Welk gas wordt gebruikt als barrièrevloeistof in een droge mechanische afdichting?

Droge mechanische afdichtingen zijn een kritisch onderdeel in verschillende industriële toepassingen, met name in roterende apparatuur zoals pompen en compressoren. Deze afdichtingen vertrouwen op een dunne film van gas, bekend als een barrièrevloeistof, om lekkage te voorkomen en optimale prestaties te behouden.

In dit blogbericht gaan we dieper in op het specifieke gas dat wordt gebruikt als spervloeistof in droge mechanische afdichtingen en bespreken we de eigenschappen en voordelen ervan.

Veelvoorkomende gassen die als barrièrevloeistoffen worden gebruikt

Stikstof

Stikstof wordt veel gebruikt als barrièrevloeistof vanwege zijn inerte aard en beschikbaarheid. Het is niet-ontvlambaar, niet-toxisch en compatibel met de meeste procesvloeistoffen en afdichtingsmaterialen. Het lage dauwpunt van stikstof helpt condensatie in de afdichtingskamer te voorkomen, waardoor het risico op corrosie en verontreiniging wordt geminimaliseerd. De stabiliteit over een breed temperatuurbereik maakt het geschikt voor verschillende industriële toepassingen.

Stoom

Bij toepassingen met hoge temperaturen kan stoom dienen als een effectieve barrièrevloeistof. De hoge warmtecapaciteit zorgt ervoor dat de temperatuur in de afdichtingskamer stabiel blijft, waardoor thermische vervorming van de afdichtingsvlakken wordt voorkomen. Stoom zorgt ook voor smering van de afdichtingsvlakken, waardoor wrijving en slijtage worden verminderd. Het gebruik van stoom vereist echter een zorgvuldige afweging van afdichtingsmaterialen om compatibiliteit te garanderen en degradatie te voorkomen.

Gezuiverde lucht

Gezuiverde lucht, vrij van vocht, olie en deeltjes, is een andere optie voor barrièrevloeistofsystemen. Het is direct beschikbaar en kan ter plaatse worden gegenereerd met behulp van luchtcompressoren en filtratie-eenheden. Gezuiverde lucht is geschikt voor toepassingen waarbij stikstof of andere inerte gassen niet nodig zijn en de procesvloeistof compatibel is met lucht. De lucht moet echter op de juiste manier worden behandeld om verontreinigingen te verwijderen die de afdichtingsvlakken kunnen beschadigen of ongewenste reacties kunnen veroorzaken.

Andere inerte gassen

Naast stikstof kunnen andere inerte gassen zoals helium, argon en koolstofdioxide worden gebruikt als barrièrevloeistoffen in specifieke toepassingen. Deze gassen delen vergelijkbare eigenschappen met stikstof, zoals niet-ontvlambaarheid en chemische inertheid. De keuze van het inerte gas hangt af van factoren zoals moleculair gewicht, thermische geleidbaarheid en compatibiliteit met de procesvloeistof en afdichtingsmaterialen. De hoge thermische geleidbaarheid van helium maakt het bijvoorbeeld geschikt voor warmteoverdrachtstoepassingen, terwijl de hoge dichtheid van koolstofdioxide een betere zegel gezicht smering in bepaalde gevallen.

Veelvoorkomende gassen die als barrièrevloeistoffen worden gebruikt

Stikstof

Stikstof is een populaire keuze voor barrièrevloeistoffen in droge omgevingen. mechanische afdichtingen vanwege zijn inerte aard en brede beschikbaarheid. Zijn niet-ontvlambaarheid en lage reactiviteit maken het geschikt voor verschillende industriële toepassingen, wat een veilige werking garandeert en het risico op verbranding of chemische reacties binnen het afdichtingssysteem minimaliseert.

Stoom

Bij toepassingen met hoge temperaturen fungeert stoom als een effectieve barrièrevloeistof voor droge mechanische afdichtingen. De thermische stabiliteit en het vermogen om smeereigenschappen te behouden bij verhoogde temperaturen maken het ideaal voor processen met warmteoverdracht of stoomaangedreven apparatuur. Echter, goed condensaatbeheer is cruciaal om afdichtingsfalen te voorkomen.

Gezuiverde lucht

Gezuiverde lucht, vrij van vocht, verontreinigingen en olie, wordt gebruikt als barrièrevloeistof in droge mechanische afdichtingen waar stikstof of andere inerte gassen niet direct beschikbaar zijn. Het biedt een kosteneffectief alternatief en biedt nog steeds voldoende afdichtingsprestaties in minder veeleisende toepassingen.

Andere inerte gassen

Afhankelijk van de specifieke vereisten van de toepassing kunnen andere inerte gassen zoals argon, helium of koolstofdioxide worden gebruikt als barrièrevloeistoffen. Deze gassen vertonen vergelijkbare eigenschappen als stikstof en bieden chemische stabiliteit, niet-ontvlambaarheid en compatibiliteit met verschillende procesmaterialen.

