассмотреть не сами сальники, а полностью узлы, в которых они расположены. Ведь сам по себе сальник представляет только тот или иной вид материала, имеющий определенную форму.
Поэтому на качество крана влияет именно сальниковый узел. Это совокупность нескольких конструктивных элементов с уплотнительным материалом.
Варианты устройства
Здесь есть несколько технических решений. Их можно разбить по характерным признакам. Главным из них является возможность выполнения ремонта.
Некоторые сальники шаровых кранов при появлении утечки воды невозможно исправить. Их нужно только менять полностью. Второй вариант кранов может быть отремонтирован в силу своих конструктивных особенностей.
По конструкции прижимной гайки и штока
Гайка предназначена для подтяжки сальникового уплотнения. Может иметь наружную или внутреннюю резьбу. Если гайка работает через внутреннюю резьбу, то в сальниковом узле необходим дополнительный антифрикционный элемент. При подтягивании он не допускает проворачивания штока вхолостую. Это еще одна деталь, усложняющая конструкцию.
Сальники шаровых кранов могут иметь шток с проточками или без них. Это важно, поскольку любая проточка уменьшает его диаметр. Прочность при этом снижается. Усилие закручивания гайки, действующее вдоль оси штока может привести к его разрыву.
Штоки могут устанавливаться, как снаружи, так и изнутри крана. Второй вариант установки несколько сложнее.
По уплотнительным материалам
Здесь есть отличия по форме, толщине и виду материала сальникового элемента. Как правило, уплотнения имеют форму кольца.
В качестве материала используются эластомеры (в том числе различная резина) и тефлон. Он обладает более высокими температурными характеристиками.
Сальники шаровых кранов — графическая иллюстрация
Конструкции, которые невозможно отремонтировать, характерны наличием проточек на штоках, вставленных изнутри корпуса крана.
Сальниковые узлы, которые можно отремонтировать
Такие сальники шаровых кранов имеют несколько вариантов исполнения. Характеризуются использованием тефлона в качестве уплотнительного материала. Имеют недостатки в виде кольцевых проточек штоков и их начального напряжения от усилия сальниковой гайки.
Здесь мощное уплотнительное кольцо из тефлона (поз.2) имеет толщину в пределах 40% от диаметра штока. Использована прижимная гайка с наружной резьбой. Этого достаточно, чтобы сальники шаровых кранов такого исполнения работали надежно длительное время.
Автор: Сергей Морозов
Внимание! Эта статья защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.
Сальниковая набивка: типы, как её выбрать и заменить сальники
Сальниковая набивка – это самый популярный тип уплотнений не только центробежных насосов и арматуры, но и многого другого оборудования.
Уплотнение этого типа представляет собой шнур круглого или квадратного сечения, пропитанный каким либо материалом, например асбестом или графитом. Сальники центробежных насосов необходимы для того, чтобы исключить, а скорее уменьшить протечки жидкости из рабочей камеры оборудования.
Сальниковые уплотнения, в отличии от торцовых, не являются герметичными. Для поддержания их в рабочем состоянии необходимо обеспечить минимальную протечку для смачивания.
Содержание статьи
Типы набивок
На сегодняшний в день в свободной продаже представлено огромное количество разнообразных сальниковых набивок, которые различаются друг от друга:
по плетению – сквозные и комбинированные
по структуре – армированные и неармированные
по составу – асбестовые (и безасбестовые), графитовые и фторопластовые.
Асбестовые сальниковые набивки
Уплотнения этого типа применяются в оборудовании, которое работает с агрессивными средами, а так же при повышенных температурах и давлении. Материал выдерживает температуру до 250°С и давление до 2,5 МПа (25 атм).
Рабочая среда: нейтральная, агрессивная, нефтепродукты, газообразная и пар. Используется в центробежных насоса и арматуре.
Безасбестовые сальниковые набивки
Уплотнения этого типа применяют для арматуры и насосов, работающих под давлением не выше 20 Мпа (200 Атм) и температурой до 100°С. Рабочая среда: газ, пар, минеральные масла, нефтяное топливо, промышленная вода.
Марка:
ХБП-31 – хлопчатобумажная с масляной и графитовой пропиткой
Фторопластовые
Набивки этого типа не только эластичные, но и стойкие к агрессивным средам. Ограничения использования таких набивок состоит в том, что их запрещается использовать в средах с содержанием хлора.
Область применения: фармацевтическая, нефтяная и химическая промышленности.
