Există multe tipuri diferite de echipamente care necesită etanșarea unui arbore rotativ care trece printr-o carcasă staționară.Două exemple comune sunt pompele și mixerele (sau agitatoarele).În timp ce de bază
principiile de etanșare a diferitelor echipamente sunt similare, există distincții care necesită soluții diferite.Această neînțelegere a dus la conflicte precum invocarea Institutului American de Petrol
(API) 682 (un standard de etanșare mecanică a pompei) când se specifică etanșările pentru malaxor.Când luăm în considerare etanșările mecanice pentru pompe față de mixere, există câteva diferențe evidente între cele două categorii.De exemplu, pompele suspendate au distanțe mai scurte (măsurate de obicei în inci) de la rotor la rulmentul radial în comparație cu un mixer obișnuit cu intrare superior (măsurat de obicei în picioare).
Această distanță lungă nesusținută are ca rezultat o platformă mai puțin stabilă, cu o curgere radială mai mare, dezaliniere perpendiculară și excentricitate decât pompele.Denivelarea crescută a echipamentului ridică unele provocări de proiectare pentru etanșările mecanice.Ce se întâmplă dacă deformarea arborelui ar fi pur radială?Proiectarea unei etanșări pentru această condiție ar putea fi realizată cu ușurință prin creșterea spațiului liber dintre componentele rotative și staționare, împreună cu lărgirea suprafețelor de rulare a feței de etanșare.După cum se bănuiește, problemele nu sunt atât de simple.Încărcarea laterală a rotorului (rotoarelor), oriunde acestea se află pe arborele mixerului, conferă o deformare care se transpune prin etanșare până la primul punct de sprijin al arborelui - rulmentul radial al cutiei de viteze.Din cauza deflexiunii arborelui împreună cu mișcarea pendulului, deviația nu este o funcție liniară.
Aceasta va avea o componentă radială și una unghiulară care creează o dezaliniere perpendiculară la etanșare care poate cauza probleme etanșării mecanice.Deformarea poate fi calculată dacă sunt cunoscute atributele cheie ale arborelui și încărcării arborelui.De exemplu, API 682 afirmă că deformarea radială a arborelui de pe fețele de etanșare ale unei pompe ar trebui să fie egală cu sau mai mică de 0,002 inci citirea totală indicată (TIR) în cele mai severe condiții.Intervalele normale ale unui mixer cu intrare superioară sunt între 0,03 și 0,150 inchi TIR.Problemele din etanșarea mecanică care pot apărea din cauza deflexiunii excesive a arborelui includ uzura crescută a componentelor etanșării, componentele rotative care vin în contact cu componentele staționare deteriorate, rularea și ciupirea inelului O dinamic (care provoacă defecțiunea spirală a inelului O sau blocarea feței) ).Toate acestea pot duce la reducerea duratei de viață a etanșării.Din cauza mișcării excesive inerente mixerelor, etanșările mecanice pot prezenta mai multe scurgeri în comparație cu cele similare.garnituri de pompare, ceea ce poate duce la trasarea inutilă a sigiliului și/sau chiar la defecțiuni premature dacă nu este monitorizată îndeaproape.
Există situații în care se lucrează îndeaproape cu producătorii de echipamente și se înțelege proiectarea echipamentului, în care un rulment al elementului de rulare poate fi încorporat în cartușele de etanșare pentru a limita unghiularea fețelor de etanșare și pentru a atenua aceste probleme.Trebuie avut grijă să implementați tipul adecvat de rulment și ca sarcinile potențiale ale rulmentului să fie complet înțelese sau problema s-ar putea agrava sau chiar crea o nouă problemă, cu adăugarea unui rulment.Vânzătorii de sigilii ar trebui să lucreze îndeaproape cu OEM și producătorii de rulmenți pentru a asigura un design adecvat.