Ideale eigenschappen van barrièrevloeistoffen

• Veiligheidsnormen: Barrièrevloeistoffen mogen niet-ontvlambaar en niet-giftig zijn om een veilige werking te garanderen en de risico's voor personeel en milieu tot een minimum te beperken.
• Chemische inertheid: De geselecteerde barrièrevloeistof moet chemisch inert en compatibel zijn met de procesmaterialen, waardoor ongewenste reacties of degradatie van de afdichtingscomponenten worden voorkomen.
• Thermische stabiliteit en smeerefficiëntie: barrièrevloeistoffen moeten hun stabiliteit en smeereigenschappen behouden over het gehele bedrijfstemperatuurbereik, waardoor betrouwbare afdichtingsprestaties worden gegarandeerd en slijtage tot een minimum wordt beperkt.
• Vocht- en verontreinigingscontrole: De barrièrevloeistof moet vrij zijn van vocht, deeltjes en andere verontreinigingen die de afdichtingsinterface kunnen aantasten en tot voortijdig falen kunnen leiden.
• Beschikbaarheid en kosteneffectiviteit: De gekozen barrièrevloeistof moet direct beschikbaar en kosteneffectief zijn, rekening houdend met factoren zoals betrouwbaarheid van de toeleveringsketen en onderhoudsvereisten.

Voordelen van gasgesmeerde mechanische afdichtingen

Verbeterde afdichtingsprestaties

Gasgesmeerde mechanische afdichtingen bieden superieure afdichtingsprestaties vergeleken met vloeistofgesmeerde afdichtingen, met name in toepassingen met hoge temperaturen, vloeistoffen met een lage viscositeit of droogloopomstandigheden. De gasfilm tussen de afdichtingsvlakken biedt een stabiele en betrouwbare barrière, voorkomt lekkage en behoudt de integriteit van de afdichting.

Verminderde wrijving en slijtage

Het gebruik van gas als barrièrevloeistof vermindert de wrijving tussen de afdichtingsvlakken aanzienlijk, waardoor slijtage wordt geminimaliseerd en de levensduur van de mechanische afdichting wordt verlengd. De lage viscositeit van gassen zorgt voor efficiënte smering, zelfs bij hoge rotatiesnelheden of tijdens intermitterende werking.

Compatibiliteit met procesvloeistoffen

Gasgesmeerde mechanische afdichtingen zijn compatibel met een breed scala aan procesvloeistoffen, waaronder die welke chemisch agressief, schurend of gevoelig voor kristallisatie zijn. De inerte aard van het barrièregas voorkomt chemische reacties of verontreiniging van de procesvloeistof, waardoor de zuiverheid en kwaliteit van het product behouden blijven.

Milieu- en veiligheidsvoordelen

Door de noodzaak van vloeibare smering te elimineren, minimaliseren gasgesmeerde mechanische afdichtingen het risico op milieuverontreiniging en verminderen ze de kans op gevaren op de werkplek die verband houden met lekkage of morsen. Het gebruik van niet-ontvlambare en niet-giftige barrièregassen verbetert de veiligheid in industriële omgevingen verder.

Nadelen bij het gebruik van gas als barrièrevloeistof

Hogere initiële kosten

Het implementeren van gasgesmeerde mechanische afdichtingen brengt vaak hogere initiële kosten met zich mee vergeleken met traditionele vloeistofgesmeerde afdichtingen. De behoefte aan extra apparatuur, zoals gastoevoersystemen, drukregelaars en bewakingsapparatuur, draagt bij aan de verhoogde initiële investering.

Verhoogde complexiteit en onderhoud

Gasgesmeerde mechanische afdichtingen vereisen een complexer afdichtingssysteem, inclusief nauwkeurige controle van gasdruk, stroomsnelheid en filtratie. Deze complexiteit vereist gespecialiseerde kennis en vaardigheden voor installatie, bediening en onderhoud, wat mogelijk de algehele onderhoudslast en -kosten verhoogt.

Beperkte warmteafvoercapaciteit

Hoewel gasgesmeerde afdichtingen uitblinken in toepassingen met hoge temperaturen, is hun warmteafvoercapaciteit lager vergeleken met vloeistofgesmeerde afdichtingen. Bij processen waarbij aanzienlijke warmte wordt gegenereerd, kunnen extra koelmechanismen nodig zijn om oververhitting te voorkomen en optimale afdichtingsprestaties te garanderen.

Gevoeligheid voor drukschommelingen

Gasgesmeerde mechanische afdichtingen zijn gevoeliger voor drukschommelingen vergeleken met hun vloeistofgesmeerde tegenhangers. Plotselinge veranderingen in gasdruk of onderbrekingen in de toevoer kunnen de afdichtingsinterface verstoren, wat kan leiden tot mogelijke lekkage of afdichtingsfalen.