Trong ngành công nghiệp máy móc, phớt cơ khí là thành phần quan trọng giúp ngăn ngừa rò rỉ và đảm bảo hoạt động hiệu quả của thiết bị quay. Một khía cạnh quan trọng để duy trì tính toàn vẹn và hiệu suất của các phớt này là tốc độ xả, tức là dòng chất lỏng được sử dụng để làm mát, bôi trơn và làm sạch các mặt phớt.
Xác định tốc độ xả tối ưu là một hành động cân bằng tinh tế đòi hỏi phải cân nhắc cẩn thận nhiều yếu tố và hậu quả tiềm ẩn. Bài đăng trên blog này sẽ đi sâu vào sự phức tạp của tốc độ xả, khám phá những rủi ro liên quan đến lưu lượng không đủ hoặc quá mức, hướng dẫn chung và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ lý tưởng, cũng như các phương pháp xác định tốc độ xả phù hợp và vai trò của kế hoạch xả phớt API.
Tỷ lệ xả là gì
Trong bối cảnh của phớt cơ khí, tốc độ xả đề cập đến thể tích chất lỏng được đưa vào khoang phớt trên một đơn vị thời gian. Chất lỏng này, được gọi là chất lỏng xả hoặc chất lỏng chắn, có tác dụng bôi trơn, làm mát và làm sạch bề mặt phớt. Duy trì tốc độ xả tối ưu là rất quan trọng đối với hoạt động bình thường và tuổi thọ của phớt cơ khí.
Chất lỏng xả thường được đưa vào qua một cổng trong tấm tuyến hoặc khoang đệm. Sau đó, chất lỏng chảy qua các mặt đệm trước khi thoát ra qua một cổng hoặc ống xả khác. Tốc độ dòng chảy của chất lỏng xả được điều chỉnh cẩn thận để đảm bảo rằng nó thực hiện hiệu quả các chức năng dự định mà không gây ra bất kỳ tác động bất lợi nào đến hiệu suất của đệm.
Hậu quả của việc xả nước không đủ
Quá nóng
Một trong những hậu quả chính của tốc độ xả không đủ là quá nhiệt của con dấu cơ khí. Chất lỏng xả hoạt động như chất làm mát, hấp thụ nhiệt sinh ra do ma sát giữa mặt phớt quay và mặt phớt tĩnh. Nếu tốc độ xả quá thấp, chất lỏng có thể không tản nhiệt hiệu quả, dẫn đến nhiệt độ tăng cao ở mặt phớt.
Tăng hao mòn
Tốc độ xả không đủ cũng có thể dẫn đến tăng độ mòn và rách trên các thành phần phớt cơ khí. Chất lỏng xả đóng vai trò như chất bôi trơn, làm giảm ma sát giữa các mặt phớt và giảm thiểu mài mòn. Khi tốc độ xả quá thấp, các mặt phớt có thể chịu áp lực tiếp xúc và mài mòn tăng lên, đẩy nhanh quá trình mài mòn.
Sự tích tụ ô nhiễm
Một hậu quả khác của tỷ lệ xả không đủ là sự tích tụ các chất gây ô nhiễm bên trong khoang đệm kín. Chất lỏng xả giúp xả sạch mọi mảnh vụn, hạt hoặc chất lỏng xử lý có thể xâm nhập vào khoang đệm kín. Nếu tỷ lệ xả không đủ, các chất gây ô nhiễm này có thể tích tụ trên bề mặt đệm kín hoặc bên trong khoang đệm kín.
Rủi ro của tỷ lệ xả quá mức
Xói mòn
Trong khi tốc độ xả không đủ có thể dẫn đến nhiều vấn đề khác nhau, tốc độ xả quá mức cũng có thể gây ra tác động bất lợi cho phớt cơ khí. Một trong những rủi ro chính liên quan đến tốc độ xả cao là sự xói mòn bề mặt phớt và các thành phần khác.
Khi chất lỏng xả chảy qua các mặt phớt ở vận tốc quá cao, nó có thể gây ra sự xói mòn, dần dần làm mòn vật liệu của các mặt phớt. Sự xói mòn này có thể tạo ra các bề mặt không bằng phẳng, làm giảm độ phẳng và sự liên kết của các mặt. Do đó, khả năng bịt kín của phớt cơ khí có thể bị giảm, dẫn đến rò rỉ nhiều hơn.
Tăng chi phí hoạt động mà không có lợi ích đáng kể
Một rủi ro khác liên quan đến tốc độ xả quá mức là khả năng tăng chi phí vận hành mà không mang lại lợi ích đáng kể. Tốc độ xả cao hơn đòi hỏi phải bơm nhiều chất lỏng xả hơn qua hệ thống, điều này có thể dẫn đến tăng mức tiêu thụ năng lượng và hao mòn bơm.
Hơn nữa, tốc độ xả quá mức có thể đòi hỏi phải có máy bơm, đường ống và bể chứa lớn hơn để chứa lượng chất lỏng tăng lên. Điều này có thể dẫn đến chi phí đầu tư ban đầu cao hơn và chi phí bảo trì liên tục.
Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ xả
Một số yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định tốc độ xả phù hợp cho phớt cơ khí. Hiểu được các yếu tố này là cần thiết để tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của phớt trong khi giảm thiểu chi phí vận hành. Sau đây là các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ xả:
Kích thước và loại con dấu
Kích thước và loại phớt cơ khí ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ xả cần thiết. Các phớt lớn hơn thường yêu cầu tốc độ xả cao hơn để duy trì bôi trơn và làm mát thích hợp. Loại phớt, chẳng hạn như phớt đơn hoặc phớt đôi, cũng ảnh hưởng đến yêu cầu về tốc độ xả. Phớt đôi thường yêu cầu tốc độ xả cao hơn so với phớt đơn do có thêm rào cản chất lỏng giữa quy trình và khí quyển.
Độ nhớt
Độ nhớt của chất lỏng quy trình và chất lỏng xả tác động đến tốc độ xả cần thiết. Chất lỏng có độ nhớt cao hơn yêu cầu tốc độ xả cao hơn để duy trì lưu lượng và truyền nhiệt đầy đủ. Độ nhớt của chất lỏng xả nên được xem xét khi lựa chọn môi trường xả tương thích và xác định tốc độ xả phù hợp.
Nhiệt độ
Nhiệt độ hoạt động của chất lỏng quy trình và môi trường phớt ảnh hưởng đến yêu cầu về tốc độ xả. Nhiệt độ cao hơn đòi hỏi tốc độ xả tăng lên để tản nhiệt hiệu quả và ngăn ngừa quá nhiệt. Nhiệt độ của chất lỏng xả cũng cần được xem xét, vì nó ảnh hưởng đến khả năng làm mát và hiệu quả truyền nhiệt tổng thể.
Sự biến động
Độ bay hơi của chất lỏng trong quy trình ảnh hưởng đến yêu cầu về tốc độ xả. Chất lỏng có độ bay hơi cao có xu hướng bốc hơi dễ dàng hơn, dẫn đến hình thành các túi hơi bên trong khoang đệm. Cần tăng tốc độ xả để duy trì rào cản chất lỏng ổn định và ngăn ngừa sự hình thành hơi, có thể làm giảm hiệu suất đệm và dẫn đến hỏng sớm.
Tốc độ
Tốc độ quay của trục và các thành phần phớt ảnh hưởng đến yêu cầu về tốc độ xả. Tốc độ cao hơn tạo ra nhiều nhiệt hơn do ma sát tăng lên và yêu cầu tốc độ xả cao hơn để tản nhiệt hiệu quả. Tốc độ xả phải được điều chỉnh phù hợp để duy trì bôi trơn và làm mát thích hợp ở nhiều tốc độ vận hành khác nhau.
Áp lực
Áp suất của chất lỏng quy trình và khoang đệm ảnh hưởng đến tốc độ xả cần thiết. Áp suất cao hơn đòi hỏi tốc độ xả tăng lên để duy trì chênh lệch áp suất dương giữa chất lỏng xả và chất lỏng quy trình. Chênh lệch áp suất dương này ngăn chất lỏng quy trình xâm nhập vào khoang đệm và làm bẩn bề mặt đệm. Khả năng áp suất của hệ thống xả nên được xem xét khi xác định tốc độ xả phù hợp.
Phương pháp xác định tốc độ xả
Xác định tốc độ xả phù hợp cho phớt cơ khí đòi hỏi phải cân nhắc cẩn thận nhiều yếu tố khác nhau. Một phương pháp phổ biến là tham khảo thông số kỹ thuật và khuyến nghị của nhà sản xuất cho từng mẫu phớt và ứng dụng cụ thể. Các hướng dẫn này thường cung cấp một loạt tốc độ xả chấp nhận được dựa trên kích thước phớt, điều kiện vận hành và đặc tính chất lỏng.
Một cách tiếp cận khác là tính toán tốc độ xả bằng các công thức và hướng dẫn đã thiết lập. Viện Dầu khí Hoa Kỳ (API) cung cấp một công thức được sử dụng rộng rãi để xác định tốc độ xả tối thiểu dựa trên áp suất buồng đệm và áp suất hơi của chất lỏng. Công thức này đảm bảo rằng tốc độ xả đủ để duy trì trạng thái lỏng tại các mặt đệm, ngăn ngừa sự bốc hơi và mài mòn quá mức.
Kế hoạch xả phớt API và vai trò của chúng
Các kế hoạch xả phớt API là các cấu hình chuẩn hóa xác định cách sắp xếp đường ống, thiết bị đo lường và hệ thống điều khiển để cung cấp chất lỏng xả cho phớt cơ khí. Các kế hoạch này được thiết kế để đảm bảo bôi trơn phớt, làm mát và loại bỏ mảnh vụn thích hợp, cuối cùng là tăng cường hiệu suất và tuổi thọ của phớt.
Mỗi kế hoạch xả API được chỉ định bằng một số, chẳng hạn như Kế hoạch 11, Kế hoạch 13 hoặc Kế hoạch 54 và chỉ định nguồn chất lỏng xả, hướng dòng chảy và thiết bị đo lường cần thiết. Ví dụ: Kế hoạch API 11 bao gồm chất lỏng xả tuần hoàn từ cửa xả của bơm đến buồng đệm, trong khi Kế hoạch 13 sử dụng nguồn chất lỏng bên ngoài để xả.
Việc lựa chọn kế hoạch xả API phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như loại chất lỏng được bịt kín, điều kiện vận hành và các yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Bằng cách tuân thủ các kế hoạch chuẩn hóa này, các cơ sở có thể đảm bảo hiệu suất bịt kín nhất quán và đáng tin cậy, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo trì và khắc phục sự cố, đồng thời tuân thủ các thông lệ tốt nhất của ngành.