Uszczelnienia mechaniczne mogą rozwiązać wiele problemów z uszczelnieniami. Oto kilka przykładów, które podkreślają wszechstronność uszczelnień mechanicznych i pokazują, dlaczego są one istotne we współczesnym sektorze przemysłowym.
1. Mieszalniki wstęgowe do suchego proszku
Stosowanie suchych proszków wiąże się z kilkoma problemami. Głównym powodem jest to, że użycie urządzenia uszczelniającego wymagającego mokrego smaru może spowodować zatkanie się proszkiem w obszarze uszczelnienia. To zatkanie może mieć katastrofalne skutki dla procesu uszczelniania. Rozwiązaniem jest przepłukanie proszkiem azotem lub sprężonym powietrzem. W ten sposób proszek nie dostanie się do środka, a zatkanie nie powinno stanowić problemu.
Niezależnie od tego, czy zdecydujesz się na użycie azotu, czy sprężonego powietrza, upewnij się, że przepływ powietrza jest czysty i niezawodny. Spadek ciśnienia może spowodować kontakt proszku z powierzchnią styku wału z uszczelnieniem, co zniweczy cel przepływu powietrza.
Nowe osiągnięcie w dziedzinie produkcji, opisane w styczniowym numerze czasopisma „Pumps & Systems” z 2019 roku, polega na tworzeniu silikonowanych materiałów grafitowych za pomocą chemicznej reakcji z fazy gazowej, która przekształca odsłonięte obszary elektrografitu w węglik krzemu. Silikonowane powierzchnie są bardziej odporne na ścieranie niż powierzchnie metalowe, a proces ten pozwala na tworzenie złożonych konfiguracji materiału, ponieważ reakcja chemiczna nie zmienia jego rozmiaru.
Wskazówki dotyczące instalacji
Aby ograniczyć pylenie, należy stosować zawór spustowy z pokrywą chroniącą przed kurzem, aby zabezpieczyć uszczelkę
Załóż pierścienie uszczelniające na dławik i utrzymuj niewielkie ciśnienie powietrza podczas mieszania, aby zapobiec przedostawaniu się cząstek do dławika. Zabezpieczy to również wał przed zużyciem.
2. Pływające pierścienie zapasowe do uszczelnień obrotowych wysokociśnieniowych
Pierścienie oporowe są zazwyczaj stosowane w połączeniu z uszczelnieniami pierwotnymi lub pierścieniami uszczelniającymi typu O-ring, aby zwiększyć ich odporność na działanie ekstruzji. Pierścień oporowy idealnie nadaje się do stosowania w wysokociśnieniowych systemach obrotowych lub w przypadkach, gdy występują znaczne szczeliny ekstruzyjne.
Ze względu na wysokie ciśnienie w układzie istnieje ryzyko rozosiowania wału lub odkształcenia elementów pod wpływem wysokiego ciśnienia. Zastosowanie pływającego pierścienia oporowego w wysokociśnieniowym układzie obrotowym jest jednak doskonałym rozwiązaniem, ponieważ podąża on za bocznym ruchem wału, a elementy nie odkształcają się podczas użytkowania.
Wskazówki dotyczące instalacji
Jednym z głównych wyzwań związanych z uszczelnieniami mechanicznymi w tych systemach wysokociśnieniowych jest uzyskanie jak najmniejszej szczeliny ekstruzyjnej, aby zminimalizować uszkodzenia spowodowane ekstruzją. Im większa szczelina ekstruzyjna, tym poważniejsze mogą być uszkodzenia uszczelnienia w miarę upływu czasu.
Kolejnym wymogiem jest unikanie kontaktu metalu z metalem w szczelinie wytłaczania spowodowanego ugięciem. Taki kontakt mógłby spowodować tarcie pod wpływem ciepła, które ostatecznie osłabiłoby uszczelnienie mechaniczne i zmniejszyłoby jego odporność na wytłaczanie.
3. Podwójne uszczelnienia ciśnieniowe na lateksie
Historycznie, najbardziej problematyczną częścią mechanicznego uszczelnienia lateksowego było to, że twardnieje ono pod wpływem ciepła lub tarcia. Pod wpływem ciepła uszczelnienie lateksowe oddziela się od pozostałych cząsteczek, co powoduje jego wysychanie. Gdy lateks uszczelniający dostanie się do szczeliny między powierzchniami uszczelnienia mechanicznego, jest narażony na tarcie i ścinanie. Prowadzi to do koagulacji, która jest szkodliwa dla uszczelnienia.
