Yüksek Sıcaklık Uygulamaları için Mekanik Salmastralar

Yüksek sıcaklıklı endüstriyel ortamlarda, mekanik contaların bütünlüğünü ve güvenilirliğini korumak çok önemlidir. Kritik uygulamalarda aşırı termal gerilimlere dayanmak ve sızıntıyı önlemek için özel malzemeler ve tasarımlar gereklidir.

Bu makalede, yüksek sıcaklık koşullarında çalışan mekanik salmastralar için temel hususlar ve çözümler incelenecektir.

Yüksek Sıcaklıklardan Kaynaklanan Yaygın Arıza Modları

Conta Yüzey Malzemelerinin Termal Bozulması

Yüksek sıcaklıklar, termal bozulmaya neden olabilir fok yüzü malzemeler, erken aşınma ve arızaya yol açar. Çalışma sırasında oluşan ısı, conta yüzeylerinin moleküler yapısını bozabilir ve mekanik özelliklerini ve boyutsal kararlılıklarını kaybetmelerine neden olabilir. Bu bozulma, artan sızıntıya, azalan sızdırmazlık etkinliğine ve en sonunda conta arızasına neden olabilir.

Isıl Genleşme ve Bozulma

Conta bileşenleri ile çevreleyen ekipman arasındaki farklı termal genleşme, conta yüzeylerinin bozulmasına ve hizasızlaşmasına neden olabilir. Sıcaklık arttıkça, çeşitli malzemeler farklı hızlarda genleşerek potansiyel olarak boşluklar oluşturabilir veya conta yüzeylerinin eğrilmesine neden olabilir. Bu bozulma, artan sızıntıya, hızlanan aşınmaya ve azalan sızdırmazlık performansına yol açabilir.

Yağlayıcının Bozulması ve Karbonizasyonu

Yüksek sıcaklıklar mekanik contalarda kullanılan yağlayıcıların bozulmasına ve karbonlaşmasına neden olabilir. Isı, yağlayıcının özelliklerini bozabilir ve conta yüzeyleri arasındaki sürtünmeyi ve aşınmayı en aza indirmedeki etkinliğini azaltabilir. Karbonlaşma, yağlayıcı bozulduğunda ve conta yüzeylerinde sert, aşındırıcı karbon birikintileri oluşturduğunda meydana gelir ve bu da aşınmanın ve sızıntının hızlanmasına yol açar.

İkincil Mühür Bozulması

Yüksek sıcaklık ortamı, mekanik contalarda kullanılan O-ringler veya contalar gibi ikincil contaları da etkileyebilir. Bu contalar genellikle yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında bozulabilen ve elastikiyetini kaybedebilen elastomerik malzemelerden yapılır. İkincil contaların bozulması, sızıntıya neden olarak genel sızdırmazlık performansını tehlikeye atabilir. Mekanik mühür.

Isıl Şok ve Döngü

Termal şok olarak bilinen hızlı sıcaklık değişimleri, mekanik conta bileşenlerinde önemli strese neden olabilir. Contanın tekrarlanan ısıtma ve soğutma döngüleri yaşadığı termal döngü, conta yüzeylerinin ve diğer bileşenlerin yorulmasına ve çatlamasına yol açabilir. Bu termal stresler contanın ömrünü azaltabilir ve erken arıza olasılığını artırabilir.

Yüksek Sıcaklıklar İçin Mekanik Salmastra Çeşitleri

Yüksek sıcaklık uygulamaları için mekanik conta seçerken, aşırı koşullar altında güvenilir çalışmayı sağlayan belirli tasarım özelliklerini dikkate almak önemlidir. Aşağıdaki mekanik conta türleri genellikle yüksek sıcaklık ortamlarında kullanılır:

Tek Contalar

Tek mekanik contalar, genellikle yüksek sıcaklıklara dayanabilen malzemelerden yapılmış tek bir sızdırmazlık yüzeyi setinden oluşur. Bu contalar genellikle proses sıvısının çok uçucu veya tehlikeli olmadığı uygulamalarda kullanılır. Yüksek sıcaklıklı tek contalar için birincil sızdırmazlık yüzeyi malzemeleri şunlardır:

• Silisyum karbür: Mükemmel ısı direnci ve termal şok direnci sunar
• Tungsten karbür: Yüksek sıcaklıklarda yüksek sertlik ve aşınma direnci sağlar
• Karbon grafit: İyi termal iletkenlik ve kendi kendini yağlama özellikleri sergiler

Yüksek sıcaklık uygulamalarında tek contaların performansını artırmak için conta tasarımına soğutma ceketleri, ısı dağıtım kanatları ve termal bariyerler gibi ek özellikler eklenebilir.

Çift Mühürler

Çift mekanik contalar yüksek sıcaklık ortamlarında ek bir koruma katmanı sağlayarak tehlikeli veya uçucu sıvıların kullanıldığı uygulamalar için uygun hale getirir. Bu contalar, aralarında bir bariyer sıvısı dolaştırılan iki set sızdırmazlık yüzeyinden oluşur. Bariyer sıvısı, sızdırmazlık yüzeylerini yağlamak, ısıyı dağıtmak ve işlem sıvısının atmosfere kaçmasını önlemek için kullanılır.

Yaygın olarak kullanılan bariyer sıvılarından bazıları şunlardır:

• Glikol bazlı sıvılar: İyi termal kararlılık ve ısı transfer özellikleri sunar
• Perfloropolimer (PFPE) sıvıları: Mükemmel kimyasal ve termal direnç sağlar
• Silikon bazlı sıvılar: İyi termal kararlılık ve düşük uçuculuk gösterirler

Yüksek sıcaklık uygulamaları için çift contalar, bariyer sıvısı sıcaklığını kabul edilebilir sınırlar içinde tutmak için ısı eşanjörleri veya hava soğutucuları gibi soğutma sistemlerini de içerebilir.

Kartuş Contaları

Kartuş mekanik contalar, sızdırmazlık bileşenlerini, conta plakasını ve manşonu tek, kurulumu kolay bir pakette birleştiren önceden monte edilmiş ünitelerdir. Bu contalar, yüksek sıcaklık uygulamalarında aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar:

• Basitleştirilmiş kurulum ve bakım: Kartuş contalar, yanlış montaj riskini azaltır ve conta değişimi sırasındaki kesinti süresini en aza indirir
• Geliştirilmiş conta yüzeyi hizalaması: Önceden monte edilmiş tasarım, conta yüzeylerinin düzgün hizalanmasını sağlayarak yanlış hizalamadan kaynaklanan erken arıza riskini azaltır
• Gelişmiş sızıntı önleme: Kartuş contaları genellikle conta bileşenleri ile ekipman arasında sızıntıyı önlemek için O-ringler veya contalar gibi ikincil sızdırmazlık elemanları içerir

Malzeme seçimi