Szczeliwa plecione do pomp i armatury – jak dobrać

Czym jest szczeliwo plecione i gdzie pracuje

Szczeliwo plecione to sznur o przekroju kwadratowym, spleciony z przędzy i zwykle nasycony impregnatem, który zmniejsza tarcie i wypełnia mikroszczeliny między włóknami. Kilka pierścieni takiego sznura, ściśniętych dławikiem w komorze dławnicowej, tworzy uszczelnienie wału pompy, trzpienia zaworu albo wału mieszadła. Szczeliwo dociskane osiowo rozpręża się promieniowo – do ścianki komory i do powierzchni wału – i właśnie ten nacisk ogranicza wypływ medium.

Mimo popularności uszczelnień mechanicznych szczeliwo nadal jest powszechne w pompach wodnych, pompach do zawiesin, starszych instalacjach przemysłowych i niemal w każdej armaturze z dławnicą. Jest tanie, łatwo dostępne, można je wymienić bez demontażu całej pompy i dobrze toleruje bicie wału czy niewielkie zużycie tulei. Warunek jest jeden: szczeliwo musi pasować do medium, temperatury, ciśnienia i rodzaju ruchu.

Od czego zacząć dobór – cztery parametry

Zanim wybierzesz konkretne szczeliwo, zbierz cztery informacje o miejscu pracy. Bez nich dobór jest zgadywaniem.

• Medium – woda zimna czy gorąca, para, olej, paliwo, kwas, ług, rozpuszczalnik, zawiesina ze stałymi cząstkami. Ważne jest też stężenie i to, czy medium ma kontakt z żywnością.
• Temperatura – robocza i maksymalna, także chwilowa, np. przy płukaniu instalacji gorącą wodą.
• Ciśnienie – w komorze dławnicowej, a nie tylko na tłoczeniu pompy. W armaturze to zwykle parametr decydujący.
• Ruch i prędkość – obrót wału (pompa, mieszadło), ruch posuwisto-zwrotny (pompa tłokowa) lub wolny ruch obrotowo-posuwisty (trzpień zaworu). Przy wałach obrotowych liczy się prędkość obwodowa.

Prędkość obwodową policzysz ze wzoru v = π × d × n / 60 000, gdzie d to średnica wału w milimetrach, a n – obroty na minutę; wynik wychodzi w m/s. Dopuszczalną wartość dla danego szczeliwa podaje jego karta techniczna. Im większa prędkość, tym więcej ciepła powstaje w dławnicy i tym ważniejsza jest zdolność szczeliwa do jego odprowadzania.

Rodzaje szczeliw plecionych – porównanie

O właściwościach szczeliwa decyduje przede wszystkim przędza, z której je spleciono, a w drugiej kolejności impregnat. Poniżej zestawienie odmian, które mamy w ofercie. Temperatury są orientacyjne – wiążąca jest zawsze karta konkretnego szczeliwa.

Więcej o samym materiale piszemy w poradnikach o uszczelkach PTFE i o uszczelkach grafitowych – wiele obserwacji, np. o płynięciu PTFE pod naciskiem czy utlenianiu grafitu, dotyczy także szczeliw.

Pompa a zawór – inne wymagania

To samo medium w tej samej instalacji może wymagać innego szczeliwa w pompie, a innego w zaworze. W pompie wał obraca się stale, więc kluczowe jest niskie tarcie i odprowadzanie ciepła. Dlatego w pompach dobrze pracują szczeliwa z udziałem grafitu, a dławnica pompy z założenia ma lekko przeciekać – kontrolowany wyciek chłodzi i smaruje pierścienie. Szczeliwo dokręcone „na sucho” szybko się przegrzewa, twardnieje i wyciera tuleję wału.

W zaworze trzpień porusza się rzadko i powoli, ale szczeliwo musi utrzymać pełne ciśnienie instalacji, często przy wysokiej temperaturze, i nie może przeciekać na zewnątrz. Tu ważniejsza jest odporność na wyciskanie i stabilność kształtu, a w armaturze parowej i energetycznej stosuje się szczeliwa grafitowe zbrojone drutem. Pamiętaj też, że dopuszczalne ciśnienie podawane w kartach dla pomp wirowych jest wyraźnie niższe niż dla armatury – nie przenoś wartości z jednej kolumny do drugiej.

Media trudne: chemia, zawiesiny, żywność

Kwasy, zasady i rozpuszczalniki. Pierwszym wyborem są szczeliwa PTFE – czyste lub z grafitem. Przy silnych utleniaczach (np. stężony kwas azotowy) unikaj szczeliw grafitowych, bo grafit w takim środowisku ulega degradacji.

Zawiesiny i szlamy. Cząstki stałe wnikają między wał a szczeliwo i działają jak pasta ścierna. Miękkie szczeliwo szybko się wyciera, a twarde może uszkodzić tuleję. W takich pompach często stosuje się szczeliwa wzmacniane włóknami aramidowymi oraz płukanie dławnicy czystą wodą – jeśli masz taki przypadek, opisz go nam, dobierzemy rozwiązanie indywidualnie.

Przemysł spożywczy i farmaceutyczny. Stosuje się czyste PTFE w wersjach bez impregnatów, które mogłyby przechodzić do produktu. Jeśli zakład wymaga deklaracji zgodności do kontaktu z żywnością, zaznacz to w zapytaniu – sprawdzimy, które szczeliwo ma odpowiedni dokument.

Zimna woda. Tu nie ma sensu przepłacać: szczeliwo bawełniane impregnowane zwykle wystarczy. Szczeliwo PTFE z grafitem warto rozważyć, gdy pompa pracuje bez przerwy, ma wysokie obroty albo zależy ci na rzadszych przestojach.

Jak dobrać przekrój szczeliwa

Szczeliwo musi wypełnić komorę dławnicową bez rozciągania i bez dociskania młotkiem. Przekrój wyliczysz jako połowę różnicy średnic: (średnica komory − średnica wału) / 2. Przykład: komora 50 mm i wał 34 mm dają szczeliwo 8 × 8 mm.

Mierz średnicę wału w miejscu pracy szczeliwa, a komorę – na całej głębokości, bo bywa wyrobiona. Jeżeli wynik wypada między typowymi wymiarami, wybierz bliższy i nie próbuj „poprawiać” przekroju, rozbijając za duże szczeliwo. Głębokość komory podzielona przez przekrój daje liczbę pierścieni – nie zastępuj brakującego pierścienia mocniejszym dokręceniem dławika.

Objawy źle dobranego szczeliwa

Jeśli szczeliwo zużywa się szybciej niż zwykle, objawy zwykle wskazują przyczynę:

Zanim zmienisz szczeliwo na droższe, sprawdź stan tulei i bicie wału – na zniszczonej tulei nawet najlepszy materiał nie wytrzyma długo.

Dobierz szczeliwo z PLASTCAR

W hurtowni PLASTCAR we Wrocławiu sprzedajemy szczeliwa plecione grafitowe, PTFE i bawełniane w przekrojach dobieranych do komory dławnicowej. Napisz lub zadzwoń z informacją o urządzeniu, medium, temperaturze, ciśnieniu oraz średnicy wału i komory – zaproponujemy szczeliwo i podamy cenę. Jeśli przy okazji potrzebujesz uszczelek płaskich do pokryw czy kołnierzy tej samej pompy, wytniemy je na wymiar z płyt uszczelkarskich, gumy lub PTFE, także w pojedynczych sztukach.