Componentele unei etanșări mecanice duble

Etanșările mecanice duble sunt utilizate pe scară largă în echipamentele rotative, cum ar fi pompele și compresoarele, pentru a preveni scurgerile de fluid. Deși sunt simple ca concept, ele sunt compuse din mai multe elemente critice care funcționează împreună ca un sistem.

Acest articol va explora componentele cheie ale unei etanșări mecanice duble tipice, inclusiv aranjamentele de etanșare, fețele, glanda, manșonul, sistemul de spălare, fluidul de barieră, elastomerii și hardware-ul. Înțelegând rolul și considerentele de proiectare pentru fiecare parte, cititorii vor câștiga o apreciere mai profundă pentru aceste soluții complexe de etanșare.

Aranjamentele de sigiliu

Dubla garnituri mecanice poate fi configurat în trei aranjamente principale: spate în spate, față în față și tandem.

Spate în spate

Într-un aranjament spate în spate, cele două etanșări sunt montate cu fețele lor rotative orientate una față de cealaltă. Fluidul de barieră sau tampon este introdus între garnituri, cu presiunea menținută mai mare decât presiunea fluidului de proces. Acest aranjament este ideal pentru aplicații de înaltă presiune și previne intrarea fluidului de proces în sistemul de barieră/tampon.

Față în față

Aranjamentele față în față au fețele rotative ale celor două garnituri orientate una spre cealaltă. Bariera sau fluidul tampon este menținut la o presiune mai mică decât fluidul de proces. Această configurație este potrivită pentru aplicații de joasă presiune și permite monitorizarea ușoară a sistemului de barieră/tampon pentru scurgeri.

Tandem

Aranjamentele de etanșare tandem au două etanșări montate cu fețele lor rotative în aceeași direcție. Fluidul de barieră sau tampon este introdus între garnituri, presiunea menținută de obicei la un nivel mai scăzut decât presiunea fluidului de proces. Sigiliile tandem oferă un strat suplimentar de protecție împotriva scurgerilor și sunt adesea utilizate în aplicații sensibile pentru mediu sau periculoase.

Componentele unei etanșări mecanice duble

Fețe de Sigiliu

Fețele de etanșare sunt elementele de etanșare primare în a etanșare mecanică dublă. Ele constau din două părți: etanșarea primară și etanșarea secundară.

Sigiliu primar

Etanșarea primară, cunoscută și sub denumirea de etanșare interioară, este prima linie de apărare împotriva scurgerilor. Este de obicei realizat dintr-un material dur, rezistent la uzură, cum ar fi carbură de siliciu, carbură de tungsten sau ceramică. Fețele de etanșare primară sunt lipite cu precizie pentru a crea o suprafață netedă, plană, care le permite să se îmbine cu scurgeri minime.

Fețele de etanșare primară sunt menținute pe loc printr-o combinație de presiune a arcului și forță hidraulică din fluidul etanșat. Pe măsură ce presiunea fluidului etanșat crește, forța hidraulică asupra fețelor de etanșare crește, făcându-le să se închidă mai etanș și să prevină scurgerile.

Sigiliu secundar

Etanșarea secundară, cunoscută și sub numele de etanșare exterioară, este elementul de etanșare de rezervă într-o etanșare mecanică dublă. Este de obicei realizat din aceleași materiale ca și etanșarea primară și servește ca punct de etanșare redundant în cazul în care etanșarea primară se defectează.

Fețele de etanșare secundare nu sunt în contact direct cu fluidul etanșat și, prin urmare, nu sunt supuse la aceeași uzură ca fețele de etanșare primare. Cu toate acestea, ele sunt încă expuse mediului și trebuie să fie rezistente la coroziune, fluctuații de temperatură și alți factori de mediu.

Glanda de etanșare

Glandul de etanșare este carcasa care conține componentele etanșării mecanice. Este fabricat de obicei dintr-un material rezistent la coroziune, cum ar fi oțelul inoxidabil sau Hastelloy și este proiectat să reziste la presiunea și temperatura fluidului etanșat.

Prestupa de etanșare oferă o suprafață de montare pentru fețele de etanșare, precum și porturi pentru introducerea fluidelor de curățare și a fluidelor de barieră/tampon. Include, de asemenea, un port de scurgere pentru a permite ca orice scurgere care poate apărea să fie îndepărtată în siguranță din sistem.

