Wat is een blussing in een mechanische afdichting

Mechanische afdichtingen zijn kritische componenten in verschillende industriële toepassingen die vloeistoflekkage voorkomen en zorgen voor een efficiënte werking van de apparatuur. Om de prestaties en levensduur van mechanische afdichtingen te verbeteren, worden vaak blussystemen gebruikt. Een blus in een mechanische afdichting verwijst naar een secundaire vloeistof die wordt geïntroduceerd in de afdichtingsvlakken om koeling, smering en bescherming tegen ongunstige omstandigheden te bieden.

In dit blogbericht wordt dieper ingegaan op de complexiteit van blussystemen in mechanische afdichtingen. We zullen de componenten onderzoeken die een blussysteem vormen, de soorten vloeistoffen die gewoonlijk worden gebruikt en de belangrijkste functies die deze systemen vervullen, zoals koeling, lekkage voorkomen en beschermen tegen kristallisatie. Daarnaast zullen we de diverse toepassingen van blussystemen in verschillende industrieën bespreken, de ontwerpoverwegingen en bewakingspraktijken en de voor- en nadelen die gepaard gaan met het implementeren van blussystemen in mechanische afdichtingen.

Wat is een blussing in een mechanische afdichting

In de context van mechanische afdichtingen verwijst een quench naar een methode om de afdichtingsvlakken te koelen en te smeren om lekkage te voorkomen en de levensduur van de afdichting te verlengen. Quenchen omvat het introduceren van een vloeistof, meestal een vloeistof of gas, in de afdichtingskamer of op de atmosferische zijde van de afdichtingsvlakken. Deze vloeistof dient om warmte te absorberen die wordt gegenereerd door wrijving en deze af te voeren van de afdichtingscomponenten.

De blusvloeistof helpt ook om de afdichtingsvlakken te smeren, waardoor slijtage door het constante contact en de relatieve beweging tussen de roterende en stationaire vlakken wordt verminderd. Door een dunne laag vloeistof tussen de vlakken te behouden, vermindert de blusvloeistof direct contact en minimaliseert wrijvingsgerelateerde schade.

Componenten van een blussysteem

Een typisch blussysteem bestaat uit verschillende belangrijke componenten die samenwerken om de gewenste doelstellingen te bereiken:

• Quenchvloeistofreservoir: Dit is een container die de quenchvloeistof bevat, die een vloeistof of een gas kan zijn, afhankelijk van de toepassingsvereisten. Het reservoir moet voldoende capaciteit hebben om een adequate toevoer van de quenchvloeistof te garanderen.
• Circulatiepomp of compressor: Afhankelijk van of de blusvloeistof een vloeistof of een gas is, wordt een pomp of compressor gebruikt om de vloeistof door het systeem te laten circuleren. Dit zorgt voor een continue stroom van de blusvloeistof naar de afdichtingsvlakken.
• Leidingen en kleppen: Een netwerk van leidingen en kleppen wordt gebruikt om de blusvloeistof van het reservoir naar de afdichting en terug te transporteren. De leidingen moeten zo ontworpen zijn dat drukval tot een minimum beperkt wordt en een gelijkmatige stroomverdeling gegarandeerd is.
• Stroomregelapparatuur: Hiertoe behoren componenten zoals stroommeters, drukregelaars en regelkleppen, die helpen de gewenste stroomsnelheid en druk van de blusvloeistof bij de afdichtingsvlakken te handhaven.
• Warmtewisselaar (optioneel): In sommige gevallen kan een warmtewisselaar in het blussysteem worden opgenomen om overtollige warmte uit de blusvloeistof te verwijderen, vooral als de procesvloeistof veel warmte genereert of als de blusvloeistof op een specifieke temperatuur moet worden gehouden.

