Kuru Gaz Contaları Nelerdir

Döner makineler alanında, proses gazlarının etkili bir şekilde sızdırmaz hale getirilmesi, optimum performans ve güvenilirliğin sağlanması için son derece önemlidir. Kuru gaz contaları, geleneksel sıvı yağlamalı contalara kıyasla belirgin avantajlar sunarak yaygın olarak benimsenen bir sızdırmazlık çözümü olarak ortaya çıkmıştır.

Bu blog yazısı kuru gaz contalarının inceliklerini, tasarımlarını, çalışma prensiplerini ve çeşitli endüstriyel sektörlerdeki uygulamalarını ele almaktadır.

Kuru Gaz Contaları Nelerdir

Kuru gaz contaları temas etmeyen bir conta türüdür Mekanik mühür santrifüjlü kompresörlerde dönen şaft boyunca proses gazı sızıntısını önlemek için yaygın olarak kullanılır. Bu contalar sıvı yağlamaya ihtiyaç duymadan çalışır, bunun yerine sızdırmazlık yüzeyleri arasında bir boşluk sağlamak için ince bir gaz tabakasına güvenir. Bu ayırma, eşleşen halkalardaki oluklar ve şaftın dönüşüyle oluşan hidrodinamik kuvvetlerin bir kombinasyonu yoluyla sağlanır.

Kuru gaz contaları, daha düşük enerji tüketimi, azaltılmış kirlenme riski ve iyileştirilmiş kompresör verimliliği gibi geleneksel ıslak (yağlı) contalara kıyasla çeşitli avantajlar sunar. Petrol ve gaz işleme, petrokimya tesisleri ve gaz taşıma uygulamaları gibi çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılırlar.

Kuru Gaz Contalarının Bileşenleri

• Döner Halka: Döner halka kompresör şaftına takılıdır ve spiral oluk desenine sahip hassas işlenmiş bir yüze sahiptir. Bu desen, çalışma sırasında sızdırmazlık yüzeyleri arasındaki boşluğu korumak için gerekli olan hidrodinamik kaldırma kuvvetini üretmeye yardımcı olur.
• Sabit Halka: Sabit halka conta yuvasına monte edilir ve dönen halka ile eşleşen pürüzsüz bir sızdırmazlık yüzeyine sahiptir. Genellikle sert, aşınmaya dayanıklı bir malzemeden yapılır, örneğin silikon karbür veya tungsten karbür gibi, zorlu çalışma koşullarına dayanır.
• Conta Gazı Besleme Sistemi: Conta gazı besleme sistemi, conta boşluğuna hassas bir şekilde kontrol edilen basınçta temiz, kuru bir gaz (genellikle nitrojen) sağlar. Bu gaz, conta yüzeyleri arasında ince bir film oluşturmak ve proses gazından kaynaklanan kontaminasyonu önlemek için gereklidir. Conta gazı besleme sistemi, genellikle optimum sızdırmazlık ortamını korumak için filtreler, basınç regülatörleri ve akış kontrol vanaları içerir.

Kuru gaz contaları, bu birincil bileşenlere ek olarak, sabit bileşenler arasındaki sızıntıyı önlemek için O-ringler ve contalar gibi ikincil sızdırmazlık elemanlarını da içerir.

Kuru Gaz Keçeleri Nasıl Çalışır?

Kuru gaz contaları, temas etmeyen, boşluk tipi sızdırmazlık teknolojisi ilkesine göre çalışır. Sızdırmazlık eylemi, hassas bir şekilde üretilen conta yüzeyleri arasında akan ve sızıntıyı önleyen bir bariyer oluşturan ince bir basınçlı gaz filmi aracılığıyla sağlanır.

Yüksek basınçlı conta gazı, sabit halkadaki portlar aracılığıyla conta arayüzüne enjekte edilir. Gaz, dönen ve sabit halkalar arasındaki boşluğa girdiğinde genişler ve conta yüzeyleri boyunca bir basınç profili oluşturur. Bu basınç profili, yüzeyleri genellikle birkaç mikronluk küçük bir boşlukla ayıran bir açma kuvveti oluşturur.

