Các thành phần của một phớt cơ khí kép

Phớt cơ khí kép được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị quay như máy bơm và máy nén để ngăn rò rỉ chất lỏng. Mặc dù có khái niệm đơn giản, nhưng chúng bao gồm một số thành phần quan trọng hoạt động cùng nhau như một hệ thống.

Bài viết này sẽ khám phá các thành phần chính của một phớt cơ khí kép thông thường, bao gồm các sắp xếp phớt, mặt, tuyến, ống lót, hệ thống xả, chất lỏng chắn, chất đàn hồi và phần cứng. Bằng cách hiểu vai trò và các cân nhắc về thiết kế cho từng bộ phận, độc giả sẽ có được sự đánh giá sâu sắc hơn về các giải pháp bịt kín phức tạp này.

Sắp xếp con dấu

Gấp đôi con dấu cơ khí có thể được cấu hình theo ba cách sắp xếp chính: lưng đối lưng, mặt đối mặt và song song.

Quay lại quay lại

Trong một sắp xếp lưng-lưng, hai phớt được lắp với các mặt quay của chúng hướng ra xa nhau. Chất lỏng ngăn chặn hoặc đệm được đưa vào giữa các phớt, với áp suất được duy trì cao hơn áp suất chất lỏng quy trình. Sự sắp xếp này lý tưởng cho các ứng dụng áp suất cao và ngăn chất lỏng quy trình đi vào hệ thống chất lỏng ngăn chặn/đệm.

Mặt đối mặt

Các sắp xếp đối diện có các mặt quay của hai phớt hướng về nhau. Chất lỏng chắn hoặc đệm được duy trì ở áp suất thấp hơn chất lỏng quy trình. Cấu hình này phù hợp với các ứng dụng áp suất thấp và cho phép dễ dàng theo dõi hệ thống chất lỏng chắn/đệm để phát hiện rò rỉ.

Tandem

Các sắp xếp phớt ghép đôi có hai phớt được gắn với các mặt quay của chúng theo cùng một hướng. Chất lỏng ngăn chặn hoặc chất lỏng đệm được đưa vào giữa các phớt, với áp suất thường được duy trì ở mức thấp hơn áp suất chất lỏng trong quy trình. Phớt ghép đôi cung cấp thêm một lớp bảo vệ chống rò rỉ và thường được sử dụng trong các ứng dụng nhạy cảm với môi trường hoặc nguy hiểm.

Các thành phần của một phớt cơ khí kép

Mặt dấu

Các mặt niêm phong là các thành phần niêm phong chính trong một con dấu cơ khí đôi. Chúng bao gồm hai phần: phớt chính và phớt phụ.

Con dấu chính

Phớt chính, còn được gọi là phớt trong, là tuyến phòng thủ đầu tiên chống rò rỉ. Nó thường được làm bằng vật liệu cứng, chống mài mòn như silicon carbide, tungsten carbide hoặc gốm. Các mặt phớt chính được mài chính xác để tạo ra bề mặt phẳng, nhẵn cho phép chúng ghép lại với nhau với mức rò rỉ tối thiểu.

Các mặt phớt chính được giữ cố định bằng sự kết hợp giữa áp suất lò xo và lực thủy lực từ chất lỏng kín. Khi áp suất chất lỏng kín tăng, lực thủy lực trên các mặt phớt cũng tăng, khiến chúng đóng chặt hơn và ngăn rò rỉ.

Con dấu thứ cấp

Phớt thứ cấp, còn được gọi là phớt ngoài, là thành phần phớt dự phòng trong phớt cơ khí kép. Nó thường được làm bằng cùng vật liệu với phớt chính và đóng vai trò là điểm phớt dự phòng trong trường hợp phớt chính bị hỏng.

Các mặt phớt thứ cấp không tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng được bịt kín và do đó không bị hao mòn như các mặt phớt chính. Tuy nhiên, chúng vẫn tiếp xúc với môi trường và phải chống ăn mòn, biến động nhiệt độ và các yếu tố môi trường khác.

Tuyến hải cẩu

Tuyến đệm kín là vỏ chứa các thành phần phớt cơ khí. Nó thường được làm bằng vật liệu chống ăn mòn như thép không gỉ hoặc Hastelloy và được thiết kế để chịu được áp suất và nhiệt độ của chất lỏng được bịt kín.

Tuyến đệm kín cung cấp bề mặt lắp cho các mặt đệm kín, cũng như các cổng để đưa chất lỏng xả và chất lỏng chắn/đệm vào. Nó cũng bao gồm một cổng xả để cho phép bất kỳ rò rỉ nào có thể xảy ra được loại bỏ an toàn khỏi hệ thống.

