Как правильно выбрать сварные металлические сильфонные уплотнения

Сварные металлические сильфонные уплотнения являются важнейшим компонентом в различных промышленных применениях, предлагая надежные решения для герметизации в сложных условиях.

В этой статье блога будет представлено подробное руководство по ключевым факторам, которые следует учитывать при выборе сварных металлических сильфонных уплотнений, что позволит вам принять обоснованное решение, соответствующее вашим уникальным требованиям.

Типы сварных металлических сильфонных уплотнений

Плоские сварные металлические сильфонные уплотнения

Плоские сварные металлические сильфонные уплотнения состоят из ряда тонких плоских металлических дисков, сваренных вместе по их внутренним и внешним краям. Такая конструкция создает гибкую, подобную гармошке структуру, которая допускает осевое перемещение, сохраняя при этом надежное уплотнение. Плоские сварные металлические сильфонные уплотнения обычно используются в приложениях с ограниченным пространством, поскольку их компактная конструкция позволяет им вписываться в узкие пространства, где другие типы уплотнений могут быть неподходящими.

Формованные сварные металлические сильфонные уплотнения

Формованные сварные металлические сильфонные уплотнения имеют ряд металлических дисков, которые формируются в выпуклый или вогнутый профиль перед сваркой вместе. Такая конструкция обеспечивает большую гибкость и допускает более значительное осевое перемещение по сравнению с плоскими сварными металлическими сильфонными уплотнениями. Формованные сварные металлические сильфонные уплотнения идеально подходят для применений, требующих более высокой степени перемещения или там, где требуется большая гибкость для компенсации несоосности или вибрации.

Вложенные волнистые сварные металлические сильфонные уплотнения

Вложенные гофрированные сварные металлические сильфонные уплотнения представляют собой специализированный тип формованных сварных металлических сильфонных уплотнений. Они представляют собой ряд формованных металлических дисков с чередующимися выпуклыми и вогнутыми профилями, которые вложены друг в друга и сварены по краям. Эта уникальная конструкция обеспечивает еще большую гибкость и осевое перемещение по сравнению со стандартными формованными сварными металлическими сильфонными уплотнениями. Вложенные гофрированные сварные металлические сильфонные уплотнения хорошо подходят для применений с экстремальными колебаниями температуры, высоким давлением или значительным смещением.

Металлические сильфонные уплотнения с торцевой сваркой

Металлические сильфонные уплотнения с приваркой по краям изготавливаются путем сварки ряда металлических дисков только по их внешним краям, оставляя внутренние края свободными. Такая конструкция обеспечивает большее радиальное перемещение и гибкость по сравнению с другими типами металлических сильфонных уплотнений с приваркой по краям. Металлические сильфонные уплотнения с приваркой по краям обычно используются в приложениях, где требуется радиальное перемещение, например, во вращающихся валах или в ситуациях, когда уплотнение должно компенсировать боковое смещение.

Как правильно выбрать сварные металлические сильфонные уплотнения

Форма пластины

Распространенные формы пластин включают плоские, одновитковые и многовитковые конструкции.

• Плоские пластины просты, но могут иметь ограниченную гибкость.
• Пластины с одинарной гофрой обеспечивают повышенную гибкость и герметичность в условиях низкого давления.
• Многогофрированные пластины с многочисленными волнами или рябью обеспечивают превосходную гибкость и идеально подходят для применений с высоким осевым, угловым или боковым перемещением.

Выбор материала

Некоторые распространенные материалы включают в себя:

• Нержавеющая сталь (304, 316, 321): обеспечивает превосходную коррозионную стойкость и прочность для применения в общих целях.
• Инконель (625, 718): обеспечивает превосходную прочность при высоких температурах и коррозионную стойкость в агрессивных средах.
• Хастеллой (C-22, C-276): обеспечивает исключительную коррозионную стойкость в высокоагрессивных средах, таких как кислоты и хлориды.
• Титан (класс 2, класс 5): сочетает в себе высокое отношение прочности к весу и исключительную коррозионную стойкость, идеально подходит для применения в аэрокосмической и морской промышленности.

Целостность сварки

Целостность сварки имеет первостепенное значение для надежности и производительности сварных металлических сильфонных уплотнений. Высококачественные сварные швы обеспечивают прочное, герметичное уплотнение, которое может выдерживать требования применения. Такие методы, как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) или лазерная сварка, обычно используются для получения точных, однородных сварных швов. Правильное проплавление сварного шва, минимальная пористость и отсутствие дефектов являются ключевыми показателями целостности сварки. Проведение неразрушающих испытаний, таких как радиографический или ультразвуковой контроль, может проверить качество сварных швов и гарантировать целостность уплотнения.

Толщина

Более тонкие пластины обеспечивают повышенную гибкость, но могут иметь ограниченные возможности обработки давления. Более толстые пластины обеспечивают большую прочность и сопротивление давлению, но могут снизить гибкость. Типичная толщина составляет от 0,1 мм до 0,5 мм.

Номинальные значения давления и баланс уплотнения

Номинальные значения давления указывают максимально допустимое рабочее давление (MAWP), которое уплотнение может выдержать без отказа. Важно выбрать уплотнение с номинальным давлением, которое безопасно превышает максимальное ожидаемое давление системы.

Баланс уплотнения относится к соотношению эффективной площади сильфона, подвергающейся воздействию технологической жидкости, по сравнению с эффективной площадью, подвергающейся воздействию атмосферной стороны. Правильно сбалансированные уплотнения минимизируют чистую силу, действующую на сильфон, снижая напряжение и продлевая срок службы уплотнения. Три основных типа баланса уплотнения:

1. Несбалансированный: вся эффективная площадь сильфона подвергается воздействию технологической жидкости, что приводит к повышению нагрузки на уплотнение.
2. Сбалансированный: эффективные площади, подвергающиеся воздействию технологической жидкости и атмосферной среды, равны, что сводит к минимуму результирующую силу, действующую на сильфон.
3. С балансировкой давления: для дальнейшего снижения результирующей силы на сильфоне используется дополнительный поршень или диафрагма, что улучшает эффективность уплотнения в условиях высокого давления.