Milin ve bağlı döner halkanın dönüşü, gaz filmi içinde hidrodinamik bir etki yaratır. Bu etki, gaz basıncının radyal olarak dışarıya doğru artmasına neden olur ve dönen ve sabit bileşenler arasında sabit, temas etmeyen bir conta oluşturur.

Optimum sızdırmazlık boşluğunu korumak için kuru gaz contaları, basınçlı gaz tarafından oluşturulan açma kuvveti ile conta yayları tarafından uygulanan kapama kuvveti ve conta yüzeyleri arasındaki basınç farkı arasındaki dengeye güvenir. Conta gazı besleme sistemi, pozitif sızdırmazlık sağlamak ve kontaminasyonu önlemek için proses gazından biraz daha yüksek bir basınçta sürekli olarak temiz, kuru gaz sağlar.

Birincil contadan sızan gaz, ikincil conta haznesinde toplanır ve güvenli bir şekilde kompresöre havalandırılır veya geri dönüştürülür.

Kuru Gaz Contalarının Çeşitleri

Kuru gaz contaları, farklı uygulama gereksinimlerine uyacak şekilde çeşitli yapılandırmalarda gelir. Üç ana kuru gaz contası türü, tek contalar, tandem contalar ve çift karşıt contalardır.

Tek Contalar

Tekli kuru gaz contaları, tek bir döner ve sabit halka setinden oluşur. Bu contalar genellikle daha düşük basınç farkları ve daha az zorlu çalışma koşulları olan uygulamalarda kullanılır. Tekli contalar, diğer kuru gaz contalarına kıyasla daha kompakt ve uygun maliyetlidir.

Sızdırmazlık gazı, dönen ve sabit halkalar arasına sokularak yüzeyler arasında doğrudan teması önleyen ince bir film oluşturulur. Bu film, kararlı bir boşluk sağlayarak etkili sızdırmazlık sağlar ve bileşenlerdeki aşınmayı en aza indirir.

Tandem Mühürler

Tandem kuru gaz contaları, seri olarak düzenlenmiş iki set dönen ve sabit halkaya sahiptir. Bu yapılandırma, ek bir koruma ve yedeklilik katmanı sağlayarak tandem contaları daha kritik uygulamalar veya daha yüksek basınç farklarına sahip ortamlar için uygun hale getirir.

Tandem conta düzenlemesinde, birincil conta ana sızdırmazlık elemanı olarak işlev görürken, ikincil conta yedek olarak hizmet eder. Birincil conta arızalanırsa veya aşırı sızıntı yaşarsa, ikincil conta sistemin sızdırmazlık bütünlüğünü korumak için devreye girer.

Conta gazı hem birincil hem de ikincil contalara verilir ve tutarlı ve güvenilir bir sızdırmazlık performansı sağlanır. Tandem contalar, bir sızdırmazlık bileşeni seti arızalansa bile çalışmaya devam edebildikleri için gelişmiş güvenlik ve güvenilirlik sunar.

Çift Karşıt Mühürler

Çift zıt kuru gaz contaları, zıt bir konfigürasyonda düzenlenmiş iki set dönen ve sabit halkadan oluşur. Bu düzenlemede, sızdırmazlık yüzeyleri sırt sırta konumlandırılır ve conta gazı aralarına verilir.

Çift contaların zıt tasarımı, basınç dengelemesine olanak tanır ve bu da sızdırmazlık elemanlarına etki eden eksenel kuvvetlerin en aza indirilmesine yardımcı olur.

Çift karşıt contalardaki conta gazı akışı, conta yuvası içindeki bir dizi port ve kanal aracılığıyla yönetilir. Bu, conta gazının eşit şekilde dağılmasını sağlar ve dönen ve sabit bileşenler arasında sabit bir sızdırmazlık arayüzünün korunmasına yardımcı olur.

Çift karşıt contalar mükemmel sızdırmazlık verimliliği sağlar ve tek ve tandem contalara kıyasla daha yüksek basınç farklarını idare edebilir. Genellikle güvenilir sızdırmazlık performansının kritik olduğu yüksek basınçlı kompresörler ve pompalar gibi zorlu uygulamalarda kullanılırlar.