Ống lót trục

Ống lót trục là một thành phần hình trụ vừa khít với trục của thiết bị quay và cung cấp bề mặt lắp cho tuyến đệm. Nó thường được làm bằng vật liệu cứng, chống mài mòn như thép không gỉ hoặc cacbua vonfram và được thiết kế để bảo vệ trục khỏi hư hỏng do phớt cơ khí gây ra.

Ống lót trục cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự căn chỉnh thích hợp của các mặt phớt. Bất kỳ sự không căn chỉnh hoặc độ lệch nào trong trục đều có thể khiến các mặt phớt bị lệch, dẫn đến rò rỉ nhiều hơn và hỏng phớt sớm.

Hệ thống xả

Hệ thống xả là một thành phần quan trọng của phớt cơ khí kép giúp làm mát và bôi trơn bề mặt phớt, cũng như ngăn ngừa sự tích tụ các chất gây ô nhiễm có thể khiến phớt bị hỏng. Hệ thống xả bao gồm hai phần: xả phớt chính và xả phớt phụ.

Phớt chính (Trong)

Xả phớt chính được sử dụng để làm mát và bôi trơn các mặt phớt chính. Thông thường, đây là chất lỏng sạch, tương thích được đưa vào tuyến phớt thông qua một cổng trong tuyến phớt. Chất lỏng xả chảy qua các mặt phớt chính, loại bỏ nhiệt và chất gây ô nhiễm trước khi thoát ra qua cổng xả.

Phớt phụ (Ngoài)

Xả phớt thứ cấp được sử dụng để làm mát và bôi trơn các mặt phớt thứ cấp. Nó thường là cùng một chất lỏng với xả phớt chính và được đưa vào tuyến phớt thông qua một cổng riêng. Xả phớt thứ cấp chảy qua các mặt phớt thứ cấp trước khi thoát ra qua cổng xả.

Hệ thống chất lỏng đệm/rào cản

Hệ thống chất lỏng chắn/đệm là một thành phần bổ sung có thể được sử dụng trong phớt cơ khí kép để cung cấp thêm một lớp bảo vệ chống rò rỉ. Chất lỏng chắn/đệm là chất lỏng sạch, tương thích được duy trì ở áp suất cao hơn chất lỏng bịt kín, tạo ra chênh lệch áp suất dương trên các mặt phớt.

Hệ thống chất lỏng chắn/đệm bao gồm một bình chứa, một van điều khiển áp suất và một bơm tuần hoàn. Bình chứa giữ nguồn cung cấp chất lỏng chắn/đệm, trong khi van điều khiển áp suất duy trì chất lỏng ở áp suất không đổi. Bơm tuần hoàn tuần hoàn chất lỏng qua tuyến đệm, cung cấp dòng chất lỏng sạch, mát liên tục qua các mặt đệm.

Chất đàn hồi niêm phong

Chất đàn hồi làm kín là thành phần thiết yếu của phớt cơ khí kép, cung cấp khả năng làm kín tĩnh giữa các thành phần làm kín khác nhau. Chúng thường được làm bằng vật liệu linh hoạt, đàn hồi như fluoroelastomer (FKM), perfluoroelastomer (FFKM) hoặc monome ethylene propylene diene (EPDM) và được thiết kế để chịu được các yêu cầu về áp suất, nhiệt độ và khả năng tương thích hóa học của ứng dụng.

Chất đàn hồi phớt được sử dụng ở nhiều vị trí khác nhau bên trong phớt cơ khí, bao gồm:

• Vòng đệm chữ O giữa mặt phớt và đầu đệm
• Gioăng giữa tuyến đệm và vỏ thiết bị
• Ống thổi hoặc màng chắn cung cấp chuyển động dọc trục của mặt phớt

Phần cứng niêm phong

Phần cứng phớt là các thành phần cơ khí khác nhau giữ mặt phớt và các thành phần khác tại chỗ trong tuyến phớt. Các thành phần này thường được làm bằng vật liệu chống ăn mòn như thép không gỉ hoặc Hastelloy và được thiết kế để chịu được áp suất và nhiệt độ của chất lỏng được bịt kín.

Một số ví dụ phổ biến về phần cứng niêm phong bao gồm:

• Lò xo cung cấp lực đóng cần thiết trên mặt phớt
• Vòng truyền động truyền mô-men xoắn từ trục đến mặt phớt
• Vòng giữ giữ các thành phần phớt tại chỗ bên trong tuyến phớt