Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι εξοπλισμού που απαιτούν σφράγιση ενός περιστρεφόμενου άξονα που διέρχεται από ένα σταθερό περίβλημα. Δύο συνηθισμένα παραδείγματα είναι οι αντλίες και οι αναδευτήρες (ή αναδευτήρες). Ενώ ο βασικός
Οι αρχές σφράγισης διαφορετικού εξοπλισμού είναι παρόμοιες, υπάρχουν διακρίσεις που απαιτούν διαφορετικές λύσεις. Αυτή η παρεξήγηση έχει οδηγήσει σε συγκρούσεις όπως η επίκληση του Αμερικανικού Ινστιτούτου Πετρελαίου
(API) 682 (πρότυπο μηχανικής στεγανοποίησης αντλίας) κατά τον καθορισμό στεγανοποιήσεων για αναμικτήρες. Κατά την εξέταση μηχανικών στεγανοποιήσεων για αντλίες έναντι αναμικτήρων, υπάρχουν μερικές προφανείς διαφορές μεταξύ των δύο κατηγοριών. Για παράδειγμα, οι αντλίες εγκάρσιας ανύψωσης έχουν μικρότερες αποστάσεις (συνήθως μετρούμενες σε ίντσες) από την πτερωτή έως το ακτινικό έδρανο σε σύγκριση με έναν τυπικό αναμικτήρα άνω εισόδου (συνήθως μετρούμενο σε πόδια).
Αυτή η μεγάλη μη υποστηριζόμενη απόσταση έχει ως αποτέλεσμα μια λιγότερο σταθερή πλατφόρμα με μεγαλύτερη ακτινική εκκεντρότητα, κάθετη κακή ευθυγράμμιση και εκκεντρότητα από τις αντλίες. Η αυξημένη εκκεντρότητα του εξοπλισμού δημιουργεί ορισμένες προκλήσεις σχεδιασμού για τις μηχανικές στεγανοποιήσεις. Τι θα γινόταν αν η εκτροπή του άξονα ήταν καθαρά ακτινική; Ο σχεδιασμός μιας στεγανοποίησης για αυτήν την κατάσταση θα μπορούσε να επιτευχθεί εύκολα αυξάνοντας τα διάκενα μεταξύ των περιστρεφόμενων και των στατικών εξαρτημάτων, μαζί με τη διεύρυνση των επιφανειών κίνησης της επιφάνειας της στεγανοποίησης. Όπως υποψιάζεστε, τα προβλήματα δεν είναι τόσο απλά. Η πλευρική φόρτιση στην/στις πτερωτή/ες, όπου κι αν βρίσκονται στον άξονα ανάμειξης, προσδίδει μια εκτροπή που μεταφράζεται σε όλη τη διαδρομή της στεγανοποίησης στο πρώτο σημείο στήριξης του άξονα - το ακτινικό έδρανο του κιβωτίου ταχυτήτων. Λόγω της εκτροπής του άξονα μαζί με την κίνηση του εκκρεμούς, η εκτροπή δεν είναι γραμμική συνάρτηση.
Αυτό θα έχει μια ακτινική και μια γωνιακή συνιστώσα που δημιουργεί μια κάθετη κακή ευθυγράμμιση στη σφράγιση που μπορεί να προκαλέσει προβλήματα για τη μηχανική σφράγιση. Η παραμόρφωση μπορεί να υπολογιστεί εάν είναι γνωστά τα βασικά χαρακτηριστικά του άξονα και του φορτίου του άξονα. Για παράδειγμα, το API 682 ορίζει ότι η ακτινική παραμόρφωση του άξονα στις επιφάνειες σφράγισης μιας αντλίας πρέπει να είναι ίση ή μικρότερη από 0,002 ίντσες συνολικής ένδειξης (TIR) στις πιο σοβαρές συνθήκες. Τα κανονικά εύρη σε έναν αναμικτήρα άνω εισόδου είναι μεταξύ 0,03 και 0,150 ιντσών TIR. Προβλήματα εντός της μηχανικής σφράγισης που μπορούν να προκύψουν λόγω υπερβολικής παραμόρφωσης του άξονα περιλαμβάνουν αυξημένη φθορά στα εξαρτήματα της σφράγισης, περιστρεφόμενα εξαρτήματα που έρχονται σε επαφή με καταστροφικά ακίνητα εξαρτήματα, κύλιση και τσίμπημα του δυναμικού δακτυλίου Ο (προκαλώντας σπειροειδή αστοχία του δακτυλίου Ο ή κρέμασμα της επιφάνειας). Όλα αυτά μπορούν να οδηγήσουν σε μειωμένη διάρκεια ζωής της σφράγισης. Λόγω της υπερβολικής κίνησης που είναι εγγενής στους αναμικτήρες, οι μηχανικές σφραγίδες μπορούν να παρουσιάσουν μεγαλύτερη διαρροή σε σύγκριση με παρόμοιες.στεγανοποιήσεις αντλίας, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε άσκοπο τράβηγμα της στεγανοποίησης ή/και ακόμη και σε πρόωρες βλάβες, εάν δεν παρακολουθείται στενά.