Soorten gebruikte vloeistoffen

De selectie van de blusvloeistof hangt af van verschillende factoren, zoals de eigenschappen van de procesvloeistof, bedrijfsomstandigheden en omgevingsfactoren. Enkele veelvoorkomende soorten blusvloeistoffen zijn:

• Water: Water is een veelgebruikte blusvloeistof vanwege de uitstekende koel- en smeereigenschappen, evenals de overvloed en lage kosten. Het is echter mogelijk niet geschikt voor toepassingen met waterreactieve of wateroplosbare procesvloeistoffen.
• Oplossingen op basis van glycol: Vloeistoffen op basis van glycol, zoals ethyleenglycol of propyleenglycol, worden vaak gebruikt als blusvloeistoffen vanwege hun goede warmteoverdrachtseigenschappen en lage vriespunten. Ze zijn met name nuttig in toepassingen waarbij de procesvloeistof bij lagere temperaturen kan kristalliseren of stollen.
• Oliën: Verschillende soorten oliën, waaronder minerale oliën, synthetische oliën en plantaardige oliën, kunnen worden gebruikt als blusvloeistoffen. Ze zorgen voor een goede smering en zijn geschikt voor toepassingen met hoge temperaturen of chemisch agressieve procesvloeistoffen.
• Gassen: In sommige gevallen kunnen gassen zoals stikstof, lucht of stoom worden gebruikt als blusvloeistoffen. Gasvormige blussystemen worden doorgaans gebruikt wanneer de procesvloeistof gevoelig is voor verontreiniging of wanneer een niet-reactieve omgeving vereist is.

Functies van blussystemen

Koeling en smering van de afdichting

Een van de primaire functies van een blussysteem in een mechanische afdichting is het leveren van koeling en smering aan de afdichtingsvlakken. De constante stroom van de blusvloeistof helpt warmte af te voeren die wordt gegenereerd door de wrijving tussen de roterende en stationaire vlakken van de afdichting.
Bovendien fungeert de blusvloeistof als smeermiddel tussen de afdichtingsvlakken, waardoor wrijving en slijtage worden verminderd. Door een dunne laag vloeistof tussen de vlakken te behouden, minimaliseert het blussysteem direct contact en helpt het de levensduur van de afdichting te verlengen.

Voorkomen van lekkage naar de atmosfeer en verontreiniging

Een andere belangrijke functie van blussystemen is het voorkomen van lekkage van de ingesloten vloeistof naar de atmosfeer en het beschermen van de ingesloten vloeistof tegen externe verontreiniging.

Door een hogere druk in de bluskamer te handhaven in vergelijking met de atmosferische druk, zorgt het blussysteem ervoor dat eventuele lekkages terug worden geleid naar de blusvloeistof in plaats van te ontsnappen naar de atmosfeer. Dit positieve drukverschil voorkomt ook het binnendringen van atmosferische verontreinigingen, zoals vocht of stof, in de afgesloten vloeistof, waardoor de zuiverheid en integriteit ervan behouden blijven.

Bescherming tegen kristallisatie en reactie met atmosferische omstandigheden

In bepaalde toepassingen kan de afgedichte vloeistof vatbaar zijn voor kristallisatie of nadelige reacties wanneer deze wordt blootgesteld aan atmosferische omstandigheden. Sommige vloeistoffen kunnen bijvoorbeeld stollen, neerslaan of afzettingen vormen wanneer ze in contact komen met lucht of vocht. Deze verschijnselen kunnen leiden tot de opbouw van vaste stoffen op de afdichtingsvlakken, wat leidt tot verhoogde wrijving, slijtage en uiteindelijk falen van de afdichting.

Het blussysteem beperkt deze problemen door de verzegelde vloeistof te isoleren van de atmosfeer en een gecontroleerde omgeving in de bluskamer te handhaven. De blusvloeistof wordt zorgvuldig geselecteerd om compatibel te zijn met de verzegelde vloeistof en om ongewenste reacties te voorkomen. Door de verzegelde vloeistof ondergedompeld te houden in de blusvloeistof, voorkomt het systeem directe blootstelling aan atmosferische omstandigheden, waardoor het risico op kristallisatie of andere schadelijke reacties wordt geminimaliseerd.

Toepassingen van blussystemen

Toepassingen bij hoge temperaturen

Quenchsystemen worden vaak gebruikt in toepassingen met hoge temperaturen waarbij de afgedichte vloeistof een verhoogde temperatuur heeft. In deze gevallen fungeert de quenchvloeistof als koelmedium, dat de warmte absorbeert en afvoert die wordt gegenereerd door het afdichtingsproces. Door een lagere temperatuur te handhaven bij de afdichtingsvlakken, voorkomt het quenchsysteem thermische schade aan de afdichtingscomponenten en zorgt het voor een betrouwbare werking in veeleisende omgevingen met hoge temperaturen.

