Mekanisk tätningsöversikt
Mekanisk tätning (ansiktstätning) är en anordning som används för att lösa tätningen mellan den roterande axeln och kroppen. Den är vinkelrät mot rotationsaxeln av åtminstone ett par ändsidor av vätsketrycket och kompensationsmekanismen för elasticitet (eller magnetiska) och hjälptätningar under rollen av samarbetet för att bibehålla passformen och den relativa glidningen och utgöra en anordning för att förhindra vätskeläckage, som vanligtvis används i pumpar, kompressorer, reaktionsblandare och andra roterande vätskemaskiner, men används också i växellådor, fartyg och andra tätande bakaxel. Därför är den mekaniska tätningen en universell axeltätningsanordning.
Mekanisk tätningsstruktur är varierad, den vanligaste mekaniska tätningsstrukturen är ansiktstätning. Ansiktstätning statisk ring, dynamisk ring som består av ett par friktionsskruvstycken, friktionsskruvens roll är att förhindra medialäckage. Det kräver statisk ring, dynamisk ring, med bra slitstyrka, dynamisk ring kan röra sig flexibelt i axiell riktning, automatiskt kompensera för slitage på tätningsytan, så att den passar bra med den statiska ringen; statisk ring har en flytande buffertroll. Av denna anledning kräver tätningsytan god bearbetningskvalitet för att säkerställa att tätningsskruven har en bra passform. Sammansättningen av de grundläggande komponenterna i den mekaniska tätningen är statisk ring, dynamisk ring, gland, tryckring, fjäder, positioneringsring, hylsa, dynamisk ring tätningsring, statisk ring tätningsring ärm tätningsring och så vidare.
Elastiskt element (fjäder, bälg) det spelar huvudsakligen rollen som förspänning, kompensation och buffert, kräver alltid att bibehålla tillräcklig elasticitet för att övervinna hjälptätningar och transmissionsdelar av friktionen och trögheten hos den rörliga ringen, etc., för att säkerställa att änden tätning sub-god passform och följande av den rörliga ringen, materialkraven för korrosion och utmattningsbeständighet.
Hjälptätning (0-ring, V-ring, U-ring, kilring och formad ring, etc.) Den spelar främst rollen som statisk ring och dynamisk ringtätning, men spelar också en flytande och buffertroll. Krav på det statiska ringens tätningselement för att säkerställa tätningen mellan den statiska ringen och glanden, den statiska ringen har en viss grad av flytande, tätningselementet i den dynamiska ringen för att säkerställa tätningen mellan den dynamiska ringen och axeln eller bussningen och den dynamiska ringens flytande. Materialkravet är värmebeständigt osv.
För det andra, fördelarna och nackdelarna med mekaniska tätningar
1, Fördelar
(1) pålitlig struktur, läckaget kan begränsas till mycket lite, så länge som huvudtätningsytans grovhet och rakhet kan säkerställa att kraven, så länge materialets slitstyrka är bra, kan den mekaniska tätningen uppnå mycket lite läckage, eller till och med osynligt för blotta ögat läckage.
(2) Lång livslängd. I den mekaniska tätningen är huvuddelen av slitaget tätningsfriktionssidans ändyta, eftersom tätningsändytan på slitaget under normala driftsförhållanden inte är stor, i allmänhet kan användas kontinuerligt i 1 till 2 år, speciella tillfällen är också brukade 5 till 10 år.
(3) Inget behov av att justera under drift. Eftersom den mekaniska tätningen beror på fjäderkraften och vätsketrycket för att få friktionsskruvstycket att passa, behöver inte efter monteringen justeras som vanlig mjuk packningskompression vid driften av det automatiska underhållet av kontakten.
(4) Vibrationsmotstånd. Vid en hastighet av 3000r/min överstiger den maximala amplituden inte 0,05 mm med PV-värdet förbättras ständigt.
(5) Låg effektförlust. Packningstätning verkar på axeln eller hylsan genom komprimeringen av packningen. Packtätning och axel direkt friktion, packningstryck ju hårdare friktionen är, desto större strömförbrukning. Mekanisk tätningsfriktion är i halvflytande friktionstillstånd, friktionskoefficienten är mycket liten, den mekaniska tätningen av effektförlusten är 10 ~ 50% av packningen.