Υπάρχουν περιπτώσεις κατά τη στενή συνεργασία με τους κατασκευαστές εξοπλισμού και την κατανόηση του σχεδιασμού του εξοπλισμού, όπου ένα ρουλεμάν κυλινδρικού στοιχείου μπορεί να ενσωματωθεί στις κασέτες στεγανοποίησης για να περιοριστεί η γωνιώδης κλίση στις επιφάνειες στεγανοποίησης και να μετριαστούν αυτά τα προβλήματα. Πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για την εφαρμογή του κατάλληλου τύπου ρουλεμάν και για την πλήρη κατανόηση των πιθανών φορτίων ρουλεμάν, διαφορετικά το πρόβλημα θα μπορούσε να επιδεινωθεί ή ακόμα και να δημιουργήσει ένα νέο πρόβλημα, με την προσθήκη ενός ρουλεμάν. Οι προμηθευτές στεγανοποιήσεων θα πρέπει να συνεργάζονται στενά με τους κατασκευαστές πρωτότυπου εξοπλισμού (OEM) και ρουλεμάν για να διασφαλίσουν τον σωστό σχεδιασμό.
Οι εφαρμογές στεγανοποίησης ανάμειξης είναι συνήθως χαμηλής ταχύτητας (5 έως 300 περιστροφές ανά λεπτό [rpm]) και δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν ορισμένες παραδοσιακές μεθόδους για να διατηρήσουν τα υγρά φραγμού δροσερά. Για παράδειγμα, σε ένα Σχέδιο 53Α για διπλές στεγανοποιήσεις, η κυκλοφορία του υγρού φραγμού παρέχεται από ένα εσωτερικό χαρακτηριστικό άντλησης όπως ένας κοχλία αξονικής άντλησης. Η πρόκληση είναι ότι το χαρακτηριστικό άντλησης βασίζεται στην ταχύτητα του εξοπλισμού για τη δημιουργία ροής και οι τυπικές ταχύτητες ανάμειξης δεν είναι αρκετά υψηλές για να δημιουργήσουν χρήσιμους ρυθμούς ροής. Τα καλά νέα είναι ότι η θερμότητα που παράγεται από την επιφάνεια στεγανοποίησης δεν είναι γενικά αυτή που προκαλεί την αύξηση της θερμοκρασίας του υγρού φραγμού σε έναστεγανοποίηση ανάμειξηςΕίναι η θερμική απορρόφηση από τη διαδικασία που μπορεί να προκαλέσει αυξημένες θερμοκρασίες υγρού φραγμού, καθώς και να καταστήσει τα κάτω εξαρτήματα στεγανοποίησης, τις επιφάνειες και τα ελαστομερή, για παράδειγμα, ευάλωτα σε υψηλές θερμοκρασίες. Τα κάτω εξαρτήματα στεγανοποίησης, όπως οι επιφάνειες στεγανοποίησης και οι δακτύλιοι Ο, είναι πιο ευάλωτα λόγω της εγγύτητας στη διαδικασία. Δεν είναι η θερμότητα που καταστρέφει άμεσα τις επιφάνειες στεγανοποίησης, αλλά μάλλον το μειωμένο ιξώδες και, επομένως, η λιπαντικότητα του υγρού φραγμού στις κάτω επιφάνειες στεγανοποίησης. Η κακή λίπανση προκαλεί ζημιά στην επιφάνεια λόγω επαφής. Άλλα χαρακτηριστικά σχεδιασμού μπορούν να ενσωματωθούν στο φυσίγγιο στεγανοποίησης για να διατηρούνται χαμηλές οι θερμοκρασίες φραγμού και να προστατεύονται τα εξαρτήματα στεγανοποίησης.