Manșon arborelui

Manșonul arborelui este o componentă cilindrică care se potrivește peste arborele echipamentului rotativ și oferă o suprafață de montare pentru glandei de etanșare. Este de obicei realizat dintr-un material dur, rezistent la uzură, cum ar fi oțel inoxidabil sau carbură de tungsten și este proiectat pentru a proteja arborele de deteriorarea cauzată de etanșarea mecanică.

Manșonul arborelui joacă, de asemenea, un rol critic în menținerea alinierii corecte a fețelor de etanșare. Orice nealiniere sau deformare a arborelui poate cauza alinierea greșită a fețelor de etanșare, ceea ce duce la o scurgere crescută și o defecțiune prematură a etanșării.

Sistem de spălare

Sistemul de spălare este o componentă critică a unei etanșări mecanice duble care ajută la răcirea și lubrifierea fețelor de etanșare, precum și la prevenirea acumulării de contaminanți care pot cauza defectarea etanșării. Sistemul de spălare constă din două părți: spălarea etanșării primare și spălarea etanșării secundare.

Etanșare primară (în interior)

Fluxarea etanșării primare este utilizată pentru răcirea și lubrifierea fețelor etanșării primare. Este de obicei un fluid curat, compatibil care este introdus în glanda de etanșare printr-un orificiu din glanda de etanșare. Fluidul de spălare curge pe fețele de etanșare primară, eliminând căldura și contaminanții înainte de a ieși prin orificiul de scurgere.

Sigiliu secundar (exterior)

Fluxarea etanșării secundare este utilizată pentru răcirea și lubrifierea fețelor etanșării secundare. În mod obișnuit, este același fluid ca și curățarea de etanșare primară și este introdus în glanda de etanșare printr-un orificiu separat. Fluxul de etanșare secundar curge pe fețele de etanșare secundară înainte de a ieși prin orificiul de scurgere.

Sistem de barieră/tampon de fluid

Sistemul de lichid barieră/tampon este o componentă suplimentară care poate fi utilizată în etanșările mecanice duble pentru a oferi un strat suplimentar de protecție împotriva scurgerilor. Lichidul barieră/tampon este un fluid curat, compatibil, care este menținut la o presiune mai mare decât fluidul etanșat, creând o diferență de presiune pozitivă pe fețele de etanșare.

Sistemul de fluid barieră/tampon constă dintr-un rezervor, o supapă de control al presiunii și o pompă de circulație. Rezervorul deține o alimentare cu lichid barieră/tampon, în timp ce supapa de control al presiunii menține fluidul la o presiune constantă. Pompa de circulație circulă fluidul prin glanda de etanșare, oferind un flux continuu de fluid curat și rece pe fețele de etanșare.

Elastomeri de etanșare

Elastomerii de etanșare sunt o componentă esențială a etanșărilor mecanice duble care asigură etanșarea statică între diferitele componente ale etanșării. Acestea sunt de obicei realizate dintr-un material flexibil, elastic, cum ar fi fluoroelastomer (FKM), perfluoroelastomer (FFKM) sau monomer de etilen propilen dienă (EPDM) și sunt proiectați să reziste la cerințele de presiune, temperatură și compatibilitate chimică ale aplicației.

Elastomerii de etanșare sunt utilizați într-o varietate de locații în cadrul etanșării mecanice, inclusiv:

• Inele O între fețele de etanșare și glanda de etanșare
• Garnituri între presetupă și carcasa echipamentului
• Burduf sau diafragme care asigură mișcarea axială a fețelor de etanșare

Hardware de etanșare

Hardware de etanșare se referă la diferitele componente mecanice care țin fețele de etanșare și alte componente în loc în glandei de etanșare. Aceste componente sunt de obicei realizate dintr-un material rezistent la coroziune, cum ar fi oțelul inoxidabil sau Hastelloy și sunt proiectate pentru a rezista la presiunea și temperatura fluidului etanșat.

Câteva exemple comune de hardware de sigiliu includ:

• Arcuri care asigură forța necesară de închidere pe fețele de etanșare
• Colierele de antrenare care transmit cuplul de la arbore la fețele de etanșare
• Inele de reținere care țin componentele de etanșare în loc în glandei de etanșare