(6) Bälgtätningsaxeln eller axelhylsan är inte utsatt för slitage och är inte känslig för vibrationerna från den roterande axeln och axelns avböjning mot skalet.
(7) Brett användningsområde. När mediet är brandfarligt, explosivt, giftigt och skadligt kan användningen av mekaniska tätningar säkerställa tätningen. Den är också lämplig för hög temperatur, låg temperatur, högt tryck, vakuum olika hastigheter och tätning av frätande mediautrustning.
Nackdelar
(1) såsom strukturen är mer komplex än förpackningsförseglingen, höga krav på bearbetningsnoggrannhet och kräver vissa installationstekniker, särskilt installationen av torrgastätningskraven är högre. Och tätningstekniken utvecklas snabbt, ny teknik fortsätter att dyka upp för att vårt underhåll har medfört nya problem.
(2) Komplex struktur, demontering och installation är obekvämt. Jämfört med andra tätningar är antalet delar av den mekaniska ändtätningen stort, vilket kräver precision och komplex struktur. Speciellt i monteringen är svårare att demontera från änden av axeln för att dra ut tätningsringen, måste vara en del av maskinen (koppling) eller alla demonteras. Detta problem har gjorts några förbättringar, såsom användningen av enkel demontering och monteringskvalitet kan garanteras av delad typ och monterade mekaniska tätningar och så vidare.
Funktionsprincip för mekanisk tätning
Mekaniska tätningar, även känd som yttätningar, förlitar sig på ett par eller flera par vinkelräta mot axeln för den relativa glidningen av ändytan i vätsketrycket och kompensationsmekanismen hos den elastiska (eller magnetiska), beroende på hjälptätningen av passformen och den andra änden för att hålla passformen, och relativ glidning, för att förhindra vätskeläckage.
Val av vanliga material för mekaniska tätningar
Klart vatten, rumstemperatur: (dynamisk) 9Cr18, 1Cr13 ytbeläggning av kobolt krom volfram, gjutjärn; (statisk) impregnerad hartsgrafit, brons, fenolplast.
Flodvatten (med sediment), rumstemperatur: (dynamisk) volframkarbid, (statisk) volframkarbid.
Havsvatten, rumstemperatur: (dynamisk) volframkarbid, 1Cr13 beläggning volfram kobolt-krom, gjutjärn; (statisk) impregnerad hartsgrafit, volframkarbid, metallkeramik.
Överhettat vatten 100 grader Celsius: (dynamisk) volframkarbid, 1Cr13 ytbeläggning volfram kobolt-krom, gjutjärn; (statisk) impregnerad hartsgrafit, volframkarbid, cermet.
Bensin, smörjolja, flytande kolväten, rumstemperatur: (dynamisk) volframkarbid, 1Cr13 ytbeläggning av kobolt-krom volfram, gjutjärn; (statisk) impregnerad harts eller tenn-antimonlegering grafit, fenolplast.
Bensin, smörjolja, flytande kolväten, 100 grader: (dynamisk) volframkarbid, 1Cr13 ytbeläggning av kobolt-krom volfram; (statisk) impregnerad med brons eller hartsgrafit.
Bensin, smörjolja, flytande kolväten, med partiklar: (dynamisk) volframkarbid; (statisk) volframkarbid .
Typer och användningsområden för tätningsmaterial
Tätningsmaterial bör uppfylla kraven på tätningsfunktion. På grund av de olika medier som ska förseglas, såväl som olika arbetsförhållanden för utrustningen, krävs att tätningsmaterialet har olika anpassningsförmåga. Kraven på tätningsmaterial är generellt:
(1) materialet är tätt, inte lätt att läcka mediet.
(2) lämplig mekanisk hållfasthet och hårdhet.
(3) bra kompression och motståndskraft, liten permanent deformation.
(4) hög temperatur mjuknar inte, sönderfaller inte, låg temperatur hårdnar inte, inte spröd.
(5) bra korrosionsbeständighet, i syra, alkali, olja och andra medier kan fungera under lång tid, dess volym och hårdhetsförändring är liten och fäster inte vid metallytan.
