Tenuta meccanica la compressione è la quantità di forza applicata per comprimere il facce di foca insieme. Si calcola misurando la differenza tra l'altezza libera della guarnizione e la sua altezza installata, quindi utilizzando formule specifiche in base al tipo di guarnizione.
Calcolatrice di compressione della tenuta meccanica
La formula di compressione di base
La formula standard per calcolare la compressione della tenuta meccanica è:
Compression = Free Height - Working Height
Dove:
- Altezza libera = Lunghezza della guarnizione completamente rilassata
- Altezza di lavoro = Lunghezza della guarnizione una volta installata e compressa
Per le guarnizioni a molla è possibile utilizzare anche:
Spring Force = Spring Rate × Compression Distance
Supponiamo che la guarnizione abbia un'altezza libera di 2.500 pollici. Dopo l'installazione, misura 2.375 pollici. La compressione è di 0.125 pollici.
Processo di calcolo passo dopo passo
Per calcolare con precisione la compressione della tenuta meccanica, seguire questi passaggi. Ogni passaggio si basa sul precedente.
Fase 1: Misurare l'altezza libera
Rimuovere completamente la guarnizione dal suo alloggiamento. Lasciare che tutte le molle tornino nella loro posizione naturale.
Misurare la distanza tra il retro della guarnizione e la superficie della guarnizione utilizzando un calibro. Annotare questa misura come altezza libera. Eseguire più misurazioni attorno alla guarnizione per garantire la precisione.
Fase 2: determinare l'altezza di lavoro
Installare la guarnizione secondo le specifiche del produttore. Non avviare ancora l'apparecchiatura.
Misurare la distanza dal camera di tenuta faccia al punto di riferimento sull'albero. Sottrarre la lunghezza installata della guarnizione da questa misura. Si ottiene così l'altezza di lavoro.
Passaggio 3: calcolare la distanza di compressione
Sottrai l'altezza di lavoro dall'altezza libera. Questa differenza è la distanza di compressione.
Per esempio:
- Altezza libera: 2.500″
- Altezza di lavoro: 2.375″
- Compressione: 0.125″
Fase 4: verifica rispetto alle specifiche
Confronta la compressione calcolata con l'intervallo consigliato dal produttore. La maggior parte delle guarnizioni richiede una compressione compresa tra 0.100" e 0.150".
Se necessario, regolare la posizione della guarnizione. Utilizzare spessori o distanziali per ottenere la compressione adeguata.
Tipi di tenute meccaniche e relative formule
Diversi tipi di guarnizioni richiedono approcci di calcolo diversi. Ecco i tipi più comuni e le loro formule specifiche.
Sigilli a spinta
Guarnizioni di spinta Utilizzare molle per mantenere il contatto con la superficie. Calcolare la compressione utilizzando la formula di base sopra.
Per guarnizioni a molla multiple:
Total Force = Number of Springs × Individual Spring Rate × Compression
Guarnizioni non a spinta (a soffietto)
Soffietto le guarnizioni non scorrono lungo l'albero, ma si flettono.
Calcolare la compressione come:
Compression = Free Length - (Chamber Depth - Installation Dimension)
Sigilli a cartuccia
Le guarnizioni a cartuccia sono fornite preassemblate con compressione preimpostata. Verificare la compressione controllando la dimensione dalla superficie della guarnizione al collare di riferimento.
La maggior parte delle guarnizioni a cartuccia è dotata di indicatori di compressione. Un indicatore di spurgo indica una compressione corretta.
Valori tipici di compressione della tenuta meccanica
| Parametro | Valore/intervallo tipico | Note/Riferimenti |
|---|---|---|
| Carico frontale (nuova superficie in carbonio) | ~30 psi (0.2 N/mm²) | Nuovo carico standard del settore |
| Carico frontale (faccia in carbonio usurata) | ~10 psi (0.07 N/mm²) | Carico frontale a fine vita |
| Compressione della molla (singola) | 50–70% della lunghezza libera | Standard per guarnizioni a molla singola |
| Compressione della molla (multipla) | ~90% della lunghezza libera | Comune per guarnizioni a più molle |
| Deflessione assiale (molla singola) | ~1.5–3.5 mm | Esempio di distanza di schiacciamento |
| Pressione di precarico della molla | 1.3–2.8 kgf/cm² (0.13–0.28 MPa) | Tipiche molle di tenuta della pompa |
| Area di chiusura a tenuta bilanciata | ~65–85 % (rapporto di equilibrio) | Progetti standard bilanciati |
| Tolleranza di installazione | ±1/32″ (±0.8 mm) | Tolleranza di impostazione della guarnizione |
