Мы знаем, что механическое уплотнение должно работать до тех пор, пока не износится углерод, но наш опыт показывает, что этого никогда не происходит с оригинальным уплотнением оборудования, которое было установлено в насосе. Мы покупаем дорогое новое механическое уплотнение, и оно тоже не изнашивается. Так что, новое уплотнение было пустой тратой денег?
Не совсем. Здесь вы делаете что-то, что кажется логичным, вы пытаетесь решить проблему с уплотнителем, купив другой уплотнитель, но это то же самое, что пытаться хорошо покрасить автомобиль, купив хорошую марку краски.
Если вы хотите качественно покрасить автомобиль, вам придется сделать четыре вещи: подготовить кузов (ремонт металла, удаление ржавчины, шлифовка, маскировка и т. д.); купить хорошую марку краски (не все краски одинаковы); правильно наносить краску (с правильным давлением воздуха, без капель и потеков и частой шлифовкой между грунтовкой и финишным покрытием); и ухаживать за краской после ее нанесения (мыть, натирать воском и хранить в гараже).
mcneally-seals-2017
Если вы правильно выполнили эти четыре пункта, как долго может продержаться краска на автомобиле? Очевидно, что годами. Выйдите на улицу и посмотрите на проезжающие машины, и вы увидите доказательства того, что люди не делают эти четыре пункта. На самом деле, это настолько редко, что когда мы видим старый автомобиль, который выглядит хорошо, мы пялимся на него.
Достижение хорошего срока службы уплотнения также включает четыре шага. Они должны быть очевидны, но давайте все равно рассмотрим их.
Подготовьте насос к герметизации – это работа по корпусу.
Купите хорошую печать – хорошую краску
Правильно установите уплотнитель – правильно нанесите краску
При необходимости используйте правильный контроль окружающей среды (а это, скорее всего, так и есть) – также мойте и наносите воск.
Мы подробно рассмотрим каждый из этих вопросов и, надеемся, начнем увеличивать срок службы наших механических уплотнений до точки, когда большинство из них изнашиваются. Эта информация относится к центробежным насосам, но может также применяться практически к любому типу вращающегося оборудования, включая миксеры и агитаторы.
Подготовка насоса к герметизации.
Для подготовки следует выполнить выравнивание между насосом и драйвером с помощью лазерного выравнивателя. Адаптер рамы «C» или «D» — еще лучший выбор.
Затем вы динамически балансируете вращающийся узел, что можно сделать с помощью большинства оборудования для анализа вибрации, но проконсультируйтесь с поставщиком, если у вас нет программы. Вы должны убедиться, что вал не погнут, и что вы вращаете его между центрами.
Рекомендуется избегать использования втулок вала, поскольку сплошной вал менее склонен к прогибу и гораздо лучше подходит для механического уплотнения, а также стараться по возможности уменьшить натяжение трубы.
Используйте насос с конструкцией «центральной линии», если температура продукта превышает 100°C, так как это уменьшит некоторые проблемы с деформацией труб в насосе. Также используйте насосы с низким отношением длины вала к диаметру. Это чрезвычайно важно для насосов с прерывистым режимом работы.
Используйте сальник большего размера, избегайте конических конструкций и дайте уплотнению много места. Постарайтесь сделать поверхность сальника максимально перпендикулярной валу, что можно сделать с помощью торцевых инструментов, и уменьшите вибрацию, используя любые известные вам методы.
Важно не допускать кавитации насоса, так как поверхности уплотнения отскочат и могут быть повреждены. Гидравлический удар также может возникнуть, если насос теряет питание во время работы, поэтому примите превентивные меры, чтобы избежать этих проблем.
При подготовке насоса к герметизации необходимо проверить несколько моментов, в том числе: масса основания насоса/двигателя должна быть как минимум в пять раз больше массы оборудования, установленного на нем; расстояние между всасывающим патрубком насоса и первым коленом должно быть равно десяти диаметрам трубы; основание должно быть ровным и зацементированным.
Держите открытую крыльчатку отрегулированной, чтобы уменьшить вибрацию и проблемы внутренней рециркуляции, убедитесь, что подшипники имеют надлежащее количество смазки, и что вода и твердые частицы не проникают в полость подшипника. Вам также следует заменить смазочные или манжетные уплотнения на лабиринтные или торцевые уплотнения.
Убедитесь, что вы избегаете линий рециркуляции нагнетания, подключенных к сальнику, в большинстве случаев рециркуляция всасывания будет лучше. Если насос имеет кольца износа, убедитесь, что вы также проверили их зазор.
