Сильфонные и сальниковые узлы герметизации

      Здравствуйте! Для увеличения прочности мембраны, а также для предотвращения излишнего растяжения ее (свыше 3—5%) применяют армировку тканью в несколько слоев. В настоящее время в арматуростроении конструкция мембранного узла предусматривает прилегание мембраны к металлу при давлении свыше 1,5 Мпа — давления, необходимого для срабатывания, и допускает дальнейшее повышение давления (в последнем случае мембрана работает аналогично прокладке).

     Основные физико-механические свойства и габариты многослойных стальных сильфонов регламентированы ГОСТами. Допустимый температурный интервал для сильфонов — от минус 190 до плюс 450° С. Циклическая стойкость стальных многослойных сильфонов зависит от их рабочих параметров, от проводимых сред арматуры; она может быть в пределах от 1500 до 5000 циклов. Стальные многослойные сильфоны предназначены для работы в средах, не вызывающих коррозионного разрушения материала.

      Для агрессивных сред, а также для работы в морской воде нашли применение многослойные сильфоны из титановых сплавов. Их конструктивное оформление полностью аналогично оформлению стальных многослойных сильфонов. Температурный интервал применения до +100° С, максимально допустимое давление 10 Мпа. Наружный диаметр титановых сильфонов в пределах 27—92 мм, длина в зависимости от диаметра и от числа гофров — в пределах 162 мм.

     К сильфонным узлам предъявляются определенные технические требования:

— сильфоны должны работать в арматуре только на сжатие гофрированной оболочки при воздействии среды на ее наружную поверхность;

— присоединительные детали сильфонов должны изготовляться из стали ОХ18Н10Т и Х18Н10Т с содержанием углерода до 0,08% (для сильфонов из нержавеющей стали);

— сварка сильфонов между собой и со штоком производится аргонодуговым способом;

— сильфонные узлы из нержавеющей стали перед установкой в арматуру подвергаются испытаниям:

— на прочность — гидравлическим давлением 1,25 Рр;

— на плотность — давлением воздуха Рр + 0,1 Мпа;

— на вакуумную плотность относительно внешней среды (в случае, если изделие в сборе проверяется на вакуумную плотность).

Проектирование сильфонных и сальниковых уплотнений

     На сборочном чертеже изделия должны быть указаны ход клапана (с допускаемыми отклонениями), величина которого не должна превышать хода сильфона, а также общий срок службы сильфонного уплотнения до замены и допускаемая цикличность.

      В зависимости от числа соединяемых сильфонов сильфонный узел по конструкции может быть с одним и с двумя сильфонами. Необходимость создания сильфонных узлов с несколькими сильфонами вызвана потребностью получения больших ходов арматуры, чем может обеспечить один сильфон.

     Выбор того или иного типоразмера сильфона зависит от специфики арматуры:

— от типа проводимой среды;

— от величины рабочего давления (чем больше давление, тем большей прочностью должен обладать сильфон, а прочность сильфона определяется числом его слоев);

— от геометрических размеров арматуры (в зависимости от размеров уплотняемых элементов выбирается диаметр сильфона);

— от величины хода клапана (величины хода уплотняемых элементов).

      Если выбранный сильфон не обеспечивает заданного хода, то делают сильфонные сборки, состоящие из нескольких сильфонов.

      Для обеспечения гарантированной циклической прочности сильфонного уплотнения необходимо следующее:

— величина перемещения подвижного уплотняемого элемента не должна превышать допустимого хода сильфона;

— в величине хода сильфона должна учитываться степень его пережима при установке в изделие.

Уплотнение при помощи сальниковых набивок

      Под сальниковым уплотнением понимают определенное конструктивное исполнение узла уплотнения шпинделя (вала, штока), совершающего возвратно-поступательное, вращательное и винтовое движение. Сальниковый узел состоит из сальниковой камеры, в которой помещается уплотнительный элемент, и нажимной втулки, обеспечивающей первоначальное усилие затяга сальникового уплотнительного элемента.

      В сальниковых узлах для уплотнения шпинделя применяют сальниковые набивки разных форм поперечного сечения: квадратного, круглого, прямоугольного, трапецеидального и других. При расчете усилий затяга сальникового уплотнения определяют необходимые удельные давления, обеспечивающие герметичность соединения, а также трение сальниковой набивки о шпиндель.