6） Liten friktionskoefficient, bra slitstyrka.
7) Den har flexibiliteten att kombinera med tätningsytan.
8) Bra åldringsbeständighet, hållbar.
9) Bekväm bearbetning och tillverkning, billigt, lätt att få tag på material.
Installation av mekanisk tätning, användning av tekniska krav
(1) Det radiella utloppet för utrustningens roterande axel bör vara mindre än eller lika med 0.04 millimeter, och det axiella utloppet får inte vara mer än 0,1 millimeter;
(2) Utrustningens tätningsdel ska hållas ren under installationen, tätningsdelarna ska rengöras, tätningsänden ska vara intakt och föroreningar och damm ska förhindras från att föras in i tätningsdelen;
(3) I installationsprocessen är det strängt förbjudet att röra, knacka, för att inte göra den mekaniska tätningen friktionsskruven bruten och tätningsfel;
(4) Ytan i kontakt med tätningen under installationen bör beläggas med ett lager ren mekanisk olja så att den kan installeras smidigt;
(5) När du installerar den statiska ringen gland, dra åt skruvarna måste vara enhetlig kraft för att säkerställa att den statiska ringen ändytan och axeln av de vertikala kraven;
(6) Efter installationen, tryck på den rörliga ringen för hand, vilket kan göra att den rörliga ringen rör sig flexibelt på axeln och har en viss grad av elasticitet;
(7) Efter installationen, använd handen för att panorera den roterande axeln, den roterande axeln bör inte ha någon känsla av lätthet och tyngd;
(8) Utrustningen måste fyllas med medium före drift för att förhindra torr friktion och tätningsfel.
Utveckling och tillämpning av mekaniska tätningar inom industrin
Gummi är det vanligaste tätningsmaterialet. Förutom gummi, lämplig för tätning av material som grafit, polytetrafluoreten och en mängd olika tätningsmedel.
Den nuvarande användningen av nya material och processer av olika mekaniska tätningar av den nya tekniken, framsteg snabbare, det finns följande nya mekaniska tätningar teknik. Tätningsyta spårförseglingsteknik under de senaste åren, öppnade tätningsytan av den mekaniska tätningen en mängd olika flödesspår för att producera flytande statisk och dynamisk tryckeffekt, och nu även i den kontinuerliga uppdateringen.
Nollläckagetätningsteknik I det förflutna har man alltid trott att kontakt och beröringsfri mekanisk tätning är omöjligt att uppnå nollläckage (eller inget läckage). Israels användning av spårtätningsteknik, lade fram noll läckage beröringsfri mekanisk ändtätning av det nya konceptet, och har använts i kärnkraftverkens smörjmedelspumpar. Torrrinnande gastätningsteknik denna typ av tätning är spårtätningstekniken för gastätning. Uppströms pumpande tätningsteknik, det vill säga användningen av tätningsytan på det öppna spåret kommer att vara nedströms en liten mängd läckvätska pumpas tillbaka uppströms.
Strukturen för ovanstående typer av tätningar kännetecknas av:
Användningen av grunda spår, och filmtjockleken och flödesspårets djup är på mikronnivå, och användningen av smörjspår, radielltätande dammar och periferisk tätningsdämning som består av tätnings- och lagerdel. Man kan också säga att den slitsade tätningen är en kombination av platt tätning och slitslager.
Fördelarna är litet läckage (även inget läckage), stor filmtjocklek, eliminering av kontaktfriktion, låg strömförbrukning och värmealstring. Termisk vätska dynamisk trycktätningsteknik det är användningen av en mängd olika former djupare tätningsytans flödesspår, vilket resulterar i lokal termisk deformation, för att producera hydrodynamisk kileffekt. Denna typ av tätning med vätskedynamisk tryckbärande kapacitet kallas termisk vätskedynamisk kiltätning.
Bälgtätningsteknik kan delas in i gjuten metallbälg och svetsad metallbälg mekanisk tätningsteknik.
Multi-face-tätningsteknik är uppdelad i dubbeltätning, mellanringstätning och flertätningsteknik. Det finns också parallelltätningsteknik, monitortätningsteknik, kombinerad tätningsteknik och så vidare.
