Care este decalajul dintre fețele unei etanșări mecanice

Intervalul dintre fețele unei etanșări mecanice, cunoscut sub numele de gol de etanșare, este un aspect critic al proiectării și funcționării etanșării. Acest spațiu minuscul, măsurat de obicei în micrometri, joacă un rol vital în asigurarea funcționării corespunzătoare și a longevității etanșărilor mecanice în diverse aplicații industriale.

În această postare pe blog, vom aprofunda în complexitatea golului de etanșare, explorând funcțiile acestuia, factorii care îi influențează dimensiunile și provocările asociate cu menținerea unui spațiu de etanșare optim. Înțelegând aceste aspecte cheie, inginerii și profesioniștii în întreținere pot lua decizii informate pentru a optimiza performanța etanșării și a preveni defecțiunile costisitoare.

Care este golul de etanșare

În garnituri mecanice, golul de etanșare se referă la spațiul mic dintre fețele staționare și rotative ale garniturii. Acest decalaj este de obicei măsurat în microni (μm), iar dimensiunea sa depinde de diverși factori, cum ar fi designul etanșării, materialele utilizate, condițiile de funcționare și fluidul care este etanșat. Menținerea spațiului optim de etanșare este esențială pentru funcționarea corectă și longevitatea etanșării mecanice.

Spațiul de etanșare este umplut cu o peliculă subțire de fluid, care poate fi fluidul de proces în sine sau un fluid de barieră extern în cazul etanșării duble. Această peliculă fluidă ajută la lubrifierea fețelor de etanșare, la reducerea frecării și generarea de căldură și la prevenirea contactului direct între fețe, ceea ce ar duce la uzura rapidă și defectarea etanșării.

Funcțiile de etanșare a golului

Spațiul de etanșare îndeplinește câteva funcții importante într-o etanșare mecanică:

1. Lubrifiere: Filmul de fluid din golul de etanșare lubrifiază fețele de etanșare, reducând frecarea și uzura. Ungerea adecvată este esențială pentru o funcționare lină și pentru o durată de viață extinsă a etanșării.
2. Disiparea căldurii: fluidul din gol ajută la disiparea căldurii generate de frecarea dintre fețele de etanșare. Acest lucru previne supraîncălzirea și distorsiunile termice care ar putea compromite performanța de etanșare.
3. Distribuția presiunii: spațiul de etanșare permite o distribuție uniformă a presiunii pe fețele de etanșare. Această presiune echilibrată ajută la menținerea dimensiunii optime a golului și previne scurgerea fluidului.
4. Excluderea contaminanților: spațiul îngust de etanșare, împreună cu pelicula fluidă, ajută la prevenirea pătrunderii contaminanților solizi în spațiul dintre fețele de etanșare. Acest lucru reduce uzura și prelungește durata de viață a etanșării.
5. Reținerea fluidului: spațiul de etanșare, împreună cu fețele de etanșare și etanșările secundare, conține fluidul de proces și previne scurgerea în mediu.

Factori care influențează golul de etanșare

Material

Materialele utilizate pentru fețele de etanșare și alte componente afectează direct golul de etanșare. Materialele diferite au viteze de dilatare termică, duritate și proprietăți de rezistență la uzură diferite. Selectarea corectă a materialului asigură că spațiul de etanșare rămâne constant și în intervalul dorit în condiții de funcționare.

Presiune

Presiunea fluidului care acționează pe fețele de etanșare influențează spațiul de etanșare. Presiunile mai mari tind să închidă decalajul, în timp ce presiunile mai mici permit un decalaj mai mare. Proiectanții de etanșare trebuie să țină cont de intervalul de presiune așteptat pentru a menține un spațiu de etanșare optim pe toată durata funcționării.

Temperatura

Variațiile de temperatură pot provoca dilatarea sau contracția termică a componentelor de etanșare, modificând spațiul de etanșare. Temperaturile ridicate pot determina extinderea materialelor, reducând decalajul, în timp ce temperaturile scăzute pot duce la contracție și la creșterea decalajului. Managementul termic și selecția materialului sunt considerații importante pentru menținerea unui spațiu de etanșare consistent.

Viteza de rotație

Viteza de rotație a arborelui afectează lubrifierea hidrodinamică dintre fețele de etanșare. Vitezele mai mari generează o ridicare mai mare, ceea ce poate crește spațiul de etanșare. Proiectanții trebuie să echilibreze viteza de rotație cu alți factori pentru a asigura o lubrifiere adecvată și pentru a minimiza uzura.

Vâscozitatea fluidului

Vâscozitatea fluidului etanșat joacă un rol semnificativ în lubrifierea golului de etanșare. Fluidele cu vâscozitate mai mare asigură o lubrifiere mai bună și pot ajuta la menținerea unui film de fluid mai gros între fețele de etanșare. Fluidele cu vâscozitate mai mică pot necesita un spațiu de etanșare mai îngust pentru a obține o lubrifiere adecvată.

Proiecta

Designul general al etanșării mecanice, inclusiv geometria fețelor de etanșare, raportul de echilibrare și încărcarea arcului, influențează spațiul de etanșare. Proiectanții trebuie să ia în considerare cu atenție acești parametri pentru a crea o etanșare care să mențină un spațiu optim în diferite condiții de funcționare.

Provocări legate de decalajul de etanșare

Menținerea unui spațiu de etanșare optim este esențială pentru funcționarea fiabilă a unei etanșări mecanice. Cu toate acestea, pot apărea mai multe provocări care pot compromite golul de etanșare și pot duce la defectarea etanșării.

Defecțiuni de lubrifiere

Ungerea inadecvată a spațiului de etanșare poate duce la frecare crescută, generare de căldură și uzură a fețelor de etanșare. Acest lucru poate apărea din cauza grosimii insuficiente a peliculei de fluid, a vâscozității scăzute a fluidului sau a contaminării. Defecțiunile de lubrifiere pot cauza prăbușirea golului de etanșare, ducând la scurgeri și deteriorarea etanșării.

Contaminare

Contaminarea fluidului etanșat cu particule, resturi sau impurități chimice poate afecta negativ spațiul de etanșare. Contaminanții pot cauza uzura abrazivă, înfundarea sau deteriorarea fețelor de etanșare, perturbând spațiul precis de etanșare.

Distorsiuni termice

Expansiunea termică neuniformă sau contracția componentelor de etanșare poate distorsiona spațiul de etanșare. Pot apărea distorsiuni termice din cauza gradienților de temperatură, a condițiilor tranzitorii sau a disipării necorespunzătoare a căldurii. Aceste distorsiuni pot face ca spațiul de etanșare să se abată de la intervalul optim, ducând la o scurgere crescută sau la contactul cu fața.

Erori de operator

Instalarea, manipularea sau funcționarea necorespunzătoare a etanșării mecanice pot compromite spațiul de etanșare. Erorile operatorului, cum ar fi asamblarea incorectă, strângerea excesivă sau expunerea la condiții nedorite, pot deteriora suprafețele de etanșare sau pot modifica golul de etanșare.