Teollisuuskoneiden alalla pyörivien laitteiden ja pumppujen eheyden varmistaminen on ensiarvoisen tärkeää. Mekaaniset tiivisteet ovat kriittisiä komponentteja eheyden ylläpitämisessä estämällä vuotoja ja pitämällä nesteitä sisällään. Tällä erikoisalalla on kaksi pääkokoonpanoa: yksi- jakaksinkertaiset mekaaniset tiivisteetKullakin tyypillä on omat etunsa ja ne vastaavat tiettyihin toiminnallisiin vaatimuksiin. Tässä artikkelissa syvennytään näiden kahden tiivistysratkaisun yksityiskohtiin ja esitellään niiden toiminnot, sovellukset ja hyödyt.
Mikä onYksi mekaaninen tiiviste?
Yksi mekaaninen tiiviste koostuu kahdesta pääkomponentista – pyörivästä jakiinteät tiivistepinnatPyörivä tiivistepinta on kiinnitetty pyörivään akseliin, kun taas kiinteä pinta on kiinnitetty pumpun koteloon. Näitä kahta pintaa työnnetään yhteen jousimekanismilla, jonka ansiosta ne muodostavat tiiviin tiivisteen, joka estää nesteen vuotamisen akselia pitkin.
Näissä tiivistyspinnoissa käytetyt päämateriaalit vaihtelevat, ja yleisimpiä valintoja ovat piikarbidi, volframikarbidi, keraaminen tai hiili, jotka valitaan usein prosessinesteen ominaisuuksien ja käyttöolosuhteiden, kuten lämpötilan, paineen ja kemiallisen yhteensopivuuden, perusteella. Lisäksi pumpattavan nesteen voitelukalvo sijaitsee tyypillisesti tiivistepintojen välissä kulumisen minimoimiseksi – olennainen osa pitkäikäisyyden ylläpitämistä.
Yksittäisiä mekaanisia tiivisteitä käytetään yleensä sovelluksissa, joissa vuotoriski ei aiheuta merkittäviä turvallisuus- tai ympäristöriskejä. Niiden yksinkertaisempi rakenne mahdollistaa helpon asennuksen ja alhaisemmat alkukustannukset verrattuna monimutkaisempiin tiivistysratkaisuihin. Näiden tiivisteiden huolto edellyttää säännöllistä tarkastusta ja vaihtoa ennalta määrätyin väliajoin normaalista kulumisesta johtuvien vikojen estämiseksi.
Ympäristöissä, jotka vaativat tiivistysmekanismeja vähemmän – joissa ei ole aggressiivisia tai vaarallisia nesteitä – yksittäiset mekaaniset tiivisteet tarjoavat tehokkaantiivistysratkaisupidentämällä laitteiden käyttöikää samalla kun ylläpitokäytännöt pysyvät yksinkertaisina.
Ominaisuuden kuvaus
Pääkomponentit Pyörivä tiivistepinta (akselilla), Kiinteä tiivistepinta (pumppukotelossa)
Materiaalit Piikarbidi, Volframikarbidi, Keraaminen, Hiili
Mekanismi Jousikuormitettu, pinnat painetaan yhteen
Tiivisteen rajapinta Nestekalvo pintojen välissä
Yleisiä käyttökohteita Vähemmän vaaralliset nesteet/prosessit, joissa vuotoriski on minimaalinen
Edut Yksinkertainen muotoilu; Helppo asennus; Alhaiset kustannukset
Huoltovaatimukset Säännöllinen tarkastus; Vaihto määräajoin
Yksijousinen mekaaninen tiiviste e1705135534757
Mikä on kaksinkertainen mekaaninen tiiviste?
Kaksinkertainen mekaaninen tiiviste koostuu kahdesta sarjaan asetetusta tiivisteestä, ja sitä kutsutaan myös kaksoispatruunatiivisteeksi. Tämä rakenne tarjoaa paremman suojan tiivistettävälle nesteelle. Kaksoistiivisteitä käytetään tyypillisesti sovelluksissa, joissa tuotteen vuoto voi olla vaarallista ympäristölle tai henkilöstön turvallisuudelle, joissa prosessineste on kallista ja sitä on säilytettävä, tai joissa nestettä on vaikea käsitellä ja se voi kiteytyä tai jähmettyä kosketuksissa ilmakehän olosuhteisiin.
Näissä mekaanisissa tiivisteissä on yleensä sisä- ja ulkotiiviste. Sisätiiviste pitää tuotteen pumpun kotelon sisällä, kun taas ulkotiiviste toimii varmuusesteenä turvallisuuden ja luotettavuuden lisäämiseksi. Kaksoistiivisteet vaativat usein välissään puskurinestettä, joka toimii sekä voiteluaineena että jäähdytysaineena kitkalämpöä vähentäen – mikä pidentää molempien tiivisteiden käyttöikää.
