Uszczelnienie mechaniczne lub dławnica to jeden z ważniejszych elementów konstrukcyjnych każdej pompy. Nadaje szczelność części hydraulicznej i zabezpiecza silnik przed awarią.
Aby dobrze zobrazować jak ważną funkcję pełni uszczelnienie w pompie, należy najpierw wyjaśnić jego budowę oraz rolę podczas pracy. Rozróżniamy dwa główne rodzaje uszczelnienia (dławicy) w pompie: mechaniczne (najczęściej stosowane) oraz sznurowe.
Dławica mechaniczna składa się z dwóch pierścieni wykonanych z takich materiałów jak węglik krzemu, węglik wolframu, ceramika, grafit oraz sprężyny dociskowej ze stali nierdzewnej.
Uszczelnienie sznurowe pompy (zwane również wargowym) z kolei składa się z pakietów szczeliwa (wykonanych z graflonu lub teflonu) owiniętych wokół wału pompy, dodatkowo zabezpieczonych dławikiem, tuleją ochronną i podkładką ciśnieniową.
Główną funkcją uszczelnień w pompach jest odseparowanie dwóch czynników o różnych ciśnieniach, temperaturach lub składach fizyko-chemicznych. Mówiąc prościej, dławica ma za zadanie oddzielić część hydrauliczną pompy od komory silnika, przez który przechodzi wał napędowy będący podstawą hydrauliki pompy.
Aby pompa osiągała swoje nominalne parametry ciśnieniowe oraz wydajność, musi być szczelna, pozbawiona wszelkich wycieków, co zapewnia odpowiednie uszczelnienie mechaniczne lub sznurowe. Należy również podkreślić, że na kompletną szczelność pompy duży wpływ mają zastosowane uszczelki i o-ringi wykonane z różnego rodzaju gumy (NBR, EPDM, FPM). Stąd tak ważną kwestią przy doborze pompy jest branie pod uwagę rodzaju pompowanego medium – co pozwoli na odpowiedni dobór elementów wrażliwych. Każda konfiguracja materiałów, z których wykonano uszczelnienie i o-ringi, posiada inną odporność chemiczną.
Przykładowo dla pomp do wody czystej stosuje się uszczelnienie w wykonaniu ceramika/grafit/NBR, dla wodnych roztworów glikolu sugerowane jest wykonanie ceramika/grafit/EPDM, a dla substancji oleistych – ceramika/grafit/FPM. Dla mediów bardziej agresywnych zaleca się wykonanie pierścieni z twardych materiałów węglika krzemu lub węglika wolframu.
W skrajnych przypadkach, kiedy medium zawiera dużo zanieczyszczeń, można zastosować uszczelnienie sznurowe wyróżniające się dużą wytrzymałością. Jest ono jednak coraz rzadziej stosowane z uwagi na kontrolowane wycieki (kapanie) medium przez dławnice, które jest typowe dla uszczelnień na bazie sznurów łojowo-grafitowych.
Źle dobrane uszczelnienie pompy w szybkim czasie może doprowadzić do jego awarii. Jeżeli komponenty dławnicy nie są odporne na przepływające medium przez pompę, szybko pojawią się zewnętrzne wycieki, najczęściej w miejscu styku uszczelnienia z wałem pompy. W najgorszym wypadku pompowane medium przedostanie się do komory silnika, co może doprowadzić do zwarcia i spalenia silnika.
Inną kwestią jest bezpieczeństwo osób pracujących w pobliżu pompy. Wycieki niebezpiecznych i szkodliwych mediów (kwasy, woda o bardzo wysokiej temperaturze) mogą doprowadzić do poparzeń lub szkód powstałych w bliskim otoczeniu montażu pompy.
W sytuacji, gdy uszczelnienie mechaniczne lub dławnica sznurowa jest uszkodzona lub mocno wyeksploatowana, w pierwszym etapie mogą pojawić się niewielkie wycieki z pompy, które będą widoczne najbardziej podczas pracy pompy, gdy w komorze hydraulicznej mamy zwiększone ciśnienie. W większości sytuacji taki wyciek jest łatwy do zauważenia, ponieważ wielu producentów w swoich pompach stosuje specjalne otwory w dolnych częściach korpusu, którymi w przypadku uszkodzenia uszczelnienia woda lub też inne medium będzie miało ujście i awaria będzie zauważalna na tyle szybko, aby nie doprowadzić do przedostania się cieczy do komory silnika. Zbagatelizowanie wycieku z pompy zazwyczaj prowadzi do możliwych zwarć elektrycznych, spalenia silnika lub zatarcia pompy.
Rys. 1. Przykład uszkodzonego uszczelnienia mechanicznego
W przypadku pomp z uszczelnieniami mechanicznymi jedynym właściwym postępowaniem w razie wycieku z pompy jest jej wyłączenie, rozebranie części hydraulicznej i zdemontowanie elementów hydrauliki aż do uszczelnienia, a następnie jego wymiana
na nowe. Uszczelnienia mechaniczne nie mają możliwości regeneracji w przypadku uszkodzenia.
Dławnice sznurowe posiadają pewną regulację docisku, dlatego w pierwszej kolejności w momencie zauważenia wzmożonego wycieku można spróbować poprzez dokręcenie dławików zwiększyć zacisk szczeliwa na wale. Jeżeli mimo tego zabiegu dalej mamy widoczny wyciek z pompy, należy wymienić pakiet szczeliwa na nowy.
Warto jednak pamiętać, że wymiana uszczelnienia w pompie może być problematyczna z uwagi na wiele elementów składających się na hydraulikę pompy. Jeżeli nie jesteśmy pewni, że poradzimy sobie z wymianą, warto skorzystać z autoryzowanych serwisów.
Uszczelnienie mechaniczne lub dławnica sznurowa to jeden z podstawowych elementów konstrukcyjnych pompy przemysłowej lub hydroforowej. Zapewnia szczelność części pompującej pompy i ochronę dla silnika elektrycznego. Systematyczna kontrola pracy pompy i szybkie eliminacje pojawiających się wycieków zapewni długą żywotność całego urządzenia.