Что такое двойное механическое уплотнение и как оно работает

Вы когда-нибудь задумывались, как оборудование предотвращает утечки и сохраняет эффективность? Ответом на этот вопрос являются двойные механические уплотнения. Эти критически важные компоненты играют жизненно важную роль в различных отраслях промышленности, обеспечивая безопасную и бесперебойную работу.

В этом сообщении блога мы рассмотрим внутреннюю работу двойных механических уплотнений, разберем их компоненты и функциональные возможности. Поняв, как работают эти печати, вы получите ценную информацию об их важности и преимуществах, которые они предоставляют.

Что такое двойное механическое уплотнение

Двойное механическое уплотнение — это тип уплотнения, используемого в насосах и другом вращающемся оборудовании. Он состоит из двух наборов уплотнительных поверхностей. Один комплект неподвижен, а другой вращается вместе с валом. Два набора уплотнительных поверхностей расположены попарно. Каждая пара имеет первичное и вторичное уплотнения.

Внутренний набор уплотнительных поверхностей, известный как первичное уплотнение, находится в прямом контакте с технологической жидкостью. Внешний набор уплотнительных поверхностей, известный как вторичное уплотнение, находится в контакте с барьерной жидкостью. Вторичное уплотнение, расположенное за первичным уплотнением, обеспечивает дополнительный барьер.

Между двумя уплотнениями циркулирует буферная жидкость, например масло или гликоль. Эта жидкость смазывает поверхности уплотнения и отводит тепло, выделяемое при трении. Если первичное уплотнение протекает, буферная жидкость вытекает первой, что служит ранним предупредительным признаком.

Барьерная жидкость или буферная жидкость

Барьерная жидкость представляет собой чистую, совместимую жидкость, давление которой выше, чем у технологической жидкости. Он вводится между двумя поверхностями двойного механического уплотнения. Затворная жидкость смазывает поверхности уплотнения и предотвращает попадание технологической жидкости в интерфейс уплотнения.

Буферная жидкость обычно то же самое, что и технологическая жидкость. Он используется во внешней камере двойного механического уплотнения. Буферная жидкость поддерживается при более низком давлении, чем затворная жидкость. Это создает перепад давления, который предотвращает попадание технологической жидкости во внутреннюю камеру уплотнения.

Типы двойного механического уплотнения

Спина к спине

В двойном механическом уплотнении, расположенном «спина к спине», два уплотнения обращены друг к другу. Первичное уплотнение обращено к технологической жидкости, а вторичное уплотнение обращено к буферной жидкости. Буферная жидкость поддерживается под более высоким давлением, чем технологическая жидкость. Такое расположение предотвращает утечку технологической жидкости в атмосферу.

Конструкция «спина к спине» обычно используется в приложениях с технологическими жидкостями под высоким давлением.

Тандем

Тандемное двойное механическое уплотнение состоит из двух уплотнений, обращенных в одном направлении. Первичное уплотнение обращено к технологической жидкости, а вторичное уплотнение установлено позади него. Затворная жидкость циркулирует между двумя уплотнениями под давлением ниже давления технологической жидкости.

Тандемное расположение используется в приложениях, где технологическая жидкость опасна или токсична.

Лицом к лицу

В двойном торцовом механическом уплотнении два уплотнения обращены друг к другу с общей полостью между ними. Полость заполнена затворной жидкостью, поддерживаемой под давлением выше, чем технологическая жидкость. Такое расположение создает двойной барьер между технологической жидкостью и атмосферой.

Торцевые уплотнения подходят для применений при высоких температурах и давлениях.

Преимущества двойного механического уплотнения

Повышенная надежность

Двойные механические уплотнения обеспечивают повышенную надежность по сравнению с одинарными уплотнениями.. Вторичное уплотнение обеспечивает резерв в случае выхода из строя первичного уплотнения.

Увеличенный срок службы уплотнений

Конструкция с двойным уплотнением позволяет подавать смазочную жидкость между уплотнениями. Эта жидкость охлаждает и смазывает поверхности уплотнения. Это уменьшает трение и износ уплотнений. Результатом является значительно более длительный срок службы уплотнений по сравнению с одинарными уплотнениями.

Улучшенный контроль утечек

Двойные уплотнения обеспечивают превосходный контроль утечек. Вторичное уплотнение устраняет любые утечки из первичного уплотнения. Затворная жидкость поддерживается под более высоким давлением, чем технологическая жидкость. Это предотвращает утечку технологической жидкости в атмосферу.

Подходит для суровых условий эксплуатации

Двойные уплотнения идеально подходят для суровых или опасных условий эксплуатации. Они обычно используются с коррозионными, токсичными или легковоспламеняющимися жидкостями. Двойное уплотнение и барьерная жидкость обеспечивают дополнительный уровень защиты. Они помогают удерживать опасные жидкости и газы.