Kuru Gaz Keçelerinin Avantajları

Geliştirilmiş Güvenilirlik

Kuru gaz contaları, geleneksel sızdırmazlık yöntemlerine kıyasla önemli ölçüde daha yüksek güvenilirlik sunar. Kuru gaz contalarının temas etmeyen tasarımı, aşınma ve yıpranmayı en aza indirerek arıza riskini azaltır ve contanın çalışma ömrünü uzatır.

Gelişmiş Verimlilik

Kuru gaz contaları, dönen ve sabit bileşenler arasındaki daha küçük bir boşlukla çalışır, bu da sızıntıyı azaltır ve sızdırmazlık verimliliğini artırır.

Daha Düşük Bakım Maliyetleri

Kuru gaz contalarının temassız yapısı sürtünmeyi ve aşınmayı azaltarak sık bakım ve parça değişimi ihtiyacını en aza indirir. Bu avantaj, ekipmanın ömrü boyunca daha düşük bakım maliyetlerine ve conta bakım faaliyetleriyle ilişkili daha az duruş süresine yol açar.

Çevresel Faydalar

Kuru gaz contaları, geleneksel yağ bazlı contalara kıyasla daha temiz ve daha çevre dostu bir sızdırmazlık çözümü sunar. Sızdırmazlık ortamı olarak inert gaz kullanarak, kuru gaz contaları yağ sızıntısı ve kirlenme riskini ortadan kaldırır ve ekipmanın çevresel etkisini en aza indirmeye yardımcı olur.

Kuru Gaz Keçelerinin Dezavantajları

Daha Yüksek Başlangıç Maliyeti

Kuru gaz contaları için gereken ileri teknoloji ve hassas üretim, genellikle geleneksel contalama yöntemlerine kıyasla daha yüksek bir ilk maliyetle sonuçlanır.

Kirleticilere Karşı Hassasiyet

Kuru gaz contaları, geleneksel contalara kıyasla sızdırmazlık gazındaki kirleticilere karşı daha hassastır. Gaz beslemesindeki parçacıklar, sıvılar veya diğer kirlilikler sızdırmazlık yüzeylerine zarar verebilir ve erken arızaya yol açabilir.

Sınırlı Sıcaklık Aralığı

Kuru gaz contaları, bazı geleneksel sızdırmazlık yöntemlerine kıyasla daha sınırlı bir çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir. Kuru gaz contalarında kullanılan malzemeler, aşırı yüksek veya düşük sıcaklık uygulamaları için uygun olmayabilir ve bu da belirli endüstrilerde veya süreçlerde kullanımını kısıtlar.

Kuru Gaz Contalarının Uygulamaları

Santrifüj Kompresörler

Kuru gaz contaları santrifüjlü kompresörlerde, özellikle petrol ve gaz endüstrisinde yaygın olarak kullanılır. Yüksek basınçlı, yüksek hızlı uygulamalar için güvenilir ve etkili sızdırmazlık sağlayarak optimum kompresör performansı sağlar ve gaz sızıntısını en aza indirir.

Turbomakineler

Kuru gaz contaları, buhar türbinleri, gaz türbinleri ve genleştiriciler gibi çeşitli turbomakinelerde uygulama bulur. Geleneksel sızdırmazlık teknolojilerine kıyasla üstün sızdırmazlık performansı, azaltılmış sürtünme kayıpları ve iyileştirilmiş verimlilik sunarlar.

Petrokimya İşleme

Petrokimya işleme tesislerinde, kuru gaz contaları pompalarda, karıştırıcılarda ve diğer döner ekipmanlarda kullanılır. Proses saflığını korumaya, tehlikeli veya değerli sıvıların sızmasını önlemeye ve tesisin genel güvenliğine ve verimliliğine katkıda bulunmaya yardımcı olurlar.

Endüstriyel Gazlar

Kuru gaz contaları, hidrojen, nitrojen ve oksijen gibi endüstriyel gazların üretimi, depolanması ve işlenmesinde kullanılır. Temassız tasarımları ve çeşitli gaz tipleriyle uyumlulukları, süreç boyunca gazların bütünlüğünü ve saflığını korumak için uygun hale getirir.