Afdichting van gevaarlijke en giftige vloeistoffen

In industrieën zoals chemische verwerking, petroleumraffinage en farmaceutica worden mechanische afdichtingen vaak gebruikt om gevaarlijke of giftige vloeistoffen in te dammen. Quenchsystemen spelen een essentiële rol in deze toepassingen door een extra beschermingslaag tegen lekkage te bieden. De quenchvloeistof fungeert als een barrière, voorkomt dat gevaarlijke stoffen in de atmosfeer ontsnappen en minimaliseert het risico op milieuverontreiniging of blootstelling van personeel.

Kristalliserende en stollende vloeistoffen

Sommige procesvloeistoffen hebben de neiging om te kristalliseren of te stollen wanneer ze worden blootgesteld aan bepaalde omstandigheden, zoals veranderingen in temperatuur of druk. Deze vloeistoffen kunnen uitdagingen vormen voor mechanische afdichtingen, omdat de vorming van vaste stoffen op de afdichtingsvlakken kan leiden tot verhoogde wrijving, slijtage en voortijdig falen. In deze toepassingen worden blussystemen gebruikt om een stabiele omgeving rond de afdichting te behouden, kristallisatie te voorkomen en een soepele werking te garanderen.

Voordelen van blussystemen

Verlengde levensduur van de afdichting

Een van de belangrijkste voordelen van blussystemen is hun vermogen om de levensduur van mechanische afdichtingen te verlengen. Door effectieve koeling, smering en bescherming tegen ongunstige omstandigheden te bieden, verminderen blussystemen slijtage van de afdichtingsvlakken. De consistente stroming van de blusvloeistof helpt een stabiele afdichtingsomgeving te behouden, waardoor thermische en mechanische spanningen op de afdichtingscomponenten worden geminimaliseerd.

Verbeterde procesveiligheid

Quenchsystemen dragen aanzienlijk bij aan het verbeteren van de procesveiligheid door de risico's die samenhangen met lekkage en verontreiniging te beperken. Door het ontsnappen van gevaarlijke of giftige vloeistoffen in de atmosfeer te voorkomen, helpen quenchsystemen personeel, apparatuur en het milieu te beschermen tegen mogelijke schade.

Verbeterde procesbetrouwbaarheid

Het gebruik van blussystemen kan de betrouwbaarheid van mechanische afdichtingen en de processen die ze bedienen aanzienlijk verbeteren. Door optimale afdichtingsomstandigheden te handhaven en voortijdige afdichtingsstoringen te voorkomen, minimaliseren blussystemen ongeplande downtime en productieonderbrekingen.

Nadelen van blussystemen

Toegenomen complexiteit en kosten

Het implementeren van een blussysteem voegt complexiteit toe aan de afdichtingsregeling, wat extra componenten, leidingen en instrumentatie vereist. Deze toegenomen complexiteit kan resulteren in hogere initiële kosten voor apparatuur, installatie en inbedrijfstelling. De noodzaak van regelmatige monitoring, onderhoud en mogelijke reparaties van het blussysteem draagt ook bij aan hogere operationele kosten gedurende de levensduur van de apparatuur.

Potentieel voor verontreiniging door blusvloeistof

Hoewel blussystemen zijn ontworpen om verontreiniging van de afgedichte vloeistof te voorkomen, bestaat er een potentieel risico dat de blusvloeistof zelf verontreinigd raakt. Binnendringen van procesvloeistof, atmosferische verontreinigingen of degradatie van de blusvloeistof na verloop van tijd kan de effectiviteit ervan in gevaar brengen en leiden tot nadelige effecten op de afdichtingsprestaties.

Aanvullende onderhoudsvereisten

De aanwezigheid van een blussysteem introduceert extra onderhoudsvereisten vergeleken met eenvoudigere afdichtingsregelingen. De blusvloeistof moet periodiek worden gecontroleerd op verontreiniging, degradatie en compatibiliteit met de afgedichte vloeistof en afdichtingsmaterialen. De leidingen, pompen en instrumentatie die bij het blussysteem horen, vereisen ook regelmatige inspectie, reiniging en kalibratie om optimale prestaties te garanderen.