Wat is het verschil tussen een mechanische afdichting en een dynamische afdichting?

In industriële machines zijn afdichtingen kritische componenten die lekkage en verontreiniging van vloeistoffen of gassen voorkomen. Twee veelvoorkomende soorten afdichtingen die in verschillende toepassingen worden gebruikt, zijn mechanische afdichtingen en dynamische afdichtingen, elk met verschillende kenmerken en voordelen.

Dit artikel gaat dieper in op de belangrijkste verschillen tussen mechanische en dynamische afdichtingen, met de nadruk op hun ontwerpcomplexiteit, ondersteunde bewegingstypen, typische toepassingen, duurzaamheid en kostenfactoren. Door deze verschillen te begrijpen, kunnen ingenieurs en onderhoudsprofessionals weloverwogen beslissingen nemen bij het selecteren van de meest geschikte afdichting voor hun specifieke machinevereisten.

Wat is een mechanische afdichting

A mechanische verzegeling is een apparaat dat wordt gebruikt om lekkage van vloeistoffen tussen twee oppervlakken die in relatieve beweging zijn te voorkomen. Het bestaat uit twee hoofdcomponenten: een stationair onderdeel, de stator, en een roterend onderdeel, de rotor. De stator is doorgaans op de behuizing gemonteerd, terwijl de rotor aan de as is bevestigd.

De afdichtende werking wordt bereikt door een kleine opening te behouden tussen de stator- en rotorvlakken, die zeer gepolijst en gelapt zijn om een extreem vlak oppervlak te creëren. Deze opening wordt gevuld met een dunne laag vloeistof, vaak afkomstig van het proces dat wordt afgedicht. De vloeistoflaag helpt de vlakken te smeren en voorkomt direct contact tussen hen, waardoor slijtage wordt geminimaliseerd.

Mechanische afdichtingen worden veel gebruikt in pompen, mixers, compressoren en andere roterende apparatuur om procesvloeistoffen te bevatten en milieuverontreiniging te voorkomen. Ze bieden betrouwbare afdichtingsprestaties en kunnen een breed scala aan druk, temperaturen en vloeistoftypen aan.

Wat is dynamische afdichting?

Dynamische afdichtingen, ook wel roterende afdichtingen of asafdichtingen genoemd, zijn ontworpen om lekkage tussen een stationaire behuizing en een roterende as te voorkomen. In tegenstelling tot mechanische afdichtingen, die afhankelijk zijn van vlakke afdichtingsvlakken, maken dynamische afdichtingen gebruik van een flexibel afdichtingselement dat contact houdt met het asoppervlak.

De meest voorkomende soorten dynamische afdichtingen zijn:

1. Lip seals: Deze bestaan uit een flexibele elastomere lip die tegen het asoppervlak drukt. De lip is vaak veerbelast om de contactdruk te behouden en slijtage te compenseren. Lip seals zijn eenvoudig, compact en kosteneffectief, waardoor ze geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen.
2. Gevulde klieren: Gevulde klieren gebruiken een samengeperst pakkingsmateriaal, zoals gevlochten vezels of grafietringen, om een afdichting rond de as te creëren. De pakking wordt op zijn plaats gehouden door een kliervolger en samengeperst door de klierbouten aan te passen. Gevulde klieren zijn veelzijdig en kunnen hoge temperaturen en druk aan.
3. Labyrint zeehonden: Labyrintafdichtingen creëren een kronkelig pad voor de vloeistof met behulp van een reeks dicht op elkaar geplaatste ringen of groeven. Hoewel ze geen volledige afdichting bieden, verminderen ze lekkage aanzienlijk door een drukval over de afdichting te creëren. Labyrintafdichtingen zijn contactloos en geschikt voor toepassingen met hoge snelheid.

Dynamische afdichtingen worden gebruikt in verschillende machines, waaronder versnellingsbakken, turbines en lagerbehuizingen. Ze zijn over het algemeen minder complex en kosteneffectiever dan mechanische afdichtingen, maar kunnen beperkingen hebben in termen van druk, snelheid en vloeistofcompatibiliteit.