Графитовые
Графитовые сальниковые набивки характеризуются высокой упругостью и хорошей пластичностью при обжатии. Они имеют низкий коэффициент трения и высокую теплопроводность, что практически исключает коррозионный и механический износ рабочей поверхности валов насосного оборудования и штоков арматуры.
Ограничения таких уплотнения состоит в том, что их не рекомендуется использовать в средах с высокой концентрацией азотных, хлористых и хромсодержащих соединений.
Графитовые набивки способны работать при температуре до 650°С в различных рабочих средах среди которых: тяжелые и легкие горячие нефтепродукты и продукты нефтегазовой переработки, вода, углеводороды, смазочное и термальное масло, органические растворители, криогенные жидкости и другие.
Подбор необходимой сальниковой набивки
Переходя к подбору необходимой Вам сальниковой набивки необходимо определиться с назначением и областью использования оборудования.
Материал, из которого будет выполнена набивка сальников, должен обеспечить необходимую герметичность, не приводить к появлению коррозии на корпусе оборудования, а также прослужить как можно дольше.
Уплотнение должно подходить к среде в которой его планируется использовать. Например если насос перекачивает агрессивные среды (щелочи и кислоты), то основа сальника должна быть кислото- и щелочестойкой. Аналогичное требование распространяется на углеводы (бензин, жиры, масла).
Неправильно подобранная набивка сальника может привести к разгерметизации, аварии, потере реагентов и так далее.
С другой стороны обратите внимание на температуру и давление, на которые рассчитан материал уплотнения. Например, процесс транспортирования нефти осуществляется при высоких температурах. Разгерметизация в этом случае может привести к ухудшению состава нефти, воспламенению, выделению паров наружу и даже взрыву.
Набивка сальников насосов должна быть устойчива к вибрации, а ещё должна обладать высоким запасом прочности к истиранию. С этой целью их дополняют различными компонентами, например, фторопластом.
Замена сальниковой набивки
Инструкция по замене сальников центробежного насоса состоит из 3 этапов.
1. Удаление отработавшей сальниковой набивки
Первый шаг состоит в извлечении отработавшей свой срок сальниковой набивки.
Затем необходимо очистить посадочное место от загрязнений и проверить вал и нажимную гайку на наличие повреждений, сколов, деформации и коррозии.
При неудовлетворительных результатах проверки изношенные детали так же необходимо заменить.
2. Подготовка новой сальниковой набивки
На этом этапе необходимо подобрать типа набивки исходя из условий эксплуатации оборудования (советы по подбору в разделе “Подбор необходимой сальниковой набивки” этой статьи).
Сечение будущей набивки (S) определяется по следующей формуле:
Подобрав материал и сечение и закупив набивку её необходимо нарезать на кольца. Для определения длины кольца используют формулу
Внимание! Запрещено расплющивать сальниковую набивку для придания ей требуемого размера.
Нарезанные заготовки рекомендуется намотать на заготовку, диаметр которой равен диаметру вала оборудования. Края заготовок рекомендуется подрезать под углом 450 и скрепить.
3. Замена сальников на центробежных насосах
Кольца новой сальниковой набивки устанавливаются по очереди таким образом, чтобы разрезы были смещены на угол в 90°.
Установленные кольца прижимаются нажимной гайкой или грундбуксой. Перекосы при обжатии недопустимы.
Проверка установки сальниковой набивки
После установки сальниковой набивки необходимо включить насос в работу и проверить наличие течей. При нагреве и намокании во время работы оборудования набивка увеличивается в размере.
Если течи нет, то нажимную гайку немного ослабляют. Гайку регулируют до тех пор, пока не установится протечка не более 3-4 капель в минуту.
Внимание! Чтобы снизить износ новой набивки от трения, нажимную гайку (сальник) изначально сильно не затягивают. Если гайка будет затянута очень сильно, то это может привести к перегреву, затвердеванию набивки и потери эластичности в месте её соприкосновения с валом. Проблема в этом случае заключается в том, что затвердевшая набивка может привести к повреждению вала насоса.
Видео: замена сальников на центробежных насосах
В этом разделе мы подготовили для Вас фрагмент учебного фильма по замене сальниковой набивки насоса.
Дальнейшая эксплуатация набивок зависит от правильно подобранной марки, её структуры и состава. В качестве материалов выступают как натуральные, так и искусственные компоненты, которые в большинстве марок дополнительно пропитывают различными составами.
Выбор пропитки зависит от назначения и условий применения, таких как рабочая температура, давление и нагрузки.