Care este diferența dintre etanșarea mecanică presurizată și nepresurizată

Etanșările mecanice sunt componente critice în industria mașinilor, utilizate pentru a preveni scurgerile și pentru a menține integritatea sistemului în echipamentele rotative. Deși toate etanșările mecanice servesc acestui scop principal, ele pot fi clasificate pe scară largă în două tipuri, în funcție de proiectarea și principiile de funcționare: etanșări presurizate și nepresurizate.

Această postare de blog va analiza diferențele fundamentale dintre aceste două tipuri de etanșare, examinând factori precum compatibilitatea fluidelor, dinamica presiunii, comportamentul scurgerilor, complexitatea și aplicațiile tipice. Înțelegând distincțiile și avantajele fiecărui tip, inginerii și profesioniștii în întreținere pot lua decizii informate atunci când selectează și implementează garnituri mecanice în sistemele lor.

Ce este etanșarea mecanică sub presiune

O etanșare mecanică presurizată, cunoscută și ca etanșare sub presiune externă, este un tip de etanșare mecanică care se bazează pe o sursă externă de fluid pentru a menține o presiune mai mare în cavitatea de etanșare decât fluidul de proces. Acest fluid extern, de obicei un lichid sau un gaz curat, compatibil, este introdus în camera de etanșare la o presiune puțin mai mare decât presiunea cutiei de presa.

Fluidul presurizat creează o diferență de presiune pozitivă pe fețele de etanșare, asigurând că fluidul curat de barieră curge din cavitatea de etanșare în fluidul de proces. Acest flux pozitiv spre exterior previne pătrunderea fluidului de proces în camera de etanșare, protejând astfel fețele de etanșare de contaminare și prelungind durata de viață a etanșării.

Etanșările mecanice sub presiune sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații care implică fluide de proces murdare, abrazive sau corozive, precum și în medii de înaltă presiune sau temperatură ridicată. Presurizarea externă ajută la menținerea unui film de fluid stabil între fețele de etanșare, reducând uzura și îmbunătățind performanța etanșării.

Ce este etanșarea mecanică nepresurizată

O etanșare mecanică nepresurizată, denumită și etanșare auto-energizată sau etanșare mecanică convențională, funcționează fără o sursă externă de presurizare. La acest tip de etanșare, acțiunea de etanșare este realizată printr-o combinație de forță a arcului și presiunea hidraulică generată de fluidul de proces însuși.

Etanșarea constă dintr-o față staționară și una rotativă, cu fața staționară fiind de obicei încărcată cu arc pentru a menține contactul cu fața rotativă. Pe măsură ce arborele se rotește, fluidul de proces intră în camera de etanșare și generează presiune hidraulică care împinge fețele de etanșare împreună, creând o peliculă subțire de fluid între ele. Acest film fluid ajută la lubrifierea fețelor și la prevenirea contactului direct, reducând frecarea și uzura.

Etanșările mecanice nepresurizate sunt în general mai simple ca design și mai puțin costisitoare în comparație cu garniturile presurizate. Sunt potrivite pentru aplicații cu fluide de proces curate, neabrazive și condiții de funcționare moderate. Cu toate acestea, deoarece eficacitatea etanșării depinde de presiunea și proprietățile fluidului de proces, etanșările nepresurizate pot prezenta scurgeri dacă presiunea fluidului scade sub un anumit nivel sau dacă fluidul conține particule abrazive care pot deteriora fețele de etanșare.

Diferențele cheie între etanșările mecanice presurizate și nepresurizate

Etanșările mecanice presurizate și nepresurizate diferă în mai multe aspecte cheie, inclusiv tipul de fluid, relația de presiune, direcția de scurgere, scopul principal, aplicații, sistemul de suport al etanșării și complexitatea și costul.

Tipul fluidului

Etanșările mecanice sub presiune sunt potrivite pentru manipularea unei game largi de fluide, inclusiv lichide, gaze și fluide multifazice. Aceste etanșări pot conține în mod eficient fluide cu diferite proprietăți, cum ar fi vâscozitate ridicată, temperatură ridicată sau natură corozivă.

Pe de altă parte, etanșările mecanice nepresurizate sunt proiectate în principal pentru aplicații lichide și pot să nu fie adecvate pentru manipularea gazelor sau fluidelor multifazice.

Relația de presiune

În etanșările mecanice sub presiune, presiunea fluidului din interiorul camerei de etanșare este mai mare decât presiunea atmosferică din jurul etanșării. Această presiune diferențială ajută la menținerea unei etanșări pozitive și la prevenirea scurgerilor.

În schimb, etanșările mecanice nepresurizate funcționează cu presiunea fluidului din interiorul camerei de etanșare fiind egală sau mai mică decât presiunea atmosferică.

Direcția de scurgere

Datorită relației de presiune, garniturile mecanice presurizate sunt proiectate să conțină fluid în camera de etanșare, prevenind scurgerile în atmosferă. Dacă apare vreo scurgere, aceasta este de obicei direcționată înapoi în fluidul de proces.

În schimb, etanșările mecanice nepresurizate permit o cantitate controlată de scurgere din fluidul de proces în atmosferă, care este apoi colectată sau drenată.

Scopul principal

Scopul principal al etanșărilor mecanice sub presiune este de a oferi o soluție robustă de etanșare pentru aplicații critice în care reținerea fluidelor este de cea mai mare importanță. Aceste etanșări sunt proiectate pentru a minimiza sau elimina scurgerile, chiar și în condiții dificile.

Garniturile mecanice nepresurizate, pe de altă parte, se concentrează pe furnizarea unei soluții de etanșare fiabile, permițând în același timp o cantitate mică de scurgeri controlate pentru lubrifierea și răcirea fețelor de etanșare.

Aplicații

Etanșările mecanice sub presiune sunt utilizate pe scară largă în industrii precum petrol și gaze, petrochimic, procesare chimică și generarea de energie, unde se întâlnesc fluide de înaltă presiune și temperatură înaltă. Aceste etanșări sunt potrivite pentru aplicații care implică fluide periculoase sau sensibile pentru mediu.

Etanșările mecanice nepresurizate sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații cu cerințe de presiune și temperatură mai scăzute, cum ar fi pompele de apă, pompele industriale generale și mixerele.

Sistem de suport pentru etanșare

Etanșările mecanice presurizate necesită adesea un sistem de suport de etanșare pentru a menține presiunea și temperatura necesară a fluidului în camera de etanșare. Acest sistem poate include componente precum rezervoare de lichid de barieră, regulatoare de presiune și schimbătoare de căldură.

Etanșările mecanice nepresurizate nu necesită de obicei un sistem extins de susținere a etanșării, deoarece se bazează pe fluidul de proces în sine pentru lubrifiere și răcire.

Complexitate și cost

Datorită componentelor suplimentare și considerentelor de proiectare necesare pentru etanșările mecanice presurizate, acestea tind să fie mai complexe și mai costisitoare în comparație cu etanșările mecanice nepresurizate. Sistemul de suport de etanșare se adaugă la complexitatea generală și la costul soluției de etanșare.

Etanșările mecanice nepresurizate au un design mai simplu și mai puține componente, ceea ce le face mai rentabile pentru aplicațiile în care este acceptabilă o cantitate mică de scurgeri controlate.