Mekanisk tätningsspolningsprogram och egenskaper
Syftet med spolning är att förhindra ansamling av föroreningar, att förhindra bildandet av luftfickor, att bibehålla och förbättra smörjningen, etc., när spolvätskans temperatur är låg, både kyleffekt. Spolningsmetoderna är huvudsakligen följande:
(A) intern spolning
1, Positiv spolning
(1) egenskaper: användningen av arbetet av värden som är förseglad medium, från utloppsänden av pumpen genom rörledningen in i tätningshåligheten.
(2) Användning: används för att rengöra vätskan, p1 är något större än p in, när temperaturen är hög eller föroreningar, kan ställas in i rörledningens kylare, filter, etc.
2, Bakspolning
(1) Egenskaper: användningen av värdens arbete som förseglat media, infört av utgångsänden av pumpens tätningskavitet, efter att ha spolat genom rörledningsflödet tillbaka till pumpens ingång.
(2) Applikation: används för att rengöra vätskan och p in<>
3, Full spolning
(1) egenskaper: användningen av arbetet av värden som är förseglad medium, från utloppsänden av pumpen genom rörledningen in i tätningshåligheten, spola och sedan strömma tillbaka genom rörledningen till pumpens ingång.
(ii) extern spolning
Egenskaper: införandet av externa system och förseglade medier som är kompatibla med den rena vätskan till tätningskaviteten för spolning.
Applicering: externt spolvätsketryck bör vara högre än det förseglade mediet 0.05 - 0.1MPa, applicerbart på mediet för högtemperatur eller fasta partiklar vid tillfället. Spolvätska flöde bör garanteras att ta bort värmen, men också för att möta behoven av spolning, kommer inte att producera erosion av tätningarna. För detta ändamål, behovet av att kontrollera trycket i tätningshåligheten och spolningsflödet, i allmänhet bör ren spolvätskas flödeshastighet vara mindre än 5m/s;
Innehåller partiklar av slurryvätska ska vara mindre än 3m/s, för att uppnå ovanstående flödeshastighetsvärde bör skillnaden mellan spolvätskan och trycket i tätningshåligheten vara<0.5MPa, generally take 0.05 - 0.1MPa, the double end mechanical seal can be taken as 0.1 - 0.2MP, the location of the orifice of the flushing liquid into the sealing cavity and discharged, it should be set up in the vicinity of sealing end face and should be close to the side of the dynamic ring, in order to prevent graphite ring erosion or caused by uneven cooling. In order to prevent the graphite ring from being eroded or deformed due to temperature difference caused by uneven cooling, as well as the accumulation of impurities and coking, etc., tangential introduction or multi-point flushing can be used. If necessary, the flushing liquid can be hot water or steam.
Mekanisk tätning typisk analys av felorsak
(A) själva mekanisk tätning
1, på plats eller ojämn.
2, belastningsfaktorn är för stor eller ändytans tryckdesign är orimlig.
3, felaktigt materialval.
4, tätningsytan är inte platt.
5 är tätningsytan för bred eller för smal.
(B) problem med hjälpsystem
1, Komplexa arbetsförhållanden, men ingen spolning och andra hjälpmedel.
2, Spolarrör igensättning.
3, Skalning av kylrör.
(C) Medium och arbetsförhållanden
1, Medium frätande.
2 har mediet fasta partiklar.
3, utrustning pumpning.
4, tätningsyta kristallisation.
5 är mediets viskositet för stor.
(D) pumpproblem
1, Bearbetningsnoggrannheten för axeln är inte bra, strängskaft, hoppning, installationsavståndet är för stort.
2, pumpen är för stor vibration efter öppning.
3, Gland packningsring är inte bra.
4, tätningslådan är inte platt.
5, Installation av mekanisk tätning når inte rätt mängd kompression
Vanligt läckagefenomen
Mekanisk tätningsläckage stod för andelen av alla underhållspumpar mer än 50 %, mekanisk tätningsdrift påverkar direkt pumpens normala drift, sammanfattas och analyseras enligt följande:
1, Periodiskt läckage
(1) pumprotor axiell fluktuation, extra tätning och axeln av överskottet är stor, den dynamiska ringen kan inte röra sig flexibelt på axeln. I pumpflippen slits dynamisk och statisk ring, inte för att kompensera för deplacement.
