On olemassa monenlaisia laitteita, jotka vaativat kiinteän kotelon läpi kulkevan pyörivän akselin tiivistämistä. Kaksi yleistä esimerkkiä ovat pumput ja sekoittimet. Vaikka perus-
Vaikka eri laitteiden tiivistysperiaatteet ovat samankaltaisia, on olemassa eroja, jotka vaativat erilaisia ratkaisuja. Tämä väärinkäsitys on johtanut konflikteihin, kuten American Petroleum Instituten vetoamiseen
(API) 682 (pumppujen mekaanisten tiivisteiden standardi) sekoittimien tiivisteitä määritettäessä. Pumppujen ja sekoittimien mekaanisten tiivisteiden vertailussa on muutamia selviä eroja. Esimerkiksi ulkonevilla pumpuilla on lyhyemmät etäisyydet (yleensä mitattuna tuumina) juoksupyörästä säteislaakeriin verrattuna tyypilliseen ylhäältä asennettavaan sekoittimeen (yleensä mitattuna jalkoina).
Tämä pitkä tukematon etäisyys johtaa epävakaampaan alustaan, jolla on suurempi säteittäinen heitto, kohtisuora linjauspoikkeama ja epäkeskisyys kuin pumpuilla. Lisääntynyt laitteen heitto aiheuttaa mekaanisille tiivisteille joitakin suunnitteluhaasteita. Entä jos akselin taipuma olisi puhtaasti säteittäinen? Tiivisteen suunnittelu tähän tilaan voitaisiin toteuttaa helposti lisäämällä pyörivien ja paikallaan olevien komponenttien välisiä välyksiä sekä leventämällä tiivistepintojen kulkupintoja. Kuten epäiltiin, ongelmat eivät ole näin yksinkertaisia. Juoksupyörään (juoksupyöriin) kohdistuva sivuttaiskuormitus, missä tahansa ne sijaitsevatkin sekoittimen akselilla, aiheuttaa taipuman, joka siirtyy koko tiivisteen läpi akselin ensimmäiseen tukipisteeseen – vaihteiston säteittäislaakeriin. Akselin taipuman ja heiluriliikkeen vuoksi taipuma ei ole lineaarinen funktio.
Tällä on säteittäinen ja kulmakomponentti, jotka aiheuttavat tiivisteeseen kohtisuoran linjausvirheen, joka voi aiheuttaa ongelmia mekaaniselle tiivisteelle. Taipuma voidaan laskea, jos akselin ja akselin kuormituksen keskeiset ominaisuudet tunnetaan. Esimerkiksi API 682:n mukaan pumpun tiivistepintojen akselin säteittäisen taipuman tulisi olla enintään 0,002 tuumaa kokonaislukemaa (TIR) ankarimmissa olosuhteissa. Yläpuolella olevan sekoittimen normaalit arvot ovat 0,03–0,150 tuumaa TIR. Mekaanisen tiivisteen ongelmia, joita voi esiintyä liiallisen akselin taipuman vuoksi, ovat tiivisteosien lisääntynyt kuluminen, pyörivien osien kosketus vahingoittaviin kiinteisiin osiin, dynaamisen O-renkaan vieriminen ja puristuminen (mikä aiheuttaa O-renkaan kierteisen pettämisen tai pinnan jumiutumisen). Nämä kaikki voivat johtaa tiivisteen käyttöiän lyhenemiseen. Sekoittimille ominaisen liiallisen liikkeen vuoksi mekaaniset tiivisteet voivat vuotaa enemmän verrattuna vastaaviin tiivisteisiin.pumpun tiivisteet, mikä voi johtaa tiivisteen tarpeettomaan vetämiseen ja/tai jopa ennenaikaisiin vikaantumiseen, jos sitä ei valvota tarkasti.
Työskenneltäessä tiiviisti laitevalmistajien kanssa ja ymmärrettäessä laitteiden suunnittelua on tapauksia, joissa vierintälaakeri voidaan sisällyttää tiivistekasetteihin tiivistyspintojen kulman rajoittamiseksi ja näiden ongelmien lieventämiseksi. On huolehdittava oikeanlaisen laakerin käytöstä ja siitä, että mahdolliset laakerikuormat ymmärretään täysin, muuten ongelma voi pahentua tai jopa luoda uuden ongelman laakerin lisäämisen myötä. Tiivisteiden toimittajien tulisi tehdä tiivistä yhteistyötä alkuperäislaitevalmistajien ja laakerivalmistajien kanssa asianmukaisen suunnittelun varmistamiseksi.