Более низкие требования к техническому обслуживанию

Хотя двойные уплотнения более сложны, они часто требуют менее частого обслуживания. Более длительный срок службы уплотнений и контроль утечек означают меньшее время простоя при ремонте.

Применение двойного механического уплотнения

• Требуется дополнительная безопасность и надежность. Это особенно актуально для процессов, связанных с опасными, токсичными или дорогими жидкостями.
• Технологическая жидкость очень горячая или холодная.
• Технологическая жидкость является абразивной или содержит твердые частицы.
• Приложения, в которых простой процесса обходится чрезвычайно дорого.

Факторы, которые следует учитывать при выборе двойного механического уплотнения

Свойства жидкости

Учитывайте свойства герметизируемой жидкости. Сюда входят химический состав жидкости, температура и давление. Убедитесь, что материалы уплотнений совместимы с жидкостью, чтобы предотвратить коррозию или разрушение.

Условия эксплуатации

Оцените условия эксплуатации оборудования. Учитывайте скорость, нагрузку и уровень вибрации. Уплотнение должно выдерживать эти условия без повреждений и утечек.

Расположение уплотнений

Определите подходящее расположение уплотнений для конкретного применения. Сюда входит ориентация поверхностей уплотнения и тип используемой пружины. Компоновка должна быть оптимизирована под конкретные условия эксплуатации и свойства жидкости.

Материалы уплотнительных поверхностей

Выбирайте соответствующие материалы поверхностей уплотнения в зависимости от свойств жидкости и условий эксплуатации. Обычные материалы включают углерод, карбид кремния и карбид вольфрама. Материалы должны обеспечивать достаточную износостойкость и химическую совместимость.

Факторы окружающей среды

Необходимо оценить среду, в которой будет использоваться уплотнение. Сюда входит воздействие пыли, грязи или других загрязнений. Уплотнениям в грязной или абразивной среде может потребоваться дополнительная защита. Затворные жидкости или циклонные сепараторы могут помочь предотвратить попадание загрязнений на поверхности уплотнений.

Охлаждение и промывка

Учитывайте требования к охлаждению и промывке уплотнения. Определите, требуется ли уплотнению внешнее охлаждение или промывка для поддержания надлежащей рабочей температуры и предотвращения накопления загрязнений.

Применение двойного механического уплотнения

• Насосы, перекачивающие опасные, токсичные или дорогие жидкости в химической, нефтехимической и фармацевтической промышленности.
• Вращающееся оборудование в нефтегазовом секторе, такое как компрессоры, миксеры и мешалки.
• Оборудование для производства продуктов питания и напитков, где поддержание чистоты продукта и предотвращение загрязнения имеют первостепенное значение.
• Системы водоочистки и управления сточными водами, в которых в насосах и другом вращающемся оборудовании используются двойные механические уплотнения.
• Приложения с высоким давлением, например, питательные насосы котлов на электростанциях.
• Реакторы и смесительные баки в различных перерабатывающих отраслях.

Часто задаваемые вопросы

Какие типы барьерных жидкостей используются в двойных торцовых уплотнениях

Обычные барьерные жидкости, используемые в двойных механических уплотнениях, включают масло, гликоль, воду и специально разработанные синтетические жидкости.

Как поддерживается давление затворной жидкости в двойном механическом уплотнении

Давление затворной жидкости обычно поддерживается с использованием внешней системы, такой как резервуар под давлением или термосифонная система.

В чем разница между двойным механическим уплотнением без давления и под давлением?

В двойном механическом уплотнении без давления затворная жидкость не находится под активным давлением и полагается на центробежную силу, создаваемую вращающимися компонентами уплотнения, для поддержания пленки жидкости. В двойном механическом уплотнении под давлением затворная жидкость находится под активным давлением с помощью внешней системы.

Какое давление имеет барьерная жидкость для двойного механического уплотнения?

В двойном механическом уплотнении давление барьерной жидкости должно поддерживаться на уровне не менее 1 бара (14,5 фунтов на кв. дюйм) выше давления в камере уплотнения. Это гарантирует, что барьерная жидкость поступает в камеру уплотнения, предотвращая попадание технологической жидкости в систему барьерной жидкости и поддерживая целостность уплотнения. Типичное давление барьерной жидкости составляет от 1 до 10 бар (от 14,5 до 145 фунтов на кв. дюйм).

Заключение

Двойные механические уплотнения обеспечивают превосходную защиту от утечек благодаря двум наборам уплотнительных поверхностей. Их надежная конструкция идеально подходит для требовательных применений.

Чтобы узнать больше о выборе механического уплотнения, соответствующего вашим потребностям, свяжитесь с нашей опытной командой сегодня.