Der findes mange forskellige typer udstyr, der kræver tætning af en roterende aksel, der passerer gennem et stationært hus. To almindelige eksempler er pumper og blandere (eller omrørere). Mens det grundlæggende
Principperne for tætning af forskelligt udstyr er ens, men der er forskelle, der kræver forskellige løsninger. Denne misforståelse har ført til konflikter, såsom at påberåbe sig American Petroleum Institute
(API) 682 (en standard for mekaniske tætninger til pumper) ved specifikation af tætninger til blandere. Når man overvejer mekaniske tætninger til pumper versus blandere, er der et par åbenlyse forskelle mellem de to kategorier. For eksempel har overhængende pumper kortere afstande (typisk målt i tommer) fra impelleren til radiallejet sammenlignet med en typisk topmonteret blander (typisk målt i fod).
Denne lange, uunderstøttede afstand resulterer i en mindre stabil platform med større radial kast, vinkelret forskydning og excentricitet end pumper. Det øgede udstyrskast udgør nogle designudfordringer for mekaniske tætninger. Hvad nu hvis akselens udbøjning var rent radial? Design af en tætning til denne tilstand kunne nemt opnås ved at øge afstanden mellem roterende og stationære komponenter sammen med at udvide tætningsfladen. Som mistænkt er problemerne ikke så enkle. Sidebelastning på impelleren/impellerne, uanset hvor de er på blanderakslen, giver en udbøjning, der overføres hele vejen gennem tætningen til det første punkt for akselunderstøtning - gearkassens radiale leje. På grund af akseludbøjning sammen med pendulbevægelse er udbøjningen ikke en lineær funktion.
Dette vil have en radial og en vinkelkomponent, der skaber en vinkelret forskydning ved tætningen, som kan forårsage problemer for den mekaniske tætning. Udbøjningen kan beregnes, hvis nøgleegenskaber for akslen og akselbelastningen er kendte. For eksempel angiver API 682, at akslens radiale udbøjning ved en pumpes tætningsflader skal være lig med eller mindre end 0,002 tommer total indikeret aflæsning (TIR) under de mest alvorlige forhold. Normale intervaller på en top-entry mixer er mellem 0,03 og 0,150 tommer TIR. Problemer i den mekaniske tætning, der kan opstå på grund af overdreven akseludbøjning, omfatter øget slid på tætningskomponenterne, roterende komponenter, der berører beskadigende stationære komponenter, rulning og klemning af den dynamiske O-ring (hvilket forårsager spiralfejl i O-ringen eller fastklemning af overfladen). Disse kan alle føre til reduceret tætningslevetid. På grund af den overdrevne bevægelse, der er iboende i mixere, kan mekaniske tætninger udvise mere lækage sammenlignet med lignende...pumpepakninger, hvilket kan føre til unødvendig trækning af tætningen og/eller endda for tidlige svigt, hvis den ikke overvåges nøje.
Der er tilfælde, hvor man arbejder tæt sammen med udstyrsproducenter og forstår udstyrets design, hvor et rulleleje kan indbygges i tætningspatroner for at begrænse vinkeludsvingningen ved tætningsfladerne og afbøde disse problemer. Man skal være omhyggelig med at implementere den korrekte type leje, og at de potentielle lejebelastninger er fuldt ud forstået, ellers kan problemet blive værre eller endda skabe et nyt problem med tilføjelsen af et leje. Tætningsleverandører bør arbejde tæt sammen med OEM'en og lejeproducenterne for at sikre korrekt design.
Blandetætningsapplikationer er typisk lavhastigheds (5 til 300 omdrejninger pr. minut [rpm]) og kan ikke bruge nogle traditionelle metoder til at holde barrierevæsker kølige. For eksempel, i en Plan 53A til dobbelttætninger, sikres barrierevæskecirkulationen af en intern pumpefunktion som en aksial pumpeskrue. Udfordringen er, at pumpefunktionen er afhængig af udstyrets hastighed for at generere flow, og typiske blandehastigheder er ikke høje nok til at generere nyttige flowhastigheder. Den gode nyhed er, at varme genereret af tætningsfladen generelt ikke er det, der får barrierevæsketemperaturen til at stige i enblanderpakningDet er varmeudslip fra processen, der kan forårsage øgede temperaturer på barrierevæsken samt gøre de nedre tætningskomponenter, flader og elastomerer, for eksempel, sårbare over for høje temperaturer. De nedre tætningskomponenter, såsom tætningsflader og O-ringe, er mere sårbare på grund af nærheden til processen. Det er ikke varmen, der direkte beskadiger tætningsfladerne, men snarere den reducerede viskositet og dermed smøreevnen af barrierevæsken ved de nedre tætningsflader. Dårlig smøring forårsager fladeskader på grund af kontakt. Andre designfunktioner kan indarbejdes i tætningspatronen for at holde barrieretemperaturerne lave og beskytte tætningskomponenterne.
Mekaniske tætninger til blandere kan designes med interne kølespiraler eller -kapper, der er i direkte kontakt med barrierevæsken. Disse funktioner er et lukket lavtrykssystem med lavt flow, hvor kølevand cirkulerer igennem dem og fungerer som en integreret varmeveksler. En anden metode er at bruge en kølespole i tætningspatronen mellem de nedre tætningskomponenter og udstyrets monteringsflade. En kølespole er et hulrum, som lavtrykskølevand kan strømme igennem for at skabe en isolerende barriere mellem tætningen og beholderen for at begrænse varmegennemstrømning. En korrekt designet kølespole kan forhindre for høje temperaturer, der kan resultere i beskadigelse aftætningsfladerog elastomerer. Varmegennemstrømning fra processen får i stedet barrierevæskens temperatur til at stige.
Disse to designfunktioner kan bruges sammen eller individuelt til at hjælpe med at kontrollere temperaturerne ved den mekaniske tætning. Mekaniske tætninger til blandere er ofte specificeret til at overholde API 682, 4. udgave kategori 1, selvom disse maskiner ikke overholder designkravene i API 610/682 funktionelt, dimensionelt og/eller mekanisk. Dette kan skyldes, at slutbrugerne er bekendt med og komfortable med API 682 som en tætningsspecifikation og ikke er opmærksomme på nogle af de branchespecifikationer, der er mere relevante for disse maskiner/tætninger. Process Industry Practices (PIP) og Deutsches Institut für Normung (DIN) er to branchestandarder, der er mere passende til disse typer tætninger – DIN 28138/28154-standarderne har længe været specificeret for blander-OEM'er i Europa, og PIP RESM003 er blevet brugt som et specifikationskrav for mekaniske tætninger på blandeudstyr. Ud over disse specifikationer findes der ingen almindeligt praktiserede industristandarder, hvilket fører til en bred vifte af tætningskammerdimensioner, bearbejdningstolerancer, akseludbøjning, gearkassedesign, lejearrangementer osv., som varierer fra OEM til OEM.
Brugerens placering og branche vil i høj grad afgøre, hvilken af disse specifikationer der vil være mest passende for deres websted.mekaniske tætninger til blanderenDet kan være en unødvendig ekstra udgift og komplikation at specificere API 682 for en mixertætning. Selvom det er muligt at inkorporere en API 682-kvalificeret basistætning i en mixerkonfiguration, resulterer denne tilgang ofte i kompromiser både med hensyn til overholdelse af API 682 og designets egnethed til mixerapplikationer. Billede 3 viser en liste over forskelle mellem en API 682 kategori 1-tætning og en typisk mekanisk mixertætning.
Opslagstidspunkt: 26. oktober 2023