Motåtgärder: Vid montering av mekaniska tätningar bör axelns axiella rörelse vara mindre än 0.1 mm, hjälptätningar och axeln på överskottet bör vara måttliga för att säkerställa att radialtätningen samtidigt tid, den dynamiska ringen monterad för att säkerställa att axeln kan röra sig flexibelt (till den dynamiska ringen pressad till fjädern kan vara fri att fjädra tillbaka).
(2) Mängden smörjmedel för tätningsytan är otillräcklig för att orsaka torr friktion eller dra hårtätningsänden.
Motåtgärder: höjden på smörjmedelsytan i oljekammarens hålighet bör läggas till högre än den dynamiska och statiska ringtätningsytan.
(3) periodiska rotorvibrationer. Anledningen är att statorn och de övre och nedre ändlocken inte är centrerade eller att pumphjulet och huvudaxeln inte är balanserade, ångkorrosion eller lagerskador (slitage), denna situation kommer att förkorta tätningens livslängd och orsaka läckage.
Motåtgärd: Ovanstående problem kan korrigeras enligt underhållsstandarderna.
2, Läckage på grund av tryck
(1) Högtrycks- och tryckvåg orsakad av mekanisk tätningsläckage på grund av fjäderspecifikt tryck och total specifikt tryckdesign är för stor och tätningshålighetstrycket överstiger 3MPa, kommer att göra att tätningsändytans specifika tryck är för stort, vätskefilmen är svår att forma, slitaget på tätningsänden är allvarligt, värmealstringen ökar, vilket resulterar i termisk deformation av tätningsytan.
Motåtgärder: Vid montering av den mekaniska tätningen måste fjäderkompressionen utföras enligt bestämmelserna, och det är inte tillåtet att ha för stort eller för litet fenomen, och åtgärder bör vidtas för den mekaniska tätningen under högtrycksförhållanden. För att göra ändytan kraften är rimlig, minimera deformationen, kan användas hårdmetall, keramik och andra högtryckshållfasthetsmaterial och stärka kylningssmörjningsåtgärderna.
(2) vakuumtillståndsdrift orsakad av den mekaniska tätningens läckagepump i start- och stoppprocessen, på grund av att pumpinloppet täpps igen, pumpmedium som innehåller gas och andra skäl, är det möjligt att göra tätningshåligheten negativt tryck, tätningskaviteten om negativt tryck, kommer att orsaka torrfriktion på tätningsändytan, den interna mekaniska tätningen kommer att producera läckage (vatten) fenomen, skillnaden mellan vakuumtätning och övertryckstätning ligger i tätningen av föremålet i skillnadens riktning och den mekaniska tätningen har också sin bestämda riktning av den mekaniska tätningen. Skillnaden mellan vakuumtätning och övertryckstätning ligger i skillnaden i tätningsobjektets riktning, och den mekaniska tätningen har också sin anpassningsförmåga i en viss riktning.
Motåtgärder: användningen av en mekanisk tätning med dubbla ändar, som hjälper till att förbättra smörjförhållandena, förbättra tätningsprestanda.
3, Läckage orsakat av mediet
(1) de flesta av den nedsänkbara avloppspumpens mekaniska tätning demonterad, statisk och dynamisk ring av extra tätningar är inte elastiska, vissa har ruttnat, vilket resulterar i ett stort antal tätningar läckage och till och med fenomenet slipaxel. På grund av hög temperatur, avloppsvatten i den svaga syran, svag alkali på den statiska ringen och rörliga ringens hjälpgummitätningar korrosiv effekt, vilket resulterar i överdrivet mekaniskt läckage, dynamiskt och statiskt ringgummitätningsmaterial för nitril-40, inte resistent mot hög temperatur, syra och alkali, när avloppet är surt alkaliskt lätt att korrodera.
Motåtgärder: för korrosiva medier bör gummidelar väljas för hög temperaturbeständighet, motståndskraft mot svaga syror och alkalier av fluorgummi.