Aplicațiile de etanșare a mixerului sunt de obicei cu viteză mică (5 până la 300 de rotații pe minut [rpm]) și nu pot folosi unele metode tradiționale pentru a menține lichidele de barieră reci.De exemplu, într-un Plan 53A pentru etanșări duble, circulația fluidului de barieră este asigurată de o caracteristică internă de pompare, cum ar fi un șurub de pompare axial.Provocarea este că caracteristica de pompare se bazează pe viteza echipamentului pentru a genera debit, iar vitezele tipice de amestecare nu sunt suficient de mari pentru a genera debite utile.Vestea bună este că căldura generată de suprafața de etanșare nu este, în general, cea care face ca temperatura fluidului de barieră să crească într-ungarnitura mixerului.Este absorbția de căldură din proces care poate provoca creșterea temperaturii fluidului de barieră, precum și face ca componentele de etanșare, fețele și elastomerii mai mici, de exemplu, să fie vulnerabile la temperaturi ridicate.Componentele de etanșare inferioare, cum ar fi fețele de etanșare și inelele O, sunt mai vulnerabile datorită apropierii de proces.Nu căldura este cea care deteriorează direct fețele de etanșare, ci mai degrabă vâscozitatea redusă și, prin urmare, lubrifierea fluidului de barieră la fețele inferioare de etanșare.Ungerea slabă provoacă deteriorarea feței din cauza contactului.Alte caracteristici de design pot fi încorporate în cartușul de etanșare pentru a menține temperaturile de barieră scăzute și pentru a proteja componentele etanșării.
Etanșările mecanice pentru mixere pot fi proiectate cu serpentine de răcire interne sau mantale care sunt în contact direct cu fluidul de barieră.Aceste caracteristici sunt un sistem cu buclă închisă, de joasă presiune, cu debit scăzut, care are apă de răcire circulată prin ele, acționând ca un schimbător de căldură integral.O altă metodă este de a folosi o bobină de răcire în cartușul de etanșare între componentele inferioare de etanșare și suprafața de montare a echipamentului.O bobină de răcire este o cavitate prin care apa de răcire la presiune joasă poate curge pentru a crea o barieră izolatoare între etanșare și vas pentru a limita absorbția de căldură.O bobină de răcire proiectată corespunzător poate preveni temperaturile excesive care pot duce la deteriorareafețe de sigiliuși elastomeri.Înmuierea la căldură din proces face ca temperatura fluidului de barieră să crească.
Aceste două caracteristici de design pot fi utilizate împreună sau individual pentru a ajuta la controlul temperaturilor la etanșarea mecanică.Destul de des, etanșările mecanice pentru malaxoare sunt specificate pentru a respecta API 682, Ediția a 4-a Categoria 1, chiar dacă aceste mașini nu respectă cerințele de proiectare din API 610/682 din punct de vedere funcțional, dimensional și/sau mecanic.Acest lucru se poate datora faptului că utilizatorii finali sunt familiarizați și confortabil cu API 682 ca specificație de etanșare și nu cunosc unele dintre specificațiile din industrie care sunt mai aplicabile pentru aceste mașini/etanșări.Process Industry Practices (PIP) și Deutsches Institut fur Normung (DIN) sunt două standarde industriale care sunt mai potrivite pentru aceste tipuri de etanșări — standardele DIN 28138/28154 au fost specificate de mult timp pentru producătorii de malaxor din Europa, iar PIP RESM003 a devenit folosit ca o cerință de specificație pentru etanșările mecanice pe echipamentele de amestecare.În afara acestor specificații, nu există standarde industriale practicate în mod obișnuit, ceea ce duce la o mare varietate de dimensiuni ale camerei de etanșare, toleranțe de prelucrare, deformare a arborelui, modele de cutie de viteze, aranjamente de rulmenți etc., care variază de la OEM la OEM.
Locația și industria utilizatorului vor determina în mare măsură care dintre aceste specificații ar fi cea mai potrivită pentru site-ul săuetanșări mecanice ale mixerului.Specificarea API 682 pentru etanșarea unui mixer poate fi o cheltuială suplimentară și o complicație inutilă.Deși este posibil să se încorporeze o etanșare de bază calificată API 682 într-o configurație de mixer, această abordare are în mod obișnuit un compromis atât în ceea ce privește conformitatea cu API 682, cât și în ceea ce privește adecvarea designului pentru aplicațiile de mixer.Imaginea 3 arată o listă de diferențe între o etanșare API 682 Categoria 1 față de o etanșare mecanică tipică de mixer
Ora postării: 26-oct-2023