Механические уплотнения могут решать множество проблем герметизации. Вот несколько примеров, демонстрирующих универсальность механических уплотнений и показывающих, почему они актуальны в современном промышленном секторе.
1. Ленточные смесители для сухих порошков
При использовании сухих порошков возникает несколько проблем. Главная причина заключается в том, что если используется уплотнительное устройство, требующее влажной смазки, это может привести к засорению порошком зоны уплотнения. Это засорение может катастрофически нарушить процесс герметизации. Решение состоит в том, чтобы удалить порошок с помощью азота или сжатого воздуха. Таким образом, порошок не будет задействован, и проблема засорения не возникнет.
Независимо от того, используете ли вы азот или сжатый воздух, убедитесь, что поток воздуха чистый и надежный. Если давление снизится, это может привести к контакту порошка с местом соединения набивки и вала, что сводит на нет цель использования воздушного потока.
В январском номере журнала Pumps & Systems за 2019 год описан новый технологический прорыв в производстве, позволяющий создавать силиконизированные графитовые материалы с помощью химической парофазной реакции, которая преобразует открытые участки электрографита в карбид кремния. Силиконизированные поверхности обладают большей износостойкостью, чем металлические, и этот процесс позволяет создавать из материала сложные конфигурации, поскольку химическая реакция не изменяет их размеры.
Советы по установке
Для уменьшения пылеобразования используйте выпускной клапан с пыленепроницаемой крышкой для надежного крепления уплотнительной прокладки.
Используйте кольца-фонарики на сальнике и поддерживайте небольшое давление воздуха во время процесса смешивания, чтобы предотвратить попадание частиц в сальниковую коробку. Это также защитит вал от износа.
2. Плавающие опорные кольца для вращающихся уплотнений высокого давления
Опорные кольца обычно используются в сочетании с основными уплотнениями или уплотнительными кольцами, чтобы помочь уплотнительным кольцам противостоять воздействию экструзии. Опорное кольцо идеально подходит для использования в системах высокого давления с вращающимися элементами или в случаях, когда существуют значительные зазоры экструзии.
Из-за высокого давления в системе существует риск смещения вала или деформации компонентов под воздействием высокого давления. Однако использование плавающего опорного кольца в роторной системе высокого давления является отличным решением, поскольку оно следует за боковым движением вала, и детали не деформируются во время работы.
Советы по установке
Одна из основных проблем, связанных с механическими уплотнениями в этих системах высокого давления, заключается в достижении минимально возможного зазора экструзии для минимизации повреждений, вызванных экструзией. Чем больше зазор экструзии, тем серьезнее может быть повреждение уплотнения со временем.
Ещё одна важная мера — предотвращение контакта металла с металлом в зазоре экструзии, вызванного деформацией. Такой контакт может привести к достаточному трению от нагрева, что в конечном итоге ослабит механическое уплотнение и снизит его сопротивление экструзии.
3. Двойные герметичные уплотнения на латексе
Исторически сложилось так, что наиболее проблемной частью механического латексного уплотнения является его затвердевание при воздействии тепла или трения. При нагревании латексного уплотнения вода отделяется от других частиц, что приводит к его высыханию. Когда латекс попадает в зазор между поверхностями механического уплотнения, он подвергается трению и сдвиговым нагрузкам. Это приводит к коагуляции, что вредно для герметизации.
Простое решение — использование двойного механического уплотнения под давлением, поскольку внутри него создается барьерная жидкость. Однако существует вероятность того, что латекс все же может проникнуть через уплотнения из-за деформаций, вызванных давлением. Надежный способ решения этой проблемы — использование двойного картриджного уплотнения с дросселем для регулирования направления промывки.
Советы по установке
Убедитесь, что ваш насос правильно выровнен. Биение вала, его деформация при резком запуске или напряжение в трубах могут нарушить выравнивание и создать нагрузку на уплотнение.
Всегда внимательно читайте документацию, прилагаемую к вашим механическим уплотнениям, чтобы убедиться в правильности их установки с первого раза; в противном случае легко может произойти затвердевание, которое нарушит ваш производственный процесс. Допустить незначительные ошибки, которые могут повлиять на эффективность уплотнения и привести к непредвиденным последствиям, гораздо проще, чем кажется.
Контроль над жидкостной пленкой, контактирующей с поверхностью уплотнения, продлевает срок службы механического уплотнения, и двойной контроль обеспечивается уплотнениями под давлением.
Всегда устанавливайте двойное герметичное уплотнение с системой контроля микроклимата или вспомогательной системой для создания жидкостного барьера между двумя уплотнениями. Жидкость обычно поступает из резервуара для смазки уплотнений по трубопроводу. Используйте уровнемеры и манометры на резервуаре для безопасной эксплуатации и надлежащей защиты.
4. Специализированные уплотнения электрооси для электромобилей
Электроприводной мост в электромобиле выполняет совместные функции двигателя и трансмиссии. Одна из проблем герметизации этой системы заключается в том, что трансмиссии электромобилей работают до восьми раз быстрее, чем трансмиссии автомобилей с бензиновыми двигателями, и эта скорость, вероятно, еще больше возрастет по мере совершенствования электромобилей.
Традиционные уплотнения, используемые для осей электромобилей, имеют предел скорости вращения около 100 футов в секунду. Это означает, что электромобили могут проезжать лишь небольшие расстояния на одном заряде. Однако недавно разработанное уплотнение из политетрафторэтилена (ПТФЭ) успешно выдержало 500-часовое ускоренное испытание на нагрузку, имитирующее реальные условия эксплуатации, и достигло скорости вращения 130 футов в секунду. Уплотнения также прошли 5000 часов испытаний на долговечность.
Тщательный осмотр уплотнений после испытаний показал отсутствие утечек или износа вала или уплотнительной кромки. Более того, износ рабочей поверхности был практически незаметен.
Советы по установке
Упомянутые здесь уплотнения все еще находятся на стадии тестирования и не готовы к широкому распространению. Однако прямое соединение двигателя и коробки передач создает проблемы, связанные с механическими уплотнениями во всех электромобилях.
В частности, двигатель должен оставаться сухим, а редуктор — смазанным. Эти условия делают крайне важным выбор надежного уплотнения. Кроме того, установщики должны стремиться выбрать уплотнение, которое позволит электроприводу вращаться со скоростью более 130 оборотов в минуту — это текущий отраслевой стандарт — при одновременном снижении трения.
Механические уплотнения: необходимы для стабильной работы.
Представленный здесь обзор показывает, что выбор правильного механического уплотнения напрямую влияет на результат. Кроме того, знание лучших практик установки помогает избежать ошибок.
Дата публикации: 30 июня 2022 г.