Wat zijn metalen balg mechanische afdichtingen?

Wat zijn metalen balg mechanische afdichtingen?

Metalen balg mechanische afdichtingen zijn gespecialiseerde afdichtingsapparaten die zijn ontworpen om lekkage van vloeistoffen of gassen in roterende apparatuur, zoals pompen, compressoren en mixers, te voorkomen. Deze afdichtingen bestaan uit een metalen balg, meestal gemaakt van hoogwaardig roestvrij staal, bevestigd aan een stationair en een roterend vlak. De metalen balg biedt een flexibele, drukgevoelige afdichting die axiale en hoekige verkeerde uitlijning kan opvangen en tegelijkertijd een stabiele afdichtingsinterface behoudt.

De primaire componenten van een metalen balg mechanische verzegeling omvatten de metalen balg, het stationaire vlak (meestal gemaakt van een hard materiaal zoals siliciumcarbide of wolfraamcarbide), het roterende vlak (vaak gemaakt van koolstof of een soortgelijk materiaal) en de secundaire afdichtingselementen, zoals O-ringen of pakkingen. De metalen balg fungeert als een veer en biedt de benodigde sluitkracht om de afdichtingsvlakken in contact te houden en een lekvrije afdichting te behouden.

Hoe mechanische afdichtingen met metalen balg werken

Mechanische afdichtingen met metalen balgen werken op het principe van het handhaven van een dunne vloeistoffilm tussen de stationaire en roterende vlakken. De metalen balg, die aan het stationaire vlak is gelast, buigt om axiale en hoekige bewegingen op te vangen, terwijl een constante sluitkracht op de afdichtingsvlakken wordt gehandhaafd. Deze sluitkracht wordt gegenereerd door de druk van de afgedichte vloeistof die op het effectieve oppervlak van de balg inwerkt en de veerkracht van de balg zelf.

Terwijl de roterende apparatuur werkt, beweegt het roterende vlak met de as mee, terwijl het stationaire vlak vast blijft. De vloeistoffilm tussen de vlakken smeert en koelt de afdichtingsinterface, waardoor slijtage wordt geminimaliseerd en direct contact tussen de vlakken wordt voorkomen. De metalen balg past zich continu aan om het optimale afdichtingsvlakcontact te behouden, zelfs onder wisselende bedrijfsomstandigheden, zoals veranderingen in druk, temperatuur of aspositie.

Ontwerp van mechanische afdichtingen met metalen balg

1. Balgmateriaal:De metalen balg is doorgaans gemaakt van hoogwaardig roestvrij staal, zoals 316L of Hastelloy C, om uitstekende corrosiebestendigheid, flexibiliteit en duurzaamheid te bieden.
2. Afdichtingsoppervlakmaterialen: De stationaire en roterende vlakken worden geselecteerd op basis van hun compatibiliteit met de afgesloten vloeistof en hun vermogen om de bedrijfsomstandigheden te weerstaan. Veelvoorkomende combinaties van vlakmaterialen omvatten siliciumcarbide tegen koolstof, wolfraamcarbide tegen koolstof en siliciumcarbide tegen siliciumcarbide.
3. Balgconfiguratie: Het aantal windingen, de wanddikte en de totale lengte van de metalen balg zijn ontworpen om de vereiste veerkracht en flexibiliteit te bieden voor de specifieke toepassing.
4. Secundaire afdichtingselementen: O-ringen, pakkingen en andere secundaire afdichtingselementen worden geselecteerd op basis van hun compatibiliteit met de afgedichte vloeistof en hun vermogen om een betrouwbare statische afdichting te bieden tussen de mechanische afdichtingscomponenten en de apparatuur.

Voordelen van mechanische afdichtingen met metalen balg

• Uitstekende afdichtingsprestaties:Het drukgevoelige ontwerp van de metalen balg zorgt ervoor dat de afdichtingsvlakken optimaal contact houden, wat resulteert in een zeer efficiënte, lekvrije afdichting.
• Duurzaamheid en betrouwbaarheid:De volledig metalen constructie van de balg biedt superieure duurzaamheid en weerstand tegen vermoeidheid, corrosie en hoge temperaturen vergeleken met elastische balgen of andere afdichtingssystemen.
• Laag onderhoud: Mechanische afdichtingen met metalen balg vereisen minimaal onderhoud vanwege hun robuuste ontwerp en de afwezigheid van slijtagegevoelige onderdelen zoals veren of dynamische O-ringen.
• Compact ontwerp:De geïntegreerde balg en afdichtingsvlakken zorgen voor een compact, ruimtebesparend ontwerp dat eenvoudig in verschillende apparatuurconfiguraties kan worden geïnstalleerd.
• Breed scala aan toepassingen: Mechanische afdichtingen met metalen balg kunnen worden gebruikt in een breed scala aan industrieën en toepassingen, waaronder omgevingen met hoge druk, hoge temperaturen en chemisch agressieve omgevingen.