Puskurinesteellä voi olla kaksi kokoonpanoa: paineeton (eli sulkuneste) tai paineistettu. Paineistettuissa järjestelmissä, jos sisätiiviste pettää, vuotoa ei pitäisi tapahtua välittömästi, koska ulkotiiviste pitää paineen alaisena, kunnes huolto voidaan suorittaa. Tämän sulkunesteen säännöllinen seuranta auttaa ennustamaan tiivisteen suorituskykyä ja käyttöikää.
Ominaisuuden kuvaus
Konflikti Korkean eristävyyden tiivistysratkaisu
Rakenne Kaksi sarjaan järjestettyä tiivistettä
Käyttö Vaaralliset ympäristöt; kalliiden nesteiden säilyttäminen; vaikeiden nesteiden käsittely
Edut Parempi turvallisuus; pienempi vuotojen riski; mahdollisesti pidentää käyttöikää
Puskurinesteen tarve Voi olla paineetonta (estoneste) tai paineistettua
Turvallisuus Antaa aikaa huoltotoimenpiteille ennen kuin vuoto tapahtuu vian jälkeen
kaksinkertainen mekaaninen tiiviste 500 × 500 1
Kaksinkertaisten mekaanisten tiivisteiden tyypit
Kaksinkertaiset mekaaniset tiivisteet on suunniteltu vastaamaan vaativampiin tiivistyshaasteisiin kuin yksittäiset mekaaniset tiivisteet. Näihin kokoonpanoihin kuuluvat seläkkäin, kasvot vastakkain ja tandem-tiivisteet, joilla kullakin on omat erilliset kokoonpanonsa ja toimintansa.
1. Takaisin kaksipuolinen mekaaninen tiiviste
Seläkkäin oleva kaksoismekaaninen tiiviste koostuu kahdesta yksittäisestä tiivisteestä, jotka on järjestetty seläkkäin. Tämän tyyppinen tiiviste on suunniteltu erityisiin sovelluksiin, joissa tiivisteiden välissä käytetään sulkunestejärjestelmää voitelun aikaansaamiseksi ja kitkan aiheuttaman lämmön poistamiseksi.
Seläkkäin-järjestelyssä sisätiiviste toimii samoissa paineolosuhteissa kuin tiivistettävä tuote, kun taas ulkoinen lähde syöttää ulkotiivisteelle korkeammassa paineessa olevaa sulkunestettä. Tämä varmistaa, että molemmilla tiivistepinnoilla on aina positiivinen paine, mikä estää prosessinesteiden vuotamisen ympäristöön.
Seläkkäin-tiivisterakenteen käyttö voi hyödyttää järjestelmiä, joissa vastakkaiset paineet ovat huolenaihe tai kun tasaisen voitelukalvon ylläpitäminen on ratkaisevan tärkeää kuivakäyntiolosuhteiden välttämiseksi. Ne sopivat erityisesti korkeapainesovelluksiin varmistaen tiivistysjärjestelmän luotettavuuden ja pitkäikäisyyden. Kestävän rakenteensa ansiosta ne tarjoavat myös lisäturvaa odottamattomia järjestelmän paineenvaihteluita vastaan, jotka muutoin voisivat vaarantaa yksittäisen mekaanisen tiivisteen eheyden.
Pinta-pintaan asetellussa kaksoismekaanisessa tiivistejärjestelyssä, joka tunnetaan myös nimellä tandemtiiviste, kaksi vastakkaista tiivistepintaa on sijoitettu siten, että sisä- ja ulkotiivisteet koskettavat toisiaan tasaisten pintojensa kautta. Tämän tyyppinen tiivistejärjestelmä on erityisen hyödyllinen keskipainesovelluksissa, joissa tiivisteiden välistä nestettä on hallittava ja vuoto voi olla vaarallista.
Yksi merkittävimmistä eduista käyttämällä pintapintaista kaksoismekaanista tiivistettä on sen kyky estää prosessinesteiden vuotaminen ympäristöön. Luomalla puskurilla tai sulkunesteellä esteen kahden tasapintaisen tiivisteen väliin alhaisemmassa paineessa kuin prosessineste, mahdollinen vuoto pyrkii siirtymään tälle alueelle poispäin ulkoisista päästöistä.
Kokoonpano mahdollistaa sulkunesteen tilan seurannan, mikä on olennaista kunnossapidon kannalta ja varmistaa luotettavuuden ajan kuluessa. Koska mahdolliset vuotoreitit ovat joko ulospäin (ilmakehän puolella) tai sisäänpäin (prosessin puolella) paine-eroista riippuen, käyttäjät voivat havaita vuodot helpommin kuin muilla tiivistekokoonpanoilla.
Toinen etu liittyy kulutuskestävyyteen; tämäntyyppisillä tiivisteillä on usein pidempi käyttöikä, koska prosessinesteessä olevat hiukkaset vaikuttavat vähemmän haitallisesti tiivistyspintoihin niiden suhteellisen sijainnin vuoksi ja koska ne toimivat vähemmän ankarissa olosuhteissa puskurinesteen läsnäolon ansiosta.