Последнее, что нужно сделать при подготовке насоса, — убедиться, что смачиваемые части насоса изготовлены из коррозионно-стойких материалов, поскольку чистящие средства и растворители в линиях иногда вызывают проблемы, которые проектировщик никогда не предвидел.
Затем перекройте доступ воздуха к всасывающей стороне насоса и удалите весь воздух, который мог скопиться в улитке.
Купите хорошую печать
Используйте гидравлически сбалансированные конструкции, которые герметизируют как давление, так и вакуум, и если вы собираетесь использовать эластомер в уплотнении, попробуйте использовать уплотнительное кольцо. Это лучшая форма по многим причинам, но не позволяйте никому подпружинивать уплотнительное кольцо, иначе оно не будет гнуться или вращаться так, как должно.
Также следует использовать конструкции уплотнений, не подверженные фреттингу, поскольку фреттинг вала является основной причиной преждевременного выхода из строя уплотнений.
Стационарные уплотнения (где пружины не вращаются вместе с валом) лучше вращающихся уплотнений (пружины вращаются) для герметизации неконтролируемых выбросов и любых других жидкостей. Если в уплотнении есть маленькие пружины, держите их вне жидкости, иначе они легко засорятся. Существует множество конструкций уплотнений, которые обладают этой функцией, препятствующей засорению.
Широкая твердая поверхность отлично подходит для радиального перемещения, которое мы наблюдаем в смесителях, а также для тех уплотнений, которые физически расположены далеко от подшипников.
Вам также понадобится какое-то гашение вибраций для высокотемпературных металлических сильфонных уплотнений, поскольку в них отсутствует эластомер, который обычно выполняет эту функцию.
Используйте конструкции, которые удерживают уплотняющую жидкость на внешнем диаметре уплотнения, иначе центробежная сила будет выбрасывать твердые частицы в притертые поверхности и ограничивать их движение при износе углерода. Вам также следует использовать незаполненный углерод для поверхностей уплотнения, поскольку он является лучшим видом, а его стоимость не является чрезмерной.
Кроме того, убедитесь, что вы можете идентифицировать все материалы уплотнений, поскольку невозможно выявить неполадки, связанные с «загадочным материалом».
Не позволяйте поставщику говорить вам, что его материал является запатентованным, и если он так считает, найдите другого поставщика или производителя, в противном случае вы заслуживаете всех проблем, которые у вас возникнут.
Постарайтесь держать эластомеры подальше от поверхности уплотнения. Эластомер — это та часть уплотнения, которая наиболее чувствительна к теплу, а температура самая высокая на поверхностях.
Любой опасный или дорогой продукт также должен быть запечатан двойными уплотнениями. Убедитесь, что гидравлический баланс в обоих направлениях, иначе вы рискуете, что одна из сторон может открыться при реверсе давления или скачке.
Наконец, если конструкция имеет углерод, запрессованный в металлический держатель, убедитесь, что углерод был запрессован, а не «усажен». Прессованный углерод будет сдвигаться, чтобы соответствовать неровностям металлического держателя, помогая сохранять притертые поверхности плоскими.
Установите уплотнение правильно
Картриджные уплотнения — единственная конструкция, которая имеет смысл, если вы хотите отрегулировать рабочее колесо, и их намного проще устанавливать, поскольку вам не нужна распечатка или проведение каких-либо измерений для получения правильной торцевой нагрузки.
Двойные картриджные уплотнения должны иметь встроенное насосное кольцо, а между уплотнениями следует по возможности использовать буферную жидкость (более низкое давление), чтобы избежать проблем с разбавлением продукта.
Избегайте использования любого типа масла в качестве буферной жидкости из-за его низкой удельной теплоемкости и плохой проводимости.
При установке держите уплотнение как можно ближе к подшипникам. Обычно есть место, чтобы выдвинуть уплотнение из сальника, а затем использовать область сальника для опорной втулки, чтобы помочь стабилизировать вращающийся вал.
В зависимости от области применения вам придется решить, следует ли удерживать эту опорную втулку в осевом направлении.
Разъемные уплотнения также имеют смысл практически в любых приложениях, где не требуются двойные уплотнения или герметизация от неконтролируемых выбросов (утечка измеряется в частях на миллион).
Разъемные уплотнения — единственная конструкция, которую следует использовать в двухсторонних насосах, в противном случае вам придется заменять оба уплотнения, если только одно из них выйдет из строя.
Они также позволяют заменять уплотнения без необходимости повторной настройки привода насоса.
Не смазывайте уплотнительные поверхности при установке и не допускайте попадания твердых частиц на притертые поверхности. Если на уплотнительных поверхностях есть защитное покрытие, обязательно удалите его перед установкой.