Łatwym rozwiązaniem jest zastosowanie uszczelnienia mechanicznego o podwójnym ciśnieniu, ponieważ w jego wnętrzu tworzy się płynna bariera. Istnieje jednak ryzyko, że lateks nadal będzie przenikał przez uszczelnienia z powodu odkształceń ciśnienia. Pewnym sposobem na rozwiązanie tego problemu jest zastosowanie uszczelnienia z podwójnym wkładem z przepustnicą, która kontroluje kierunek przepływu.
Wskazówki dotyczące instalacji
Upewnij się, że pompa jest prawidłowo wyosiowana. Bicie wału, ugięcie podczas trudnego rozruchu lub naprężenia rur mogą zaburzyć wyosiowanie i spowodować naprężenie uszczelnienia.
Zawsze czytaj dokumentację dołączoną do uszczelnień mechanicznych, aby upewnić się, że zamontujesz je prawidłowo już za pierwszym razem. W przeciwnym razie może dojść do koagulacji i zrujnowania procesu. Drobne błędy, które mogą wpłynąć na skuteczność uszczelnienia i spowodować nieprzewidziane konsekwencje, są łatwiejsze, niż niektórzy się spodziewają.
Kontrolowanie filmu cieczy stykającego się z powierzchnią uszczelnienia wydłuża żywotność uszczelnienia mechanicznego, a uszczelnienia podwójnie ciśnieniowe zapewniają taką kontrolę.
Zawsze instaluj uszczelnienie dwuciśnieniowe z systemem kontroli środowiska lub systemem wspomagającym, aby utworzyć barierę płynną między dwoma uszczelnieniami. Płyn zazwyczaj pochodzi ze zbiornika i służy do smarowania uszczelnień za pośrednictwem instalacji rurowej. Aby zapewnić bezpieczną obsługę i właściwe zabezpieczenie, użyj mierników poziomu i ciśnienia na zbiorniku.
4. Specjalistyczne uszczelki osi E do pojazdów elektrycznych
Oś elektryczna w pojeździe elektrycznym pełni połączone funkcje silnika i skrzyni biegów. Jednym z wyzwań związanych z uszczelnieniem tego systemu jest to, że skrzynie biegów w pojazdach elektrycznych działają nawet osiem razy szybciej niż w pojazdach napędzanych gazem, a prędkość ta prawdopodobnie wzrośnie jeszcze bardziej wraz z rozwojem pojazdów elektrycznych.
Tradycyjne uszczelnienia stosowane w osiach elektrycznych mają ograniczenia prędkości obrotowej wynoszące około 100 stóp na sekundę. Ta imitacja oznacza, że pojazdy elektryczne mogą pokonywać tylko krótkie dystanse na jednym ładowaniu. Jednak nowo opracowana uszczelka wykonana z politetrafluoroetylenu (PTFE) pomyślnie przeszła 500-godzinny test przyspieszonego cyklu obciążenia, który symulował rzeczywiste warunki jazdy, osiągając prędkość obrotową 130 stóp na sekundę. Uszczelnienia przeszły również 5000 godzin testów wytrzymałościowych.
Dokładna inspekcja uszczelnień po testach wykazała brak wycieków i zużycia wału lub wargi uszczelniającej. Co więcej, zużycie powierzchni bieżnej było ledwo zauważalne.
Wskazówki dotyczące instalacji
Wspomniane tu uszczelnienia są wciąż w fazie testów i nie są gotowe do powszechnego stosowania. Jednak bezpośrednie połączenie silnika ze skrzynią biegów stwarza wyzwania związane z uszczelnieniami mechanicznymi we wszystkich pojazdach elektrycznych.
Dokładniej rzecz ujmując, silnik musi pozostać suchy, a przekładnia smarowana. W takich warunkach kluczowe jest znalezienie niezawodnego uszczelnienia. Ponadto instalatorzy muszą dążyć do wyboru uszczelnienia, które pozwoli osi elektrycznej poruszać się z prędkością przekraczającą 130 obrotów na minutę – obecnie preferowaną w branży – przy jednoczesnym zmniejszeniu tarcia.
Uszczelnienia mechaniczne: niezbędne do zapewnienia ciągłości działania
Poniższy przegląd pokazuje, że wybór odpowiedniego uszczelnienia mechanicznego ma bezpośredni wpływ na rezultaty. Co więcej, zapoznanie się z najlepszymi praktykami montażu pomaga uniknąć pułapek.
Czas publikacji: 30 czerwca 2022 r.