Τι είναι έναστεγανοποίηση άξονα αντλίας?
Οι στεγανοποιήσεις άξονα εμποδίζουν τη διαρροή υγρού από έναν περιστρεφόμενο ή παλινδρομικό άξονα. Αυτό είναι σημαντικό για όλες τις αντλίες και στην περίπτωση των φυγοκεντρικών αντλιών θα είναι διαθέσιμες αρκετές επιλογές στεγανοποίησης: στεγανοποιητικά, στεγανοποιητικά χειλιών και όλοι οι τύποι μηχανικών στεγανοποιητικών – μονά, διπλά και σε σειρά, συμπεριλαμβανομένων των στεγανοποιητικών φυσιγγίων. Οι περιστροφικές αντλίες θετικής εκτόπισης, όπως οι γραναζωτές αντλίες και οι αντλίες πτερυγίων, διατίθενται με διατάξεις στεγανοποίησης, χειλιών και μηχανικών στεγανοποιητικών. Οι παλινδρομικές αντλίες παρουσιάζουν διαφορετικά προβλήματα στεγανοποίησης και συνήθως βασίζονται σε στεγανοποιητικά χειλιών ή στεγανοποιητικά. Ορισμένα σχέδια, όπως οι μαγνητικές αντλίες κίνησης, οι αντλίες διαφράγματος ή οι περισταλτικές αντλίες, δεν απαιτούν στεγανοποιητικά άξονα. Αυτές οι λεγόμενες «χωρίς στεγανοποίηση» αντλίες περιλαμβάνουν σταθερές στεγανοποιήσεις για την πρόληψη διαρροής υγρού.
Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι στεγανοποιητικών άξονα αντλίας;
Συσκευασία
Το παρέμβυσμα (γνωστό και ως παρέμβυσμα άξονα ή παρέμβυσμα στυπιοθλίπτη) αποτελείται από ένα μαλακό υλικό, το οποίο συχνά πλέκεται ή διαμορφώνεται σε δακτυλίους. Αυτό πιέζεται σε έναν θάλαμο γύρω από τον κινητήριο άξονα που ονομάζεται στυπιοθλίπτης για να δημιουργήσει μια στεγανοποίηση (Σχήμα 1). Κανονικά, η συμπίεση εφαρμόζεται αξονικά στο παρέμβυσμα, αλλά μπορεί επίσης να εφαρμοστεί ακτινικά με υδραυλικό μέσο.
Παραδοσιακά, η στεγανοποίηση κατασκευάζονταν από δέρμα, σχοινί ή λινάρι, αλλά τώρα συνήθως αποτελείται από αδρανή υλικά όπως διογκωμένο PTFE, συμπιεσμένο γραφίτη και κοκκώδη ελαστομερή. Η στεγανοποίηση είναι οικονομική και χρησιμοποιείται συνήθως για παχύρρευστα, δύσκολα στη σφράγιση υγρά, όπως ρητίνες, πίσσα ή κόλλες. Ωστόσο, είναι μια κακή μέθοδος σφράγισης για αραιά υγρά, ειδικά σε υψηλότερες πιέσεις. Η στεγανοποίηση σπάνια αποτυγχάνει καταστροφικά και μπορεί να αντικατασταθεί γρήγορα κατά τη διάρκεια προγραμματισμένων διακοπών λειτουργίας.
Οι στεγανοποιήσεις στεγανοποίησης απαιτούν λίπανση για να αποφευχθεί η συσσώρευση θερμότητας τριβής. Αυτή συνήθως παρέχεται από το ίδιο το αντλούμενο υγρό, το οποίο τείνει να διαρρέει ελαφρώς μέσω του υλικού στεγανοποίησης. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ακαταστασία και, στην περίπτωση διαβρωτικών, εύφλεκτων ή τοξικών υγρών, είναι συχνά απαράδεκτο. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μπορεί να εφαρμοστεί ένα ασφαλές, εξωτερικό λιπαντικό. Το παρέμβυσμα είναι ακατάλληλο για τη σφράγιση αντλιών που χρησιμοποιούνται για υγρά που περιέχουν λειαντικά σωματίδια. Στερεά μπορούν να ενσωματωθούν στο υλικό στεγανοποίησης και αυτό μπορεί στη συνέχεια να προκαλέσει ζημιά στον άξονα της αντλίας ή στο τοίχωμα του κιβωτίου στυπιοθλίπτη.