Belangrijkste verschillen tussen mechanische afdichting en dynamische afdichting

Ontwerpcomplexiteit

Mechanische afdichtingen hebben een complexer ontwerp vergeleken met dynamische afdichtingen. Ze bestaan uit meerdere componenten, waaronder primaire en secundaire afdichtingsvlakken, veren en andere onderdelen die nauwkeurig ontworpen en vervaardigd moeten worden.

Dynamische afdichtingen, zoals O-ringen en lipafdichtingen, hebben daarentegen een eenvoudigere constructie en bestaan vaak uit één stuk elastomeer materiaal.

Ondersteund bewegingstype

Mechanische afdichtingen zijn ontworpen om roterende bewegingen aan te kunnen, waardoor ze geschikt zijn voor apparatuur met roterende assen, zoals pompen, mixers en roerwerken. Ze kunnen effectief afdichten tegen lekken en tegelijkertijd de continue rotatie van de as accommoderen.

Dynamische afdichtingen zijn daarentegen veelzijdig en kunnen verschillende soorten bewegingen aan, waaronder roterende, heen en weer gaande en oscillerende bewegingen. Deze veelzijdigheid maakt ze toepasbaar in een breed scala aan machines, zoals hydraulische en pneumatische cilinders, kleppen en actuatoren.

Toepassingen

Vanwege hun vermogen om hoge druk, temperaturen en snelheden aan te kunnen, worden mechanische afdichtingen vaak gebruikt in veeleisende industriële toepassingen. Ze zijn gangbaar in de olie- en gas-, chemische verwerkings-, farmaceutische en energieopwekkingsindustrieën, waar betrouwbare afdichting cruciaal is voor procesintegriteit en veiligheid.

Dynamische afdichtingen vinden toepassingen in een breder scala aan industrieën, waaronder automotive, lucht- en ruimtevaart, productie en hydraulische systemen. Ze zijn geschikt voor het afdichten van vloeistoffen en gassen in verschillende bedrijfsomstandigheden, waardoor ze een populaire keuze zijn voor veel algemene afdichtingstoepassingen.

Duurzaamheid

De duurzaamheid van mechanische afdichtingen hangt af van factoren zoals correcte installatie, onderhoud en bedrijfsomstandigheden. Wanneer ze correct worden geïnstalleerd en onderhouden, kunnen mechanische afdichtingen langdurige afdichtingsprestaties leveren. Ze zijn echter gevoeliger voor slijtage en schade als ze niet binnen hun ontworpen parameters worden gebruikt of als ze worden blootgesteld aan schurende of corrosieve media.

Dynamische afdichtingen, met name die gemaakt van hoogwaardige elastomeren, bieden uitstekende duurzaamheid en veerkracht. Ze kunnen een breed scala aan bedrijfsomstandigheden weerstaan en bieden betrouwbare afdichting gedurende een langere periode. De eenvoud van hun ontwerp draagt ook bij aan hun duurzaamheid, omdat er minder componenten zijn die kunnen falen of verslijten.

Kosten

Mechanische afdichtingen zijn over het algemeen duurder dan dynamische afdichtingen vanwege hun complexe ontwerp en nauwkeurige productievereisten. De kosten van mechanische afdichtingen omvatten niet alleen de afdichting zelf, maar ook de installatie- en onderhoudskosten die gepaard gaan met het garanderen van de juiste functionaliteit.

Dynamische afdichtingen zijn daarentegen kosteneffectiever. Hun eenvoudige ontwerp en brede beschikbaarheid maken ze een economische keuze voor veel afdichtingstoepassingen. De lagere kosten van dynamische afdichtingen maken ze aantrekkelijk voor gebruik in grootschalige productie en toepassingen waarbij frequente afdichtingsvervanging noodzakelijk is.