Sekoitintiivistesovellukset ovat tyypillisesti hitaita (5–300 kierrosta minuutissa [rpm]), eivätkä ne pysty käyttämään joitakin perinteisiä menetelmiä sulkunesteiden pitämiseksi viileinä. Esimerkiksi kaksoistiivisteissä käytettävässä Plan 53A -mallissa sulkunesteen kierto tapahtuu sisäisellä pumppaustoiminnolla, kuten aksiaalisella pumppausruuvilla. Haasteena on, että pumppaustoiminto on riippuvainen laitteen nopeudesta virtauksen aikaansaamiseksi, eivätkä tyypilliset sekoitusnopeudet ole riittävän suuria hyödyllisten virtausnopeuksien aikaansaamiseksi. Hyvä uutinen on, että tiivistepinnan tuottama lämpö ei yleensä aiheuta sulkunesteen lämpötilan nousua...sekoittimen tiivisteProsessista johtuva lämmön liotus voi nostaa sulkunesteen lämpötiloja ja tehdä esimerkiksi alemmat tiivistekomponentit, tiivistepinnat ja elastomeerit alttiimmiksi korkeille lämpötiloille. Alemmat tiivistekomponentit, kuten tiivistepinnat ja O-renkaat, ovat alttiimpia prosessin läheisyyden vuoksi. Tiivistepintoja ei vahingoita suoraan lämpö, vaan tiivistenesteen viskositeetin heikkeneminen ja siten alempien tiivistepintojen voitelevuus. Huono voitelu aiheuttaa pintojen vaurioita kosketuksen vuoksi. Tiivistekasettiin voidaan sisällyttää muita suunnitteluominaisuuksia, jotka pitävät sulkulämpötilat alhaisina ja suojaavat tiivistekomponentteja.
Sekoittimien mekaaniset tiivisteet voidaan suunnitella sisäisillä jäähdytyskierukoilla tai -vaipoilla, jotka ovat suorassa kosketuksessa sulkunesteen kanssa. Näitä ominaisuuksia ovat suljettu, matalapaineinen ja matalavirtausinen järjestelmä, jonka läpi kierrätetään jäähdytysvettä ja joka toimii integroituna lämmönvaihtimena. Toinen menetelmä on käyttää jäähdytyskelaa tiivistekasetissa alempien tiivistekomponenttien ja laitteen kiinnityspinnan välissä. Jäähdytyskela on ontelo, jonka läpi matalapaineinen jäähdytysvesi voi virrata ja luoda eristävän esteen tiivisteen ja astian välille lämmön haihtumisen rajoittamiseksi. Oikein suunniteltu jäähdytyskela voi estää liiallisia lämpötiloja, jotka voivat johtaa laitteiden vaurioitumiseen.tiivistepinnatja elastomeerit. Prosessista johtuva lämmön liotus nostaa sen sijaan sulkunesteen lämpötilaa.
Näitä kahta suunnitteluominaisuutta voidaan käyttää yhdessä tai erikseen mekaanisen tiivisteen lämpötilojen säätämiseen. Usein sekoittimien mekaaniset tiivisteet on määritelty API 682:n, 4. painoksen, luokan 1 mukaisiksi, vaikka nämä koneet eivät täytä API 610/682:n suunnitteluvaatimuksia toiminnallisesti, mitoiltaan ja/tai mekaanisesti. Tämä voi johtua siitä, että loppukäyttäjät tuntevat API 682:n tiivistespesifikaationa ja ovat sen suhteen tottuneet siihen, eivätkä he ole tietoisia joistakin näille koneille/tiivisteille paremmin soveltuvista alan spesifikaatioista. Process Industry Practices (PIP) ja Deutsches Institut für Normung (DIN) ovat kaksi alan standardia, jotka sopivat paremmin tämäntyyppisille tiivisteille – DIN 28138/28154 -standardit on jo pitkään määritelty sekoittimien valmistajille Euroopassa, ja PIP RESM003 -standardista on tullut sekoituslaitteiden mekaanisten tiivisteiden spesifikaatiovaatimus. Näiden eritelmien lisäksi ei ole olemassa yleisesti käytettyjä teollisuusstandardeja, mikä johtaa laajaan valikoimaan tiivistyskammion mittoja, koneistustoleransseja, akselin taipumia, vaihteiston rakenteita, laakerijärjestelyjä jne., jotka vaihtelevat alkuperäislaitevalmistajittain.
Käyttäjän sijainti ja toimiala määräävät pitkälti, mikä näistä spesifikaatioista sopisi parhaiten hänen sivustolleen.sekoittimen mekaaniset tiivisteetAPI 682 -standardin mukaisen tiivisteen valitseminen sekoittimen tiivisteeksi voi olla tarpeeton lisäkustannus ja monimutkaisuus. Vaikka API 682 -hyväksytyn perustiivisteen sisällyttäminen sekoittimen kokoonpanoon on mahdollista, tämä lähestymistapa johtaa usein kompromisseihin sekä API 682 -standardin noudattamisen että suunnittelun soveltuvuuden sekoitinsovelluksiin suhteen. Kuvassa 3 on luettelo API 682 -luokan 1 tiivisteen ja tyypillisen sekoittimen mekaanisen tiivisteen eroista.
Julkaisuaika: 26.10.2023