Der er 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 forsegling af forskelligt udstyr er ens, der er forskelle, der kræver forskellige løsninger.Denne misforståelse har ført til konflikter såsom at påberåbe sig American Petroleum Institute
(API) 682 (en pumpe mekanisk tætningsstandard) ved specificering af tætninger til blandere.Når man overvejer mekaniske tætninger til pumper versus blandere, er der nogle få åbenlyse forskelle mellem de to kategorier.For eksempel har overhængte pumper kortere afstande (typisk målt i tommer) fra pumpehjulet til det radiale leje sammenlignet med en typisk topindgangsblander (typisk målt i fod).
Denne lange ikke-understøttede afstand resulterer i en mindre stabil platform med større radial udløb, vinkelret forskydning og excentricitet end pumper.Det øgede udstyrsudløb giver nogle designmæssige udfordringer for mekaniske tætninger.Hvad hvis afbøjningen af akslen var rent radial?At designe en tætning til denne tilstand kunne nemt opnås ved at øge afstanden mellem roterende og stationære komponenter sammen med udvidede tætningsfladers løbeflader.Som mistænkt er problemerne ikke så enkle.Sidebelastning på løbehjulet/hjulerne, uanset hvor de ligger på mixerakslen, giver en afbøjning, der overføres hele vejen gennem tætningen til det første punkt på akselstøtten - gearkassens radiale leje.På grund af akselafbøjning sammen med pendulbevægelse er afbøjningen ikke en lineær funktion.
Dette vil have en radial og en vinkelkomponent til sig, der skaber en vinkelret forskydning ved tætningen, som kan forårsage problemer for den mekaniske tætning.Afbøjningen kan beregnes, hvis nøgleegenskaber for akslen og akselbelastningen er kendt.For eksempel angiver API 682, at den radiale afbøjning af akselen ved tætningsfladerne på en pumpe skal være lig med eller mindre end 0,002 tommer total angivet aflæsning (TIR) ved de mest alvorlige forhold.Normale områder på en top-entry mixer er mellem 0,03 til 0,150 tommer TIR.Problemer inden for den mekaniske tætning, der kan opstå på grund af overdreven akselafbøjning, omfatter øget slid på tætningskomponenterne, roterende komponenter, der kommer i kontakt med beskadigende stationære komponenter, rulning og klemning af den dynamiske O-ring (som forårsager spiralsvigt i O-ringen eller forsiden hængende op). ).Disse kan alle føre til reduceret tætningslevetid.På grund af den overdrevne bevægelse, der er iboende i blandere, kan mekaniske tætninger udvise mere lækage sammenlignet med lignendepumpetætninger, hvilket kan føre til, at tætningen trækkes unødigt og/eller endda for tidlige fejl, hvis den ikke overvåges nøje.
Der er tilfælde, når man arbejder tæt sammen med udstyrsproducenter og forstår udstyrets design, hvor et rulleleje kan inkorporeres i tætningspatroner for at begrænse vinklen ved tætningsfladerne og afbøde disse problemer.Man skal sørge for at implementere den korrekte lejetype, og at de potentielle lejebelastninger er fuldstændigt forståede, ellers kan problemet blive værre eller endda skabe et nyt problem med tilføjelse af et leje.Tætningsleverandører bør arbejde tæt sammen med OEM- og lejeproducenterne for at sikre korrekt design.
Blanderforseglingsapplikationer har typisk lav hastighed (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 for dobbelte tætninger, tilvejebringes barrierevæskecirkulation af en intern pumpefunktion som en aksial pumpeskrue.Udfordringen er, at pumpefunktionen er afhængig af udstyrshastighed til at generere flow, og typiske blandingshastigheder er ikke høje nok til at generere nyttige flowhastigheder.Den gode nyhed er, at varmegenereret varmeflade generelt ikke er det, der får barrierevæskens temperatur til at stige i enmixer tætning.Det er varmeopblødning fra processen, der kan forårsage øgede barrierevæsketemperaturer samt gøre komponenter, f.eks. flader og elastomerer med lavere tætning sårbare over for høje temperaturer.De nederste tætningskomponenter, såsom tætningsflader og O-ringe, er mere sårbare på grund af nærhed til processen.Det er ikke varmen, der direkte beskadiger tætningsflader, men derimod den reducerede viskositet og derfor smøreevnen af barrierevæsken ved de nedre tætningsflader.Dårlig smøring forårsager ansigtsskader på grund af kontakt.Andre designfunktioner kan indbygges i tætningspatronen for at holde barrieretemperaturerne lave og beskytte tætningskomponenter.
Mekaniske tætninger til blandere kan designes med indvendige kølespiraler eller kapper, der er i direkte kontakt med barrierevæske.Disse funktioner er et lukket kredsløb, lavtryks-, lav-flow-system, der har kølevand cirkuleret gennem dem, der fungerer som en integreret varmeveksler.En anden metode er at bruge en kølespole i tætningspatronen mellem de nederste 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 varmegennembløden.En korrekt designet kølespole kan forhindre for høje temperaturer, der kan resultere i beskadigelse afsegl ansigterog elastomerer.Varmeopblødning fra processen får barrierevæsketemperaturen til at stige i stedet.
Disse to designfunktioner kan bruges sammen eller individuelt for at hjælpe med at kontrollere temperaturerne ved den mekaniske tætning.Ganske ofte er mekaniske tætninger til blandere 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 slutbrugere er fortrolige med og fortrolige med API 682 som en tætningsspecifikation og ikke er klar over nogle af de industrispecifikationer, der er mere anvendelige for disse maskiner/tætninger.Process Industry Practices (PIP) og Deutsches Institut fur Normung (DIN) er to industristandarder, der er mere passende for disse typer tætninger – DIN 28138/28154-standarder har længe været specificeret for blandere OEM'er i Europa, og PIP RESM003 er blevet brugt som et specifikationskrav for mekaniske tætninger på blandeudstyr.Uden for disse specifikationer er der ingen almindeligt praktiserede industristandarder, hvilket fører til en bred vifte af tætningskammerdimensioner, bearbejdningstolerancer, akselafbøjning, gearkassedesign, lejearrangementer osv., som varierer fra OEM til OEM.
Brugerens placering og branche vil i vid udstrækning afgøre, hvilken af disse specifikationer der ville være mest passende for deres webstedblanderens mekaniske tætninger.Angivelse af API 682 for en blanderforsegling kan være en unødvendig ekstra udgift og komplikation.Selvom det er muligt at inkorporere en API 682-kvalificeret grundtætning i en mixerkonfiguration, resulterer denne tilgang almindeligvis i kompromis både med hensyn til overholdelse af API 682 såvel som i designets egnethed til mixerapplikationer.Billede 3 viser en liste over forskelle mellem en API 682 Kategori 1-tætning i forhold til en typisk blander-mekanisk tætning
Indlægstid: 26. oktober 2023