Если это резиновый сильфонный уплотнитель, то им требуется специальная смазка, которая заставит сильфон прилипнуть к валу. Обычно это жидкость на основе нефти, но вы можете уточнить у своего поставщика. Резиновые сильфонные уплотнения также требуют отделки вала не лучше 40RMS, иначе резине будет трудно прилипнуть к валу.
Наконец, при установке в вертикальном положении обязательно продуйте сальник на уплотнительных поверхностях. Возможно, вам придется установить этот продуть, если производитель насоса никогда не устанавливал его.
Многие картриджные уплотнения имеют встроенный вентиляционный клапан, который можно подключить к всасывающему отверстию насоса или к другой точке низкого давления в системе.
Берегите пломбу.
Последний шаг в достижении хорошего срока службы уплотнения — это постоянный уход за ним. Уплотнения предпочитают герметизировать прохладную, чистую, смазочную жидкость, и хотя нам редко приходится герметизировать одно из них, возможно, вы можете применить контроль окружающей среды в области сальника, чтобы превратить свой продукт в таковой.
Если вы используете сальник с рубашкой, убедитесь, что рубашка чистая. Конденсат или пар являются лучшими жидкостями для циркуляции через рубашку.
Попробуйте установить углеродную втулку в конце сальника, которая будет выполнять функцию теплового барьера и поможет стабилизировать температуру сальника.
Промывка — это окончательный контроль окружающей среды, поскольку она приводит к разбавлению продукта, но если вы используете правильный уплотнитель, вам не понадобится много промывки. Четырех или пяти галлонов в час (заметьте, я сказал час, а не минуту) должно быть достаточно для этого типа уплотнения.
Вам также следует поддерживать движение жидкости в сальнике, чтобы предотвратить накопление тепла. Рециркуляция всасывания удалит твердые частицы, которые тяжелее уплотняемого вами продукта.
Поскольку это наиболее распространенное состояние шлама, используйте всасывающую рециркуляцию в качестве стандарта. Также узнайте, где ее не следует использовать.
Рециркуляция нагнетания позволит вам поднять давление в сальнике, чтобы предотвратить испарение жидкости между притертыми поверхностями. Постарайтесь не направлять линию рециркуляции на притертые поверхности, это может повредить их. Если вы используете металлический сильфон, линия рециркуляции может действовать как пескоструйный аппарат и резать тонкие пластины сильфона.
Если продукт слишком горячий, охладите область сальника. Важно помнить, что эти меры контроля окружающей среды часто более важны, когда насос остановлен, поскольку температуры выдержки и охлаждение при остановке могут существенно изменить температуру сальника, что приведет к изменению состояния продукта.
Для опасных продуктов потребуется сальник типа API., если вы решите не использовать двойные уплотнения. Аварийная втулка, которая является частью конфигурации API., защитит уплотнение от физического повреждения, если вы потеряете подшипник во время работы насоса.
Убедитесь, что соединения API выполнены правильно. Легко перепутать четыре порта и подключить линию промывки или рециркуляции к порту quench.
Постарайтесь не пропускать слишком много пара или воды через соединение для закалки, иначе они попадут в корпус подшипника. Утечка через сливное соединение часто воспринимается операторами как нарушение герметичности. Убедитесь, что они знают разницу.
Внедрение этих советов по герметизации
Кто-нибудь когда-нибудь делал все эти четыре вещи? К сожалению, нет. Если бы мы это делали, то 85 или 90 процентов наших уплотнений изнашивались бы, а не 10 или 15 процентов, как это происходит. Преждевременно вышедший из строя уплотнитель с большим количеством оставшейся углеродистой поверхности продолжает оставаться правилом.
Наиболее распространенное оправдание, которое мы слышим, чтобы объяснить отсутствие хорошего срока службы уплотнений, заключается в том, что никогда нет времени сделать это правильно, за которым следует клише: «Но всегда есть время исправить это». Большинство из нас выполняют один или два необходимых шага и ощущают увеличение срока службы уплотнений. Нет ничего плохого в увеличении срока службы уплотнений, но это очень далеко от износа уплотнений.
Подумайте об этом на минутку. Если уплотнение держится год, насколько большой может быть проблема? Температура не может быть слишком высокой, а давление слишком сильным. Если бы это было так, то не потребовался бы год, чтобы уплотнение вышло из строя. Изделие не может быть слишком грязным по той же причине.
Мы часто обнаруживаем, что проблема так же проста, как конструкция уплотнения, которая изнашивает вал, вызывая утечку через поврежденную втулку или вал. В других случаях мы обнаруживаем, что виновником является промывка, которая используется для очистки линий раз в год, и никто не меняет материалы уплотнения, чтобы отразить эту угрозу для компонентов уплотнения.
Время публикации: 25-авг-2023