Что такое механическое уплотнение с эластомерным сильфоном?

Что такое механическое уплотнение с эластомерным сильфоном?

Механические уплотнения с эластомерными сильфонами — это специализированные уплотнительные устройства, предназначенные для предотвращения утечек во вращающемся оборудовании, таком как насосы, компрессоры и миксеры. Эти уплотнения состоят из гибкого эластомерного сильфонного элемента, который действует как динамическое уплотнение между вращающимся валом и неподвижным корпусом. Сильфон обычно изготавливается из высокопроизводительных эластомеров, таких как фторэластомеры (FKM), перфторэластомеры (FFKM) или гидрогенизированный бутадиен-нитрильный каучук (HNBR), которые обеспечивают превосходную химическую стойкость, термическую стабильность и механические свойства.

Основная функция механического уплотнения с эластомерным сильфоном заключается в удержании технологических жидкостей внутри оборудования, при этом компенсируя несоосность вала, вибрацию и осевое перемещение. Гибкость сильфона позволяет ему сохранять герметичное уплотнение относительно вала даже в динамических рабочих условиях.

Как работают механические уплотнения с эластомерными сильфонами

Механические уплотнения с эластомерными сильфонами работают по принципу жидкостной смазки. Уплотнительные поверхности, обычно изготавливаемые из твердых материалов, таких как карбид кремния, карбид вольфрама или керамика, удерживаются в тесном контакте силой пружины сильфона. При вращении вала между уплотнительными поверхностями образуется тонкая жидкая пленка, которая смазывает и охлаждает уплотнительный интерфейс. Эта жидкая пленка помогает минимизировать износ и трение, продлевая срок службы уплотнения.

Сильфон играет решающую роль в работе уплотнения. Он обеспечивает гибкость, необходимую для поддержания контакта между уплотнительными поверхностями, даже когда вал смещен или подвергается осевому перемещению. Сильфон также действует как вторичное уплотнение, предотвращая утечку из первичного уплотнительного интерфейса. В некоторых конструкциях сильфон оснащен вторичной уплотнительной кромкой, которая обеспечивает дополнительную защиту от утечки.

Преимущества механических уплотнений с эластомерными сильфонами

• Отличные характеристики уплотнения: Гибкая конструкция сильфона обеспечивает плотное прилегание к валу, сводя к минимуму утечки и повышая эффективность процесса.
• Компенсация смещения и перемещения вала: Сильфонный элемент может выдерживать несоосность вала, вибрацию и осевое перемещение без ущерба для эффективности уплотнения.
• Широкая химическая совместимость: Эластомерные материалы, такие как FKM, FFKM и HNBR, обладают превосходной стойкостью к широкому спектру химикатов, что делает их пригодными для использования в различных промышленных приложениях.
• Стабильность при высоких температурах: Современные эластомерные компаунды выдерживают температуру до 325 °C (617 °F), что делает их пригодными для использования в условиях высоких температур.
• Низкий уровень трения и износа: Жидкостная смазка между поверхностями уплотнения сводит к минимуму трение и износ, продлевая срок службы уплотнения и снижая требования к техническому обслуживанию.
• Компактная конструкция: Механические уплотнения с эластомерными сильфонами имеют компактную, экономящую место конструкцию, что делает их пригодными для использования в широком диапазоне размеров и конфигураций оборудования.

Типы механических уплотнений с эластомерными сильфонами

• Одинарные сильфонные уплотнения: Эти уплотнения имеют один сильфонный элемент, который обеспечивает как первичную, так и вторичную функцию уплотнения. Они подходят для общего применения с умеренными требованиями к давлению и температуре.
• Двойные сильфонные уплотнения: Эти уплотнения имеют два сильфонных элемента, расположенных последовательно, что обеспечивает дополнительный уровень защиты от утечки. Они используются в более сложных приложениях с более высокими требованиями к давлению или температуре или там, где критически важны повышенная безопасность и надежность.
• Картриджные уплотнения: Это предварительно собранные узлы, которые объединяют головку уплотнения, сильфон и сальник в единый, простой в установке компонент. Они обеспечивают повышенную надежность и упрощают процедуры обслуживания.
• Разъемные уплотнения: Они разработаны с двухкомпонентным сальником и уплотнительной головкой, что позволяет производить установку и снятие без разборки оборудования. Они особенно полезны в приложениях, где требуется частая замена уплотнений или где время простоя оборудования должно быть сведено к минимуму.
• Двойные уплотнения: Они состоят из двух независимых уплотнительных элементов, каждый из которых имеет свой собственный набор уплотнительных поверхностей и сильфонов. Они обеспечивают дополнительный уровень защиты от утечки и часто используются в критических приложениях, где удержание технологической жидкости имеет первостепенное значение.

Для чего используются механические уплотнения с эластомерными сильфонами?

• Химическая обработка: Уплотнения, изготовленные из химически стойких эластомеров, таких как FKM или FFKM, используются в насосах, смесителях и другом оборудовании, работающем с агрессивными химикатами, растворителями или кислотами.
• Нефтехимия и нефтепереработка: Эластомерные сильфонные уплотнения используются в насосах, компрессорах и другом вращающемся оборудовании в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, где они должны выдерживать высокие температуры, давление и воздействие углеводородов.
• Фармацевтика и пищевая промышленность: Уплотнения, изготовленные из эластомеров, соответствующих требованиям FDA, таких как EPDM или FKM с капсулой из ПТФЭ, используются в оборудовании для обработки пищевых продуктов, напитков и фармацевтической продукции, обеспечивая чистоту и безопасность процесса.
• Очистка воды и сточных вод: Эластомерные сильфонные уплотнения используются в насосах, смесителях и другом оборудовании на станциях очистки воды и сточных вод, где они должны быть устойчивы к воздействию хлора, биоцидов и других химических веществ.
• Выработка энергии: На электростанциях эластомерные сильфонные уплотнения используются в насосах, турбинах и другом вращающемся оборудовании, где они должны выдерживать высокие температуры, давление и воздействие пара или охлаждающей воды.
• Целлюлозно-бумажная промышленность: Эластомерные сильфонные уплотнения используются в насосах, рафинерах и другом оборудовании целлюлозно-бумажной промышленности, где они должны выдерживать воздействие едких химикатов, абразивных шламов и высоких температур.
• Горное дело и переработка полезных ископаемых: В горнодобывающей промышленности и при переработке полезных ископаемых эластомерные сильфонные уплотнения используются в насосах, смесителях и другом оборудовании, работающем с абразивными шламами, едкими реагентами и жидкостями под высоким давлением.