3.Tandem-kaksoismekaaniset tiivisteet
Tandem- eli vastakkain olevat mekaaniset kaksoistiivisteet ovat tiivistyskokoonpanoja, joissa kaksi mekaanista tiivistettä on asetettu sarjaan. Tämä järjestelmä tarjoaa paremman luotettavuuden ja eristävyyden verrattuna yksittäisiin tiivisteisiin. Ensisijainen tiiviste sijaitsee lähimpänä tiivistettävää tuotetta ja toimii tärkeimpänä vuotosuojana. Toissijainen tiiviste sijaitsee ensisijaisen tiivisteen takana ja toimii lisäsuojana.
Jokainen tandem-järjestelyn tiiviste toimii itsenäisesti; tämä varmistaa, että jos ensisijaisessa tiivisteessä on vikaa, toissijainen tiiviste pitää nesteen sisällään. Tandem-tiivisteissä on usein puskurinestettä, jonka paine on alhaisempi kuin prosessinesteen, molempien tiivisteiden välissä. Tämä puskurineste toimii sekä voiteluaineena että jäähdytysaineena, mikä vähentää tiivistepintojen lämpöä ja kulumista.
Tandem-kaksoismekaanisten tiivisteiden optimaalisen suorituskyvyn ylläpitämiseksi on tärkeää, että niitä ympäröivää ympäristöä hallitaan asianmukaisilla tukijärjestelmillä. Ulkoinen lähde säätelee puskurinesteen lämpötilaa ja painetta, kun taas valvontajärjestelmät seuraavat tiivisteiden suorituskykyä mahdollisten ongelmien ennakoivaksi ratkaisemiseksi.
Tandem-kokoonpano parantaa käyttöturvallisuutta tarjoamalla lisää redundanssia ja vähentää vaarallisiin tai myrkyllisiin nesteisiin liittyviä riskejä. Luotettavan varmuuden ansiosta ensisijaisen tiivisteen vikaantumisen varalta kaksinkertaiset mekaaniset tiivisteet toimivat tehokkaasti vaativissa sovelluksissa varmistaen minimaalisen vuodon ja tiukkojen ympäristöstandardien noudattamisen.
Yksittäisten ja kahden mekaanisen tiivisteen välinen ero
Yksittäisten ja kahden mekaanisen tiivisteen välinen ero on ratkaiseva tekijä valintaprosessissa erilaisiin teollisiin sovelluksiin. Yksittäiset mekaaniset tiivisteet koostuvat kahdesta toisiaan vasten liukuvasta tasaisesta pinnasta, joista toinen on kiinnitetty laitteen koteloon ja toinen pyörivään akseliin. Niissä on voitelunestekalvo. Tämän tyyppisiä tiivisteitä käytetään tyypillisesti sovelluksissa, joissa vuotojen riski on pienempi tai joissa kohtuullisten nestevuotojen käsittely on mahdollista.
Käänteisesti kaksinkertaiset mekaaniset tiivisteet koostuvat kahdesta yhdessä toimivasta tiivisteparista, jotka tarjoavat lisäsuojaa vuotoja vastaan. Rakenne sisältää sisäisen ja ulkoisen tiivistekokoonpanon: sisätiiviste pitää tuotteen pumpun tai sekoittimen sisällä, kun taas ulkotiiviste estää ulkoisten epäpuhtauksien pääsyn sisään ja tiivistää myös kaikki nesteet, jotka saattavat karata ensisijaisesta tiivisteestä. Kaksinkertaisia mekaanisia tiivisteitä suositaan tilanteissa, joissa käsitellään vaarallisia, myrkyllisiä, korkeapaineisia tai steriilejä aineita, koska ne tarjoavat paremman luotettavuuden ja turvallisuuden vähentämällä ympäristön saastumis- ja altistumisriskiä.
Olennaista on huomata, että kaksinkertaiset mekaaniset tiivisteet vaativat monimutkaisemman aputukijärjestelmän, joka sisältää puskuri- tai sulkunestejärjestelmän. Tämä järjestely auttaa ylläpitämään paine-eroja tiivisteen eri osissa ja tarjoaa jäähdytystä tai lämmitystä tarpeen mukaan prosessiolosuhteista riippuen.
Lopuksi
Yhteenvetona voidaan todeta, että päätös yksittäisten ja kaksoismekaanisten tiivisteiden välillä on merkittävä, ja se riippuu useista tekijöistä, kuten tiivistettävän nesteen luonteesta, ympäristönäkökohdista ja huoltovaatimuksista. Yksittäiset tiivisteet ovat tyypillisesti kustannustehokkaita ja helpompia huoltaa, kun taas kaksoistiivisteet tarjoavat paremman suojan sekä henkilöstölle että ympäristölle käsiteltäessä vaarallisia tai aggressiivisia aineita.
Julkaisun aika: 18. tammikuuta 2024