Quel est l'effet du joint d'arbre sur l'efficacité de la pompe centrifuge horizontale

Dans le système de fonctionnement de pompes centrifuges horizontales , le dispositif de joint d'arbre n'est pas de grande taille, mais il joue un rôle vital dans l'étanchéité, la prévention des fuites et le contrôle de la consommation d'énergie. La sélection et l'entretien raisonnables du système de joint d'arbre sont non seulement liés à la stabilité et à la sécurité du fonctionnement de l'équipement, mais affectent également directement l'efficacité de fonctionnement globale de la pompe.

Aperçu des fonctions de base et des types de joints d'arbre
La fonction principale du dispositif du joint d'arbre est d'obtenir un étanchéité efficace à la position où l'arbre de pompe passe par le boîtier de la pompe pour empêcher le milieu de fuir le long de l'arbre. Selon les différents principes d'étanchéité et les formes structurelles, les types de joints d'arbre courants comprennent principalement des joints d'emballage, des joints mécaniques et des joints sans contact (tels que le lecteur magnétique).
Le joint d'emballage forme un anneau d'étanchéité en compressant l'emballage flexible (comme le graphite, PTFE), qui est généralement simple en structure et à faible coût; Le joint mécanique utilise deux faces d'extrémité d'étanchéité en contact mutuellement en contact (anneau dynamique et anneau statique) pour maintenir le scellement dans le film liquide lubrifiant, qui a une efficacité et une fiabilité plus élevées; Le joint magnétique dans la pompe magnétique atteint une véritable "fuite zéro", mais la structure est complexe et le coût est élevé.

L'impact des joints d'emballage sur l'efficacité de la pompe
Le joint d'emballage est une méthode d'étanchéité plus traditionnelle. Pendant le fonctionnement, il s'appuie sur le frottement entre l'arbre et l'emballage pour former un joint, mais ce processus de friction lui-même apporte une consommation d'énergie, en particulier à une vitesse à grande vitesse ou à long terme, la chaleur de friction augmente considérablement, provoquant des déchets d'énergie. Dans le même temps, l'emballage a une certaine usure sur la manche, ce qui augmente la fréquence de l'entretien de l'équipement.
Afin d'éviter l'emballage de brûler en raison de frottement sec, le liquide lubrifiant ou l'eau de refroidissement doit être régulièrement injecté dans la chambre d'étanchéité. Ce système auxiliaire supplémentaire augmente encore le coût de fonctionnement et peut introduire des impuretés ou diluer le milieu de transmission, affectant indirectement l'efficacité globale du système de pompe.

Caractéristiques d'économie d'énergie des joints mécaniques
Les joints mécaniques sont plus sophistiqués dans la conception, et le scellage dynamique est obtenu sous l'action du film liquide à travers les faces d'extrémité dynamique et statiques usinées à haute précision. Sa résistance à la friction pendant le fonctionnement est nettement inférieure à celle des joints d'emballage, et sa consommation d'énergie est plus faible. Il s'agit de la méthode d'étanchéité grand public largement utilisée dans les pompes centrifuges horizontales modernes.
En raison de ses performances d'étanchéité stables et de son faible taux de fuite, les joints mécaniques peuvent réduire la perte d'énergie de pression à l'intérieur du boîtier de la pompe et améliorer l'efficacité volumétrique et l'efficacité hydraulique du corps de la pompe. Lorsque vous transmettez des milieux à haute pression, à haute température, toxiques ou volatils, les avantages des joints mécaniques sont plus importants, ce qui peut réduire considérablement la perte d'énergie et les risques environnementaux causés par des fuites.
Le système de lubrification et de refroidissement du joint mécanique est également plus efficace. La conception en boucle fermée réduit la consommation de liquide de refroidissement et la charge supplémentaire du système, ce qui est une garantie importante pour le fonctionnement efficace de la pompe.

L'impact caché de la fuite du joint d'arbre sur l'efficacité
Qu'il s'agisse d'un joint d'emballage ou d'un joint mécanique, si le joint échoue et provoque des fuites, cela aura un impact négatif sur l'efficacité de la pompe. Les fuites de liquide perd non seulement l'énergie du corps de la pompe, mais peuvent également provoquer des problèmes de chaîne tels que la contamination des roulements, la cavitation de la cavité de la pompe et les vibrations de l'arbre de pompe, entraînant une diminution globale de l'efficacité de l'unité de pompe.
La micro-fuite à long terme accélérera également la corrosion et l'usure, affectera la durée de vie et le cycle de fonctionnement stable de la pompe, et provoquera indirectement les pertes de temps d'arrêt et la consommation d'énergie d'entretien. Par conséquent, un système de joint d'arbre efficace n'est pas seulement un moyen de réduire les pertes de fuites directes, mais également une partie importante de l'assurance de l'efficacité stable à long terme du système de pompe.

Perte d'énergie de la chaleur par friction du joint d'arbre
Le frottement du dispositif du joint d'arbre pendant le fonctionnement génère inévitablement la chaleur. D'une part, cette partie de la chaleur consomme une partie de l'énergie mécanique. D'un autre côté, si le système d'élimination de la chaleur n'est pas conçu raisonnablement, il peut provoquer une surchauffe locale, provoquant une déformation de la surface d'étanchéité, une défaillance de lubrification et même une défaillance précoce du système d'étanchéité.
Les joints mécaniques peuvent réduire efficacement le coefficient de frottement et la perte de chaleur en optimisant les matériaux de la face finale (tels que le carbure de silicium, le graphite) et l'appariement précis. Certaines structures d'étanchéité avancées utilisent des joints de face équilibrés ou à double extrémité pour réduire davantage la pression du visage terminal et contrôler la génération de chaleur par friction.
Dans la conception de systèmes de pompe à économie d'énergie, la chaleur de frottement du joint d'arbre doit être considérée comme l'une des sources de consommation d'énergie interne et contrôlée par l'optimisation structurelle et la correspondance des systèmes de refroidissement.