Na początku XX wieku – mniej więcej w czasie, gdy okręty wojenne po raz pierwszy eksperymentowały z silnikami wysokoprężnymi – pojawiła się kolejna ważna innowacja na drugim końcu linii wału śrubowego.
Przez pierwszą połowę XX wiekuuszczelnienie mechaniczne pompystał się standardowym interfejsem łączącym układ wałów wewnątrz kadłuba statku z elementami narażonymi na działanie morza. Nowa technologia zapewniła znaczną poprawę niezawodności i żywotności w porównaniu z dławnicami i uszczelnieniami dławnicowymi, które dominowały na rynku.
Rozwój technologii uszczelnień mechanicznych wału trwa do dziś, a jego celem jest zwiększenie niezawodności, maksymalizacja żywotności produktu, redukcja kosztów, uproszczenie montażu i minimalizacja konserwacji. Nowoczesne uszczelnienia wykorzystują najnowocześniejsze materiały, procesy projektowe i produkcyjne, a także zwiększoną łączność i dostępność danych, umożliwiając cyfrowy monitoring.
ZanimUszczelnienia mechaniczne
Uszczelnienia mechaniczne wałuStanowiły one znaczący krok naprzód w stosunku do dotychczas dominującej technologii, stosowanej w celu zapobiegania przedostawaniu się wody morskiej do kadłuba wokół wału śruby napędowej. Dławnica, czyli uszczelnienie dławnicowe, składa się z plecionego materiału przypominającego linę, który jest zaciskany wokół wału, tworząc uszczelnienie. Zapewnia to solidne uszczelnienie, umożliwiając jednocześnie obrót wału. Uszczelnienie mechaniczne rozwiązało jednak kilka problemów.
Tarcie spowodowane obrotem wału względem uszczelnienia prowadzi z czasem do zużycia, skutkując zwiększonym wyciekiem, aż do momentu regulacji lub wymiany uszczelnienia. Jeszcze bardziej kosztowna niż naprawa dławnicy jest naprawa wału napędowego, który również może ulec uszkodzeniu w wyniku tarcia. Z czasem uszczelnienie prawdopodobnie wytrze rowek w wale, co może ostatecznie spowodować rozregulowanie całego układu napędowego, co spowoduje konieczność dokowania statku, wyjęcia wału i wymiany tulei, a nawet wymiany wału. Wreszcie następuje utrata sprawności napędowej, ponieważ silnik musi generować więcej mocy, aby obracać wałem w ciasno upakowanym uszczelnieniu dławnicy, marnując energię i paliwo. Nie jest to nieistotne: aby osiągnąć akceptowalne wskaźniki wycieku, uszczelnienie musi być bardzo szczelne.
Dławnica uszczelniona pozostaje prostym, niezawodnym rozwiązaniem i często jest stosowana w wielu maszynowniach jako rozwiązanie awaryjne. W przypadku awarii uszczelnienia mechanicznego, może ono umożliwić statkowi dokończenie misji i powrót do doku w celu naprawy. Jednak mechaniczne uszczelnienie czołowe, bazując na tym rozwiązaniu, jeszcze bardziej zwiększa niezawodność i redukuje wycieki.
Wczesne uszczelnienia mechaniczne
Rewolucja w uszczelnianiu elementów obrotowych nastąpiła wraz ze zrozumieniem, że obróbka uszczelnienia wzdłuż wału – jak ma to miejsce w przypadku uszczelnień – jest zbędna. Dwie powierzchnie – jedna obracająca się wraz z wałem, a druga nieruchoma – ustawione prostopadle do wału i dociśnięte do siebie siłami hydraulicznymi i mechanicznymi, mogły utworzyć jeszcze szczelniejsze uszczelnienie. Odkrycie to często przypisuje się inżynierowi George’owi Cooke’owi w 1903 roku. Pierwsze uszczelnienia mechaniczne o zastosowaniu komercyjnym opracowano w 1928 roku i zastosowano w pompach odśrodkowych i sprężarkach.
Czas publikacji: 27.10.2022