Diversele metode de etanșare a arborelui pentru pompele de vid cu inel lichid

The shaft seal is one of the core components of a liquid ring vacuum pump. It is responsible for creating an effective seal between the high-speed rotating pump shaft and the stationary pump housing. Its primary tasks are preventing the working liquid (usually water) from leaking out of the pump into the environment, and stopping external air from being drawn into the pump (which is crucial for maintaining vacuum levels). The choice of shaft seal directly affects the pump's operational reliability, maintenance costs, and suitability for specific processes.

The following are the main types of shaft seals used in liquid ring vacuum pumps and their detailed characteristics:

1. Packing Seal (Gland Packing)

This is a traditional and mechanically simple sealing method.

Working Principle: Soft rope-like or ring-shaped sealing material (called "packing," such as graphite, PTFE, or aramid fiber) is packed into the area where the pump shaft exits the housing. An adjustable "gland follower" applies radial pressure from the outside, forcing the packing to tightly grip the surface of the shaft or a sleeve, creating a seal through contact friction.

Key Characteristics:

Allows Controlled Minor Leakage: Packing seals are not designed for zero leakage. A small amount of working liquid must be allowed to drip out (typically a few drops per minute) to lubricate and cool the friction interface between the packing and the shaft. This is both a feature and a drawback.

Requires Ongoing Maintenance: The packing wears down over time, increasing leakage. Operators must periodically and skillfully tighten the gland follower. Once significantly worn, all the packing must be replaced during a shutdown.

Causes Sleeve Wear: The direct solid friction between the packing and the shaft sleeve leads to wear, necessitating periodic sleeve replacement.

Applicable Scenarios:

Applications where the working environment is not critical, and minor visible liquid leakage is acceptable.

Pumping non-toxic, non-hazardous, and non-flammable gases.

Users with limited initial investment budgets and the capability for regular maintenance.

2. Mechanical Seal

This is currently the most mainstream and high-performance sealing method for liquid ring pumps, representing a leap from "contact" to "face-type" sealing.

Working Principle: The core of a mechanical seal is one or more pairs of precision-lapped rings (called the "rotary face" and the "stationary face"). The rotary face spins with the pump shaft, while the stationary face is fixed to the pump housing. Under the combined action of fluid pressure and spring force, the faces remain in close contact with a minimal gap, creating a seal while rotating relative to each other. An extremely thin fluid film between these faces is essential for lubrication, cooling, and sealing.

Key Characteristics:

Performanță excelentă de etanșare: Nu realizează practic nicio scurgere vizibilă (la scară de micro-scurgeri), îndeplinind cerințele industriale moderne de protecție a mediului și siguranță.

Durată lungă de viață: Deoarece uzura se produce pe suprafețele plane, aceasta este uniformă și lentă. În condiții normale de funcționare, durata de viață poate ajunge la mii sau chiar zeci de mii de ore, depășind cu mult cea a garniturilor de etanșare.

Consum redus de energie în funcționare: Rezistența la frecare este mult mai mică decât în ​​cazul garniturilor de etanșare, rezultând o funcționare mai eficientă din punct de vedere energetic.

Fără uzură a arborelui/manșonului: Uzura este limitată la fețele de etanșare, protejând arborele sau manșonul pompei.

Cerințe mai mari privind condițiile de funcționare: Pelicula de fluid dintre fețe este critică. Prin urmare, etanșările mecanice sunt foarte sensibile la particulele solide din mediu, care pot zgâria suprafețele de etanșare lustruite și pot provoca defecțiuni rapide. Acestea necesită adesea un sistem de spălare cu fluid curat.

Tipuri și opțiuni avansate:

Avantaj principal: Oferă siguranță dublă și izolare absolută. Dacă etanșarea interioară se defectează, fluidul de barieră se scurge în pompă, nu gazul de proces în atmosferă. Invers, dacă etanșarea exterioară se defectează, aerul se scurge în fluidul de barieră, nu gazul de proces iese.

Scenarii aplicabile: Condiții extrem de solicitante care implică medii toxice, periculoase, inflamabile, explozive, extrem de corozive, scumpe sau sensibile la oxigen.