Σφραγίδες χειλιών
Οι στεγανοποιήσεις χειλιών, επίσης γνωστές ως ακτινικές στεγανοποιήσεις άξονα, είναι απλώς κυκλικά ελαστομερή στοιχεία που συγκρατούνται στη θέση τους έναντι του άξονα μετάδοσης κίνησης από ένα άκαμπτο εξωτερικό περίβλημα (Σχήμα 2). Η στεγανοποίηση προκύπτει από την τριβική επαφή μεταξύ του «χείλους» και του άξονα και αυτή συχνά ενισχύεται από ένα ελατήριο. Οι στεγανοποιήσεις χειλιών είναι κοινές σε όλη την υδραυλική βιομηχανία και μπορούν να βρεθούν σε αντλίες, υδραυλικούς κινητήρες και ενεργοποιητές. Συχνά παρέχουν μια δευτερεύουσα, εφεδρική στεγανοποίηση για άλλα συστήματα στεγανοποίησης, όπως μηχανικές στεγανοποιήσεις. Οι στεγανοποιήσεις χειλιών γενικά περιορίζονται σε χαμηλές πιέσεις και είναι επίσης κακές για λεπτά, μη λιπαντικά υγρά. Πολλαπλά συστήματα στεγανοποίησης χειλιών έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία σε μια ποικιλία παχύρρευστων, μη λειαντικών υγρών. Οι στεγανοποιήσεις χειλιών δεν είναι κατάλληλες για χρήση με λειαντικά υγρά ή υγρά που περιέχουν στερεά, καθώς είναι ευαίσθητα στη φθορά και οποιαδήποτε μικρή ζημιά μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία.
Μηχανικές σφραγίδες
Οι μηχανικές σφραγίδες ουσιαστικά αποτελούνται από ένα ή περισσότερα ζεύγη οπτικά επίπεδων, εξαιρετικά γυαλισμένων επιφανειών, μία ακίνητη στο περίβλημα και μία περιστρεφόμενη, συνδεδεμένες με τον κινητήριο άξονα (Σχήμα 3). Οι επιφάνειες απαιτούν λίπανση, είτε από το ίδιο το αντλούμενο υγρό είτε από ένα υγρό φραγμού. Στην πραγματικότητα, οι επιφάνειες σφράγισης έρχονται σε επαφή μόνο όταν η αντλία είναι ακίνητη. Κατά τη χρήση, το λιπαντικό υγρό παρέχει μια λεπτή, υδροδυναμική μεμβράνη μεταξύ των αντίθετων επιφανειών σφράγισης, μειώνοντας τη φθορά και βοηθώντας στην απαγωγή της θερμότητας.
Οι μηχανικές στεγανοποιήσεις μπορούν να χειριστούν ένα ευρύ φάσμα υγρών, ιξωδών, πιέσεων και θερμοκρασιών. Ωστόσο, μια μηχανική στεγανοποίηση δεν πρέπει να λειτουργεί χωρίς νερό. Ένα βασικό πλεονέκτημα των συστημάτων μηχανικής στεγανοποίησης είναι ότι ο κινητήριος άξονας και το περίβλημα δεν αποτελούν μέρος του μηχανισμού στεγανοποίησης (όπως συμβαίνει με τις στεγανοποιήσεις παρεμβύσματος και χειλιών) και επομένως δεν υπόκεινται σε φθορά.