Οι μηχανικές σφραγίδες για αναμικτήρες μπορούν να σχεδιαστούν με εσωτερικά πηνία ή μανδύες ψύξης που βρίσκονται σε άμεση επαφή με το υγρό φραγμού. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι ένα σύστημα κλειστού βρόχου, χαμηλής πίεσης και χαμηλής ροής που διαθέτει νερό ψύξης που κυκλοφορεί μέσα από αυτά και λειτουργεί ως ενσωματωμένος εναλλάκτης θερμότητας. Μια άλλη μέθοδος είναι η χρήση ενός καρουλιού ψύξης στο φυσίγγιο στεγανοποίησης μεταξύ των κάτω εξαρτημάτων στεγανοποίησης και της επιφάνειας στήριξης του εξοπλισμού. Ένα καρούλι ψύξης είναι μια κοιλότητα μέσα από την οποία μπορεί να ρέει νερό ψύξης χαμηλής πίεσης για να δημιουργήσει ένα μονωτικό φράγμα μεταξύ της στεγανοποίησης και του δοχείου για να περιορίσει την απορρόφηση θερμότητας. Ένα σωστά σχεδιασμένο καρούλι ψύξης μπορεί να αποτρέψει τις υπερβολικές θερμοκρασίες που μπορεί να οδηγήσουν σε ζημιά τουόψεις σφραγίδωνκαι ελαστομερή. Η θερμική απορρόφηση από τη διεργασία προκαλεί αντ' αυτού αύξηση της θερμοκρασίας του υγρού φραγμού.
Αυτά τα δύο χαρακτηριστικά σχεδιασμού μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό ή μεμονωμένα για να βοηθήσουν στον έλεγχο των θερμοκρασιών στη μηχανική σφράγιση. Πολύ συχνά, οι μηχανικές σφραγίδες για αναμικτήρες καθορίζονται ώστε να συμμορφώνονται με το API 682, 4η Έκδοση Κατηγορίας 1, παρόλο που αυτά τα μηχανήματα δεν συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις σχεδιασμού του API 610/682 λειτουργικά, διαστατικά ή/και μηχανικά. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι οι τελικοί χρήστες είναι εξοικειωμένοι και αισθάνονται άνετα με το API 682 ως προδιαγραφή σφράγισης και δεν γνωρίζουν ορισμένες από τις προδιαγραφές του κλάδου που είναι πιο εφαρμόσιμες για αυτά τα μηχανήματα/σφραγίδες. Οι Πρακτικές της Βιομηχανίας Επεξεργασίας (PIP) και το Deutsches Institut fur Normung (DIN) είναι δύο βιομηχανικά πρότυπα που είναι πιο κατάλληλα για αυτούς τους τύπους σφραγίδων - τα πρότυπα DIN 28138/28154 έχουν καθοριστεί εδώ και καιρό για τους κατασκευαστές πρωτότυπου εξοπλισμού ανάμειξης στην Ευρώπη και το PIP RESM003 έχει χρησιμοποιηθεί ως απαίτηση προδιαγραφής για μηχανικές σφραγίδες σε εξοπλισμό ανάμειξης. Εκτός αυτών των προδιαγραφών, δεν υπάρχουν κοινά εφαρμοσμένα βιομηχανικά πρότυπα, γεγονός που οδηγεί σε μια μεγάλη ποικιλία διαστάσεων θαλάμου στεγανοποίησης, ανοχών κατεργασίας, παραμόρφωσης άξονα, σχεδίων κιβωτίου ταχυτήτων, διατάξεων ρουλεμάν κ.λπ., τα οποία ποικίλλουν από κατασκευαστή πρωτότυπου εξοπλισμού (OEM) σε κατασκευαστή πρωτότυπου εξοπλισμού (OEM).
Η τοποθεσία και ο κλάδος του χρήστη θα καθορίσουν σε μεγάλο βαθμό ποια από αυτές τις προδιαγραφές θα ήταν η καταλληλότερη για τον ιστότοπό του.μηχανικές σφραγίδες ανάμειξηςΟ καθορισμός του API 682 για μια στεγανοποίηση ανάμειξης μπορεί να αποτελέσει περιττό πρόσθετο κόστος και επιπλοκή. Ενώ είναι δυνατή η ενσωμάτωση μιας βασικής στεγανοποίησης με πιστοποίηση API 682 σε μια διαμόρφωση ανάμειξης, αυτή η προσέγγιση συνήθως οδηγεί σε συμβιβασμούς τόσο όσον αφορά τη συμμόρφωση με το API 682 όσο και την καταλληλότητα του σχεδιασμού για εφαρμογές ανάμειξης. Η Εικόνα 3 δείχνει μια λίστα διαφορών μεταξύ μιας στεγανοποίησης κατηγορίας 1 API 682 έναντι μιας τυπικής μηχανικής στεγανοποίησης ανάμειξης.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Οκτωβρίου 2023