Существует множество различных типов оборудования, требующих уплотнения вращающегося вала, проходящего через неподвижный корпус.Двумя распространенными примерами являются насосы и миксеры (или мешалки).В то время как основные
Принципы герметизации различного оборудования схожи, есть различия, требующие разных решений.Это недоразумение привело к таким конфликтам, как обращение к Американскому институту нефти.
(API) 682 (стандарт механического уплотнения насоса) при указании уплотнений для смесителей.При рассмотрении механических уплотнений для насосов и миксеров между этими двумя категориями существует несколько очевидных различий.Например, консольные насосы имеют более короткие расстояния (обычно измеряемые в дюймах) от рабочего колеса до радиального подшипника по сравнению с типичным смесителем с верхним входом (обычно измеряемым в футах).
Такое большое расстояние без опоры приводит к менее устойчивой платформе с большим радиальным биением, перпендикулярным смещением и эксцентриситетом, чем у насосов.Повышенное биение оборудования создает некоторые проблемы при проектировании механических уплотнений.Что, если отклонение вала было чисто радиальным?Спроектировать уплотнение для таких условий можно легко, увеличив зазоры между вращающимися и неподвижными компонентами, а также расширив рабочие поверхности поверхностей уплотнения.Как и предполагалось, проблемы не так просты.Боковая нагрузка на рабочее колесо (рабочие колеса), где бы они ни находились на валу смесителя, вызывает отклонение, которое передается через уплотнение к первой точке опоры вала — радиальному подшипнику коробки передач.Из-за отклонения вала вместе с маятниковым движением это отклонение не является линейной функцией.
Это будет иметь радиальную и угловую составляющие, которые создают перпендикулярное смещение уплотнения, что может вызвать проблемы для механического уплотнения.Прогиб можно рассчитать, если известны ключевые характеристики вала и нагрузки на вал.Например, стандарт API 682 гласит, что радиальное отклонение вала на уплотнительных поверхностях насоса должно быть равно или меньше 0,002 дюйма общего показания (TIR) в самых тяжелых условиях.Нормальный диапазон смесителя с верхней загрузкой составляет от 0,03 до 0,150 дюйма TIR.Проблемы внутри механического уплотнения, которые могут возникнуть из-за чрезмерного отклонения вала, включают повышенный износ компонентов уплотнения, контакт вращающихся компонентов с повреждающими неподвижными компонентами, перекатывание и защемление динамического уплотнительного кольца (что приводит к разрушению спирального уплотнительного кольца или зависанию торца). ).Все это может привести к сокращению срока службы уплотнения.Из-за чрезмерного движения, присущего смесителям, механические уплотнения могут иметь большую утечку по сравнению с аналогичными.уплотнения насоса, что может привести к ненужному натяжению уплотнения и/или даже к преждевременному выходу из строя, если не следить за ним внимательно.
Бывают случаи, когда при тесном сотрудничестве с производителями оборудования и понимании конструкции оборудования подшипник качения может быть встроен в картриджи уплотнений, чтобы ограничить угловатость поверхностей уплотнения и смягчить эти проблемы.Необходимо позаботиться о том, чтобы использовать правильный тип подшипника и полностью понять потенциальные нагрузки на подшипник, иначе проблема может усугубиться или даже создать новую проблему при добавлении подшипника.Поставщики уплотнений должны тесно сотрудничать с OEM-производителями и производителями подшипников, чтобы обеспечить правильную конструкцию.
Уплотнения смесителей обычно работают на низкой скорости (от 5 до 300 оборотов в минуту [об/мин]) и не позволяют использовать некоторые традиционные методы охлаждения затворных жидкостей.Например, в Plan 53A для двойных уплотнений циркуляция затворной жидкости обеспечивается внутренним насосным устройством, например осевым нагнетательным винтом.Проблема заключается в том, что функция перекачки зависит от скорости оборудования для создания потока, а типичные скорости смешивания недостаточно высоки для создания полезного расхода.Хорошей новостью является то, что тепло, выделяемое поверхностью уплотнения, обычно не является причиной повышения температуры затворной жидкости вуплотнение смесителя.Именно тепловое поглощение в процессе процесса может привести к повышению температуры затворной жидкости, а также сделать компоненты нижнего уплотнения, поверхности и эластомеры, например, уязвимыми к высоким температурам.Нижние компоненты уплотнения, такие как поверхности уплотнения и уплотнительные кольца, более уязвимы из-за близости к технологическому процессу.Не тепло напрямую повреждает поверхности уплотнения, а снижение вязкости и, следовательно, смазывающей способности затворной жидкости на нижних поверхностях уплотнения.Плохая смазка приводит к повреждению лица при контакте.В картридж уплотнения могут быть включены и другие конструктивные особенности, позволяющие поддерживать низкую температуру барьера и защищать компоненты уплотнения.
Механические уплотнения для смесителей могут быть оснащены внутренними охлаждающими змеевиками или рубашками, которые находятся в непосредственном контакте с затворной жидкостью.Эти особенности представляют собой замкнутую систему низкого давления и малого расхода, в которой циркулирует охлаждающая вода, действуя как встроенный теплообменник.Другой метод заключается в использовании охлаждающей катушки в картридже уплотнения между нижними компонентами уплотнения и монтажной поверхностью оборудования.Охлаждающий золотник представляет собой полость, через которую может проходить охлаждающая вода под низким давлением, создавая изолирующий барьер между уплотнением и резервуаром и ограничивая проникновение тепла.Правильно спроектированный охлаждающий золотник может предотвратить чрезмерные температуры, которые могут привести к повреждениюуплотняющие поверхностии эластомеры.Вместо этого тепловое поглощение процесса приводит к повышению температуры затворной жидкости.
Эти две конструктивные особенности можно использовать вместе или по отдельности, чтобы контролировать температуру механического уплотнения.Довольно часто механические уплотнения для миксеров соответствуют стандарту API 682, 4-е издание, категория 1, хотя эти машины не соответствуют конструктивным требованиям API 610/682 функционально, размерно и/или механически.Это может быть связано с тем, что конечные пользователи знакомы со стандартом API 682 и довольны им как спецификацией уплотнений и не знают о некоторых отраслевых спецификациях, которые более применимы для этих машин/уплотнений.Практика перерабатывающей промышленности (PIP) и Немецкий институт нормирования (DIN) являются двумя отраслевыми стандартами, которые больше подходят для этих типов уплотнений. Стандарты DIN 28138/28154 уже давно определены для производителей смесителей в Европе, а PIP RESM003 стал использоваться в качестве требования спецификации к механическим уплотнениям смесительного оборудования.Помимо этих спецификаций, не существует общепринятых отраслевых стандартов, что приводит к широкому разнообразию размеров уплотнительной камеры, допусков обработки, отклонения вала, конструкций редукторов, подшипниковых узлов и т. д., которые варьируются от OEM-производителя к OEM-производителю.
Местоположение и сфера деятельности пользователя во многом будут определять, какая из этих спецификаций будет наиболее подходящей для его сайта.механические уплотнения смесителя.Выбор API 682 для уплотнения смесителя может привести к ненужным дополнительным расходам и усложнению.Несмотря на то, что в конфигурацию смесителя можно включить базовое уплотнение, соответствующее стандарту API 682, этот подход обычно приводит к компромиссу как с точки зрения соответствия API 682, так и с точки зрения пригодности конструкции для применения в смесителе.На изображении 3 показан список различий между уплотнением категории 1 API 682 и типичным механическим уплотнением смесителя.
Время публикации: 26 октября 2023 г.