Διπλές σφραγίδες
Οι διπλές σφραγίδες χρησιμοποιούν δύο μηχανικές σφραγίδες τοποθετημένες πλάτη με πλάτη (Σχήμα 4). Ο εσωτερικός χώρος των δύο σετ επιφανειών σφράγισης μπορεί να συμπιεστεί υδραυλικά με ένα υγρό φραγμού, έτσι ώστε η μεμβράνη στις επιφάνειες σφράγισης που είναι απαραίτητη για τη λίπανση να είναι το υγρό φραγμού και όχι το αντλούμενο μέσο. Το υγρό φραγμού πρέπει επίσης να είναι συμβατό με το αντλούμενο μέσο. Οι διπλές σφραγίδες είναι πιο περίπλοκες στη λειτουργία λόγω της ανάγκης για συμπίεση και συνήθως χρησιμοποιούνται μόνο όταν είναι απαραίτητο να προστατεύεται το προσωπικό, τα εξωτερικά εξαρτήματα και το περιβάλλον από επικίνδυνα, τοξικά ή εύφλεκτα υγρά.
Σφραγίδες Tandem
Οι στεγανοποιήσεις σε σειρά είναι παρόμοιες με τις διπλές στεγανοποιήσεις, αλλά τα δύο σετ μηχανικών στεγανοποιήσεων είναι στραμμένα προς την ίδια κατεύθυνση και όχι πλάτη με πλάτη. Μόνο η στεγανοποίηση στην πλευρά του προϊόντος περιστρέφεται στο αντλούμενο υγρό, αλλά η διαρροή στις επιφάνειες της στεγανοποίησης τελικά μολύνει το λιπαντικό φραγμού. Αυτό έχει συνέπειες για την ατμοσφαιρική πλευρική στεγανοποίηση και το περιβάλλον.
Σφραγίδες κασέτας
Μια στεγανοποίηση φυσιγγίου είναι ένα προσυναρμολογημένο πακέτο εξαρτημάτων μηχανικής στεγανοποίησης. Η κατασκευή της φυσιγγίου εξαλείφει τα προβλήματα εγκατάστασης, όπως η ανάγκη μέτρησης και ρύθμισης της συμπίεσης του ελατηρίου. Οι επιφάνειες στεγανοποίησης προστατεύονται επίσης από ζημιές κατά την εγκατάσταση. Στο σχεδιασμό, μια στεγανοποίηση φυσιγγίου μπορεί να είναι μονή, διπλή ή σε σειρά, που περιέχεται μέσα σε έναν στυπιοθλίπτη και είναι ενσωματωμένη σε ένα χιτώνιο.
Σφραγίδες φραγμού αερίου.
Πρόκειται για διπλές έδρες τύπου φυσιγγίου με όψεις σχεδιασμένες να συμπιέζονται χρησιμοποιώντας ένα αδρανές αέριο ως φράγμα, αντικαθιστώντας το παραδοσιακό λιπαντικό υγρό. Οι όψεις στεγανοποίησης ενδέχεται να διαχωριστούν ή να διατηρηθούν σε χαλαρή επαφή κατά τη λειτουργία ρυθμίζοντας την πίεση του αερίου. Μια μικρή ποσότητα αερίου μπορεί να διαφύγει στο προϊόν και στην ατμόσφαιρα.
Περίληψη
Οι στεγανοποιήσεις άξονα εμποδίζουν τη διαρροή υγρού από τον περιστρεφόμενο ή παλινδρομικό άξονα μιας αντλίας. Συχνά διατίθενται αρκετές επιλογές στεγανοποίησης: στεγανοποιητικά, στεγανοποιητικά χειλιών και διάφοροι τύποι μηχανικών στεγανοποιήσεων – μονές, διπλές και σε σειρά, συμπεριλαμβανομένων των στεγανοποιήσεων φυσιγγίων.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Μαΐου 2023