¿Cuál es el efecto del sello del eje en la eficiencia de la bomba centrífuga horizontal?

En el sistema de operación de bombas centrifugales horizontales , el dispositivo de sello del eje no tiene un tamaño grande, pero juega un papel vital en el sellado, la prevención de fugas y el control del consumo de energía. La selección y el mantenimiento razonables del sistema de sello del eje no solo están relacionados con la estabilidad y la seguridad de la operación del equipo, sino que también afecta directamente la eficiencia de operación general de la bomba.

Descripción general de las funciones básicas y tipos de sellos de eje
La función principal del dispositivo de sello del eje es lograr un sellado efectivo en la posición donde el eje de la bomba pasa a través de la carcasa de la bomba para evitar que el medio se filtre a lo largo del eje. De acuerdo con los diferentes principios de sellado y formas estructurales, los tipos de sellos de eje comunes incluyen principalmente sellos de empaque, sellos mecánicos y sellos sin contacto (como la unidad magnética).
El sello de embalaje forma un anillo de sellado comprimiendo el embalaje flexible (como Graphite, PTFE), que generalmente es simple en estructura y bajo costo; El sello mecánico utiliza dos caras de extremo de sellado mutuamente (anillo dinámico y anillo estático) para mantener el sellado en la película líquida lubricante, que tiene una mayor eficiencia y confiabilidad; El sello magnético en la bomba magnética logra una verdadera "fuga cero", pero la estructura es compleja y el costo es alto.

El impacto de los sellos de embalaje en la eficiencia de la bomba
El sello de embalaje es un método de sellado más tradicional. Durante la operación, se basa en la fricción entre el eje y el embalaje para formar un sello, pero este proceso de fricción en sí aporta el consumo de energía, especialmente a alta velocidad o operación a largo plazo, el calor de la fricción aumenta significativamente, causando desechos de energía. Al mismo tiempo, el embalaje tiene un cierto desgaste en la manga, lo que aumenta la frecuencia del mantenimiento del equipo.
Para evitar que el embalaje se queme debido a la fricción seca, el líquido lubricante o el agua de enfriamiento deben inyectarse regularmente en la cámara de sellado. Este sistema auxiliar adicional aumenta aún más el costo operativo y puede introducir impurezas o diluir el medio de transmisión, lo que afecta indirectamente la eficiencia general del sistema de la bomba.

Características de ahorro de energía de sellos mecánicos
Los sellos mecánicos son más sofisticados en diseño, y el sellado dinámico se logra bajo la acción de la película líquida a través de las caras de anillo dinámico y estático mecanizadas de alta precisión. Su resistencia a la fricción durante la operación es significativamente menor que la de los sellos de embalaje, y su consumo de energía es más bajo. Es el método de sellado convencional ampliamente utilizado en las bombas centrifugales horizontales modernas.
Debido a su rendimiento de sellado estable y baja velocidad de fuga, los sellos mecánicos pueden reducir la pérdida de energía de presión dentro de la carcasa de la bomba y mejorar la eficiencia volumétrica y la eficiencia hidráulica del cuerpo de la bomba. Al transmitir medios de alta temperatura, de alta temperatura, tóxicos o volátiles, las ventajas de los sellos mecánicos son más prominentes, lo que puede reducir significativamente la pérdida de energía y los riesgos ambientales causados ​​por la fuga.
El sistema de lubricación y enfriamiento del sello mecánico también es más eficiente. El diseño de circuito cerrado reduce el consumo de refrigerante y la carga adicional del sistema, que es una garantía importante para la operación eficiente de la bomba.

El impacto oculto de la fuga del sello del eje en la eficiencia
Ya sea que se trate de un sello de embalaje o un sello mecánico, si el sello falla y causa fugas, tendrá un impacto negativo en la eficiencia de la bomba. La fuga de líquido no solo pierde la energía del cuerpo de la bomba, sino que también puede causar problemas de cadena como contaminación del rodamiento, cavitación de la cavidad de la bomba y vibración del eje de la bomba, lo que resulta en una disminución general de la eficiencia de la unidad de la bomba.
La micro-laidad a largo plazo también acelerará la corrosión y el desgaste, afectará la vida y el ciclo de operación estable de la bomba, e indirectamente causará pérdidas en el tiempo de inactividad y el consumo de energía de mantenimiento. Por lo tanto, un sistema de sello de eje eficiente no es solo un medio para reducir las pérdidas de fuga directa, sino también una parte importante para garantizar la eficiencia estable a largo plazo del sistema de la bomba.

Pérdida de energía del calor por fricción del sello del eje
La fricción del dispositivo de sello del eje durante la operación inevitablemente genera calor. Por un lado, esta parte del calor consume parte de la energía mecánica. Por otro lado, si el sistema de eliminación de calor no se diseña razonablemente, puede causar sobrecalentamiento local, causando la deformación de la superficie de sellado, falla de lubricación e incluso una falla temprana del sistema de sellado.
Los sellos mecánicos pueden reducir efectivamente el coeficiente de fricción y la pérdida de calor al optimizar los materiales de la cara final (como el carburo de silicio, el grafito) y la coincidencia precisa. Algunas estructuras de sellado avanzadas usan sellos faciales equilibrados o dobles para reducir aún más la presión de la cara final y controlar la generación de calor por fricción.
En el diseño de los sistemas de bombas de ahorro de energía, el calor de fricción del sello del eje debe considerarse como una de las fuentes de consumo de energía interna y controlarse a través de la optimización estructural y la coincidencia de los sistemas de enfriamiento.