Детали двойных механических уплотнений

Двойные механические уплотнения состоят из нескольких основных компонентов, которые работают вместе, обеспечивая оптимальную производительность уплотнения. Основные части включают два набора первичных уплотнительных поверхностей, область барьерной жидкости, систему контроля окружающей среды, вторичные уплотнительные элементы и металлические крепежные элементы.

Два комплекта первичных уплотнительных поверхностей

В двойных механических уплотнениях вы найдете два набора первичных уплотнительных поверхностей: вращающиеся и неподвижные. Вращающиеся поверхности прикреплены к валу и вращаются вместе с ним, в то время как неподвижные поверхности остаются прикрепленными к корпусу. Эти парные поверхности работают вместе, создавая герметичное уплотнение, предотвращая утечку и обеспечивая надлежащее функционирование системы механического уплотнения.

Вращающиеся лица

Вращающиеся поверхности, также известные как поверхности двойного первичного уплотнения, образуют критические компоненты в двойных механических уплотнениях. Эти поверхности состоят из твердых, износостойких материалов, таких как карбид кремния или карбид вольфрама. Они устанавливаются на вращающийся вал или втулку, вращаясь вместе с ним во время работы.

Двойные механические уплотнения включают два набора вращающихся поверхностей, по одной для каждого уплотнения. Эти поверхности работают с неподвижными поверхностями, создавая уплотнительный интерфейс. При вращении вращающиеся поверхности поддерживают тонкую пленку жидкости между собой и неподвижными поверхностями.

Стационарные лица

Неподвижные поверхности дополняют вращающиеся аналоги. Эти фиксированные элементы остаются неподвижными внутри узла уплотнения, обычно монтируемого на сальнике уплотнения или корпусе. Производители изготавливают неподвижные поверхности из прочных материалов, таких как карбид кремния, карбид вольфрама или углерод, которые выдерживают высокие давления и температуры, сохраняя при этом целостность уплотнения.

Поверхность торца подвергается прецизионной полировке для достижения исключительной чистоты, что сводит к минимуму трение и износ при контакте с вращающейся поверхностью.

Область барьерной/буферной жидкости

Область барьерной/буферной жидкости находится между двумя наборами уплотнительных поверхностей в двойном механическом уплотнении. Это пространство заполнено либо барьерной жидкостью (для систем под давлением), либо буферной жидкостью (для систем без давления). Жидкость выполняет основные функции: она смазывает и охлаждает уплотнительные поверхности, предотвращает утечку технологической жидкости и может определять производительность уплотнения посредством мониторинга.

Барьерная жидкость

Барьерная жидкость циркулирует между двумя уплотнительными поверхностями в двойных механических уплотнениях, обеспечивая смазку, охлаждение и давление. Эта чистая, совместимая жидкость или газ предотвращает утечку технологической жидкости в атмосферу, обеспечивая надлежащую работу уплотнения.

Поддержание барьерной жидкости под более высоким давлением, чем технологическая жидкость, гарантирует эффективное уплотнение. Этот перепад давления предотвращает утечку технологической жидкости в зону барьерной жидкости.

Буферная жидкость

Буферная жидкость занимает пространство между внутренними и внешними уплотнениями в системе двойного механического уплотнения. Она смазывает поверхности уплотнения, уменьшая трение и износ, а также продлевая срок их службы. Рассеивание тепла — еще одна ключевая роль, предотвращающая термическую деформацию и поддерживающая постоянную производительность уплотнения.

Буферная жидкость создает барьер при более низком давлении, чем технологическая жидкость, против утечки технологической жидкости. Она содержит небольшие количества, которые могут вытекать через внутреннее уплотнение, предотвращая загрязнение окружающей среды и потерю продукта. Обычным выбором являются растворы на основе воды, масла или гликоля.

Система контроля окружающей среды

Системы контроля окружающей среды включают теплообменники, термостаты, регуляторы давления и фильтры.

Теплообменники отводят избыточное тепло, образующееся в результате трения уплотнений, предотвращая перегрев и ухудшение качества жидкости.

Термостаты контролируют и регулируют температуру буферной жидкости, включая охлаждение или нагрев для поддержания желаемого диапазона.

Регуляторы давления поддерживают правильный перепад давления между буферной и технологической жидкостями. Это предотвращает загрязнение и обеспечивает надлежащую работу уплотнения.

Фильтры удаляют загрязнения из буферной жидкости, продлевая ее срок службы и защищая уплотнительные поверхности от повреждений.

Вторичные уплотнительные элементы

Вторичные уплотнительные элементы предотвращают утечку между неподвижными и вращающимися частями в двойных механических уплотнениях.

Уплотнительные кольца, наиболее распространенный тип, обеспечивают универсальность и надежность. Изготовленные из эластомеров, они приспосабливаются к неровным поверхностям, обеспечивая превосходное уплотнение в различных применениях.

Прокладки выполняют схожую функцию, но они плоские и предназначены для определенных форм. Они часто используются между фланцами или в статических приложениях.

V-образные кольца, также известные как манжетные уплотнения, представляют собой V-образные эластомерные уплотнения, которые обеспечивают динамическое уплотнение вращающихся валов. Они отлично подходят для исключения загрязнений и удержания смазочных материалов.

Сильфоны — это гибкие, гармошкообразные структуры, которые поглощают осевое перемещение и вибрацию. Они используются в условиях высокого давления или коррозионных средах, где традиционные эластомерные уплотнения могут выйти из строя.

Металлические компоненты оборудования

Металлические компоненты оборудования образуют конструктивную основу двойных механических уплотнений.

Пластины сальника вмещают и защищают узел уплотнения, изготовленный из коррозионно-стойких материалов с портами для охлаждения, промывки или циркуляции барьерной жидкости. Эти пластины поддерживают надлежащее выравнивание поверхности уплотнения и давление.

Фиксаторы фиксируют неподвижные компоненты уплотнения, предотвращая вращение вместе с валом. Они часто включают в себя противовращательные штифты или выступы. Приводные механизмы, такие как штифты или шпонки, передают крутящий момент от вращающегося вала к вращающейся поверхности уплотнения, обеспечивая синхронное движение.

Пружины поддерживают постоянный контакт между уплотнительными поверхностями, компенсируя износ, тепловое расширение и колебания давления. Винтовые пружины и волновые пружины широко распространены в двойных механических уплотнениях.

Часто задаваемые вопросы

Как часто следует заменять двойные механические уплотнения?

Двойные механические уплотнения обычно требуют замены каждые 3–5 лет.

Можно ли отремонтировать двойные механические уплотнения вместо замены?

Двойные механические уплотнения часто можно отремонтировать, а не заменить.

Каковы типичные затраты, связанные с обслуживанием двойного механического уплотнения?

Расходы на техническое обслуживание двойного механического уплотнения значительно варьируются, от сотен до тысяч долларов. Факторы, влияющие на расходы, включают размер уплотнения, сложность и требуемый ремонт.

Существуют ли альтернативы двойным механическим уплотнениям для применений с высоким давлением?

Альтернативами двойным механическим уплотнениям для применений с высоким давлением являются насосы с магнитным приводом, экранированные насосы и герметичные насосы.

Как колебания температуры влияют на производительность двойных механических уплотнений?

Температурные колебания влияют на двойные механические уплотнения, вызывая расширение или сжатие материалов уплотнительных поверхностей. Это изменяет зазоры уплотнения, что может повлиять на эффективность уплотнения и увеличить износ.