Sprievodca kompresným tesnením: Materiály, výber, inštalácia a často kladené otázky

Keď sa hriadeľ čerpadla otáča rýchlosťou 1 450 otáčok za minútu alebo vreteno ventilu vykoná tisíckrát cykly, jedinou bariérou medzi procesnou tekutinou a atmosférou je často niekoľko krúžkov kompresnej upchávky. Napriek tomu mnohé závody stále považujú výber upchávky za dodatočný nápad, čo vedie k nadmerným únikom, predčasnému opotrebovaniu hriadeľa a neplánovaným prestojom. Pochopenie toho, ako funguje tesnenie kompresného tesnenia – a ako ho vybrať, nainštalovať a udržiavať – priamo ovplyvňuje spoľahlivosť závodu a prevádzkové náklady.

Čo je to kompresné tesnenie a ako to funguje?

Tesnenie kompresnej upchávky (tiež nazývané tesnenie upchávky alebo upchávky) používa pletený alebo tvarovaný vláknitý materiál stlačený okolo rotujúceho alebo vratného hriadeľa, aby sa zabránilo úniku tekutiny. Tesnenie je umiestnené v upchávke a axiálna sila pôsobí upchávkový sledovač. Táto sila sa premieňa na radiálnu expanziu proti hriadeľu a stene krytu, čím sa vytvára tesniace rozhranie.

Tesnenie sa spolieha na film s kontrolovaným únikom – zvyčajne 8 – 12 kvapiek za minútu na palec priemeru hriadeľa pre vodnú prevádzku – na chladenie a mazanie rozhrania. Príliš tesná upchávka skracuje životnosť balenia; príliš voľné spôsobuje nadmerný únik. Umenie spočíva vo vyvážení kompresných účinkov voči prevádzkovým podmienkam.

Kľúčové konštrukčné prvky

• Baliace krúžky : Splietané alebo lisované z vlákien (grafit, PTFE, aramid atď.), ktoré sú často impregnované mazivami.
• Náplňový box : Komora, ktorá drží obal; povrchová úprava a sústrednosť ovplyvňujú životnosť tesnenia.
• Následník žľazy : Nastaviteľná doska, ktorá stláča obal; musia byť utiahnuté rovnomerne.
• Lampášový krúžok (voliteľné) : Umožňuje vstrekovanie preplachovacej alebo kaliacej kvapaliny na chladenie alebo kontrolu kontaminácie.

Typy kompresných obalových materiálov: Rýchle porovnanie

Materiál balenia určuje teplotnú odolnosť, chemickú kompatibilitu a vlastnosti opotrebenia. Tabuľka nižšie zobrazuje typické teplotné rozsahy pre najbežnejšie priemyselné baliace vlákna. Upozorňujeme, že skutočné limity závisia od impregnácie a konštrukcie.

Typické rozsahy nepretržitej prevádzkovej teploty pre bežné kompresné tesniace materiály (hodnoty založené na priemyselnej literatúre).

Pre prírubové spojenia v rovnakom systéme zvážte a Tesnenia Kammprofile pre vysokotlakové a vysokoteplotné tesnenie Tesnenia Kammprofile sú vybavené zúbkovaným kovovým jadrom s mäkkými tesniacimi vrstvami, ktoré poskytujú zvýšenú odolnosť proti prefúknutiu a spoľahlivé utesnenie v náročných podmienkach tlaku a teploty. Zobraziť produkt → pre vyššiu odolnosť proti prefúknutiu, alebo a Špirálové vinuté tesnenia s pružnou pružinovou konštrukciou Špirálovo vinuté tesnenia používajú striedavý kovový drôt a mäkkú výplň na vytvorenie pružinového tesnenia ideálneho pre tlakové cyklovanie; centrovanie a vnútorné krúžky zlepšujú polohovanie a kontrolu kompresie. Zobraziť produkt → pre aplikácie tlakového cyklovania.

Ako vybrať správne kompresné tesnenie

Výber začína štyrmi parametrami: teplota, tlak, pH a rýchlosť hriadeľa. Prekrížte ich s materiálovými schopnosťami z vyššie uvedenej tabuľky. Jednoduché pravidlo: vyberte chemicky najodolnejší materiál, ktorý vyhovuje maximálnej teplote . Ak teplota prekročí 500°C, zvážte keramiku alebo grafit s inhibítormi oxidácie.

Úvahy o tlaku

Štandardné pletené balenie zvládne až približne 20–30 barov pri bežnej prevádzke. Pre vyššie tlaky (do 100 barov) použite lisované krúžky s antiextrúznymi krúžkami. Pre extrémne tlaky kombinujte tesnenie s a Vlnité kovové tesnenia pre extrémny tlak a teplotu Vlnité kovové tesnenia ponúkajú vynikajúcu mechanickú pevnosť a tepelnú vodivosť, sú schopné zvládnuť vysoké teploty a extrémne tlaky, keď sa používajú spolu s tesnením, čím sa zvyšuje integrita tesnenia. Zobraziť produkt → (CMG) na zadnej strane upchávky pre väčšiu integritu tesnenia.

Rýchlosť hriadeľa a povrchová úprava

Povrchová rýchlosť hriadeľa (m/s) určuje mazivosť a opotrebovanie upchávky. Pre rýchlosti nad 10 m/s najlepšie fungujú karbónové alebo grafitové tesnenia. Aplikácie s nižšími otáčkami (napr. drieky ventilov) môžu používať PTFE alebo aramid. Drsnosť povrchu by mala byť ≤ 0,8 µm Ra, aby sa znížilo opotrebovanie tesnenia.

Osvedčené postupy inštalácie (krok za krokom)

Správna inštalácia môže strojnásobiť životnosť balenia. Na základe priemyselných štandardov a skúseností v teréne postupujte takto:

1. Vyčistite upchávku – Odstráňte všetky staré obaly a nečistoty; skontrolujte, či nie je skórovanie alebo pitting.
2. Skontrolujte hádzanie hriadeľa – Celková indikovaná hádzavosť (TIR) by mala byť < 0,05 mm, aby sa zabránilo nerovnomernému opotrebovaniu.
3. Odrežte tesniace krúžky – Odrežte každý krúžok pod uhlom 45°, čím zabezpečíte čistý štvorcový rez. Striedavé spoje medzi krúžkami o 90°.
4. Naneste lubrikant – Použite kompatibilný lubrikant alebo vlastnú impregnáciu obalu.
5. Nainštalujte krúžky jeden po druhom – Usaďte každý krúžok s deleným puzdrom, aby ste predišli poškodeniu.
6. Nainštalujte krúžok svietidla (ak sa používa) – Zarovnajte s preplachovacím otvorom.
7. Utiahnite upchávku prstami – Potom prejdite na ¼ otáčky; umožniť únik pri vniknutí (8–12 kvapiek/min/palec).
8. Doba zábehu – Prevádzkujte 30–60 minút pri zníženom tlaku, potom nastavte upchávku.

Bežné režimy a príčiny porúch

• Nadmerný únik – Príliš voľná upchávka, opotrebovaný hriadeľ alebo nesprávny prierez upchávky.
• Spaľovanie alebo fajčenie – Príliš tesná žľaza; nedostatok mazania; príliš vysoká rýchlosť pre materiál.
• Krátky život (dni namiesto mesiacov) – Brúsne častice v kvapaline; nesprávny materiál; vysoká teplota nad rámec špecifikácie.
• Bodovanie hriadeľa – Baliace vlákna tvrdšie ako materiál hriadeľa; nedostatok splachovania.

Často kladené otázky o kompresných tesneniach