(2) fasta partiklar av föroreningar orsakade av mekanisk tätningsläckage om fasta partiklar i tätningsändytan repar eller accelererar slitaget på tätningsändytan, skalan och oljan på ytan av axeln (hylsan) byggs upp snabbare än friktionen slitagehastighet, vilket resulterar i att den dynamiska ringen inte kan kompensera för slitageförskjutning, hård till hård friktionslivslängd än den hårda grafitfriktionssidan av den långa livslängden, eftersom de fasta partiklarna kommer att vara inbäddade i grafitförseglingsringen i tätningsytan.
Motåtgärd: I det läge där fasta partiklar är lätta att komma in i, bör volframkarbid användas för att täta mekanisk friktion av volframkarbid.
4, på grund av andra problem orsakade av mekanisk tätningsläckage
Mekaniska tätningar finns också i design, val, installation och andra platser är inte rimliga nog.
(1) fjäderkompression måste utföras i enlighet med bestämmelserna i fenomenet får inte ha för stor eller för liten, fel ± 2 mm, kompression är för stor för att öka ändytans tryck, friktionsvärme är för mycket, vilket resulterar i i termisk deformation av tätningsytan och påskynda slitaget på ändytan, mängden kompression är för liten dynamisk och det statiska ringändtrycket är otillräckligt, det kan inte tätas.
(2) Installation av dynamisk ringtätningsring på axelns (eller hylsan) ändyta och installation av den statiska ringtätningsringens tätningsring (eller skal) ändytan bör fasas och repareras lätt, för att undvika blåmärken vid monteringen dynamisk och statisk ring tätningsring.
Maskintätning normal drift och underhållsproblem
1,Förberedelser och försiktighetsåtgärder före start
a Kontrollera noggrant om den mekaniska tätningen, samt tillhörande anordningar och rörledningsinstallationen är komplett och uppfyller de tekniska kraven.
b Innan det hydrostatiska testet av mekanisk tätning påbörjas, kontrollera om fenomenet med mekanisk tätning läcker. Om det finns mer läckage bör orsaken tas reda på och försöka eliminera. Om den fortfarande är ineffektiv bör den tas isär och återinstalleras. Allmänt hydrostatiskt testtryck med 2-3 kg/cm2.
c Enligt pumpens roterande skiva, kontrollera om ljuset och jämnt. Om skivan är hård eller inte rör sig bör det kontrolleras om monteringsstorleken är fel och om installationen är rimlig.
2, Installation och avstängning
a Håll tätningskammaren full med vätska innan du startar. För att transportera stelnat media bör förseglingskammaren värmas upp med ånga för att smälta mediet. Innan start måste den rullas ihop för att förhindra att den mjuka ringen går sönder på grund av plötslig start.
b För användning av pumpen utanför oljetätningssystemet för mekaniska tätningar, bör vara den första att starta oljetätningssystemet. Stoppa oljetätningssystemet sist efter stopp.
c Kylvattnet i oljetätningskaviteten och ändtätningen kan inte stoppas omedelbart efter att hetoljepumpen slutat fungera, och kylvattnet bör stoppas endast när oljetemperaturen vid ändtätningen sjunker under 80 grader för att undvika att skada tätningsdelarna.
3, Löpning
a Om det finns ett litet läckage efter att pumpen startat, bör det observeras under en viss tid. Om läckaget inte minskar efter 4 timmars kontinuerlig drift ska pumpen stoppas för inspektion.
b Pumpens drifttryck bör vara jämnt och tryckfluktuationen bör inte vara mer än 1 kg/cm2.
c Pumpar i drift bör undvika förekomsten av pumpningsfenomen, för att inte orsaka torrfriktion på tätningsytan och tätningsskador.
Den mekaniska tätningen i sig är en krävande precisionskomponent med höga krav på design, bearbetning och monteringskvalitet. Vid användning av mekaniska tätningar, bör analysera användningen av mekaniska tätningar av olika faktorer, så att de mekaniska tätningarna är lämpliga för en mängd olika tekniska krav på pumpen och användningen av media krav och lämpliga smörjförhållanden, för att säkerställa att tätningarna fungerar tillförlitligt under lång tid.