Waarvoor worden metalen balgmechanische afdichtingen gebruikt?

• Pompen: Metalen balgafdichtingen worden veel gebruikt in centrifugaalpompen, verdringerpompen en cryogene pompen om lekkage van vloeistoffen of gassen te voorkomen.
• Compressoren:Bij compressortoepassingen worden metalen balgafdichtingen gebruikt om gassen onder hoge druk af te dichten en verontreiniging van de samengeperste media te voorkomen.
• Mixers en roerwerken: Metalen balgafdichtingen worden gebruikt in meng- en roerapparatuur om procesvloeistoffen in te dammen en aslekkage te voorkomen.
• Raffinaderijen en petrochemische fabrieken:In de olie- en gasindustrie worden metalen balgafdichtingen gebruikt in pompen, compressoren en andere roterende apparatuur voor het verwerken van koolwaterstoffen, oplosmiddelen en andere agressieve vloeistoffen.
• Chemische verwerking: Metalen balgafdichtingen worden gebruikt in chemische productiefabrieken om pompen en andere apparatuur die corrosieve of giftige chemicaliën verwerken, af te dichten.
• Stroomopwekking:In energiecentrales worden metalen balgafdichtingen gebruikt in ketelvoedingspompen, circulatiewaterpompen en andere kritische apparatuur om een betrouwbare werking te garanderen en lekkage te voorkomen.
• Farmaceutische en voedselverwerking: Metalen balgafdichtingen worden gebruikt in hygiënische en aseptische toepassingen om de zuiverheid van het product te behouden en besmetting te voorkomen.

Factoren om te overwegen bij het kiezen van mechanische afdichtingen met metalen balg

Plaatvorm

De vorm van de metalen platen die in de balg worden gebruikt, kan een aanzienlijke impact hebben op de flexibiliteit en duurzaamheid van de afdichting. Platte platen bieden eenvoud, maar zijn mogelijk gevoeliger voor vermoeidheid, terwijl gevormde platen een verbeterde flexibiliteit en spanningsverdeling kunnen bieden.

Hoek

De hoek waaronder de metalen platen aan elkaar worden gelast, beïnvloedt het vermogen van de balg om te comprimeren en uit te zetten. Een grotere hoek zorgt voor meer compressie, maar kan de stabiliteit van de afdichting verminderen. Omgekeerd zorgt een kleinere hoek voor meer stabiliteit, maar beperkt het het compressiebereik.

Lasintegriteit

Slechte laskwaliteit kan leiden tot lekken, corrosie en voortijdig falen. Zorg ervoor dat de metalen balg mechanische afdichtingen die u kiest, hoogwaardige, consistente lassen hebben die bestand zijn tegen de eisen van uw toepassing.

Plaatdikte (dunne platen)

Dunne metalen platen bieden het voordeel van verhoogde flexibiliteit, waardoor de balg gemakkelijker kan worden samengedrukt en uitgezet. Dunnere platen kunnen echter gevoeliger zijn voor schade en slijtage.

Trillingen beheersen

Trillingen kan aanzienlijke spanning op metalen balg mechanische afdichtingen veroorzaken, wat leidt tot vermoeidheid en falen. Het implementeren van trillingscontrolemaatregelen, zoals het gebruik van dempende materialen of het ontwerpen van de afdichting met trillingsbestendige kenmerken, kan helpen de levensduur van de afdichting te verlengen en de prestaties ervan in omgevingen met veel trillingen te behouden.

Dubbellaagse balgen

Voor toepassingen die een verbeterde sterkte en duurzaamheid vereisen, kunnen dubbellaags balgen een uitstekende keuze zijn. Deze balgen hebben twee lagen metalen platen, wat zorgt voor een verhoogde weerstand tegen druk- en temperatuurschommelingen. Dubbellaags balgen zijn met name geschikt voor toepassingen met hoge druk of hoge temperaturen, waarbij enkellaags balgen mogelijk niet volstaan.

Druk- en afdichtingsbalans

Het bereiken van de juiste balans tussen druk en afdichtingsprestaties is cruciaal voor het succes van mechanische afdichtingen met metalen balgen. Overdruk kan ervoor zorgen dat de balgen vervormen of falen, terwijl onderdruk kan leiden tot lekken.