Існуе мноства розных тыпаў абсталявання, якія патрабуюць герметызацыі круцільнага вала, які праходзіць праз нерухомы корпус. Два распаўсюджаныя прыклады - помпы і змяшальнікі (або мешалкі). Хоць асноўныя
Прынцыпы герметызацыі рознага абсталявання падобныя, але ёсць адрозненні, якія патрабуюць розных рашэнняў. Гэта непаразуменне прывяло да канфліктаў, такіх як выкарыстанне Амерыканскага інстытута нафты
(API) 682 (стандарт механічнага ўшчыльнення помпаў) пры вызначэнні ўшчыльненняў для змяшальнікаў. Пры разглядзе механічных ушчыльненняў для помпаў у параўнанні з змяшальнікамі існуе некалькі відавочных адрозненняў паміж гэтымі двума катэгорыямі. Напрыклад, кансольныя помпы маюць меншыя адлегласці (звычайна вымяраюцца ў цалях) ад рабочага кола да радыяльнага падшыпніка ў параўнанні з тыповым змяшальнікам з верхнім уваходам (звычайна вымяраецца ў футах).
Гэтая вялікая адлегласць без падтрымкі прыводзіць да менш устойлівай платформы з большым радыяльным біццём, перпендыкулярным зрушэннем і эксцэнтрыцытэтам, чым у помпаў. Павялічанае біццё абсталявання стварае некаторыя праблемы з канструкцыяй механічных ушчыльненняў. Што, калі б адхіленне вала было выключна радыяльным? Распрацаваць ушчыльненне для гэтай умовы можна было б лёгка, павялічыўшы зазоры паміж круцельнымі і нерухомымі кампанентамі, а таксама пашырыўшы паверхні катання ўшчыльняльніка. Як і меркавалася, праблемы не такія простыя. Бакавая нагрузка на рабочае(-ыя) кола(-і), дзе б яны ні ляжалі на вале змяшальніка, надае адхіленне, якое перадаецца праз ушчыльненне да першай кропкі апоры вала — радыяльнага падшыпніка рэдуктара. З-за адхілення вала разам з рухам маятніка адхіленне не з'яўляецца лінейнай функцыяй.
Гэта будзе мець радыяльны і вуглавы кампаненты, якія ствараюць перпендыкулярнае зрушэнне ўшчыльнення, што можа выклікаць праблемы з механічным ушчыльненнем. Прагін можна разлічыць, калі вядомыя ключавыя атрыбуты вала і нагрузкі на вал. Напрыклад, API 682 сцвярджае, што радыяльны прагін вала на паверхнях ушчыльнення помпы павінен быць роўным або меншым за 0,002 цалі агульнага індыкацыйнага паказання (TIR) у самых цяжкіх умовах. Нармальныя дыяпазоны для змяшальніка з верхнім уваходам складаюць ад 0,03 да 0,150 цалі TIR. Праблемы з механічным ушчыльненнем, якія могуць узнікнуць з-за празмернага прагіну вала, уключаюць павышаны знос кампанентаў ушчыльнення, кантакт круцельных кампанентаў з пашкоджаннем нерухомых кампанентаў, качэнне і зацісканне дынамічнага ўшчыльняльнага кольца (што прыводзіць да спіральнага разбурэння ўшчыльняльнага кольца або завісання паверхні). Усё гэта можа прывесці да скарачэння тэрміну службы ўшчыльнення. З-за празмернага руху, уласцівага змяшальнікам, механічныя ўшчыльненні могуць праяўляць большую ўцечку ў параўнанні з падобнымі.ўшчыльненні помпы, што можа прывесці да непатрэбнага зняцця ўшчыльняльніка і/або нават да заўчасных паломак, калі не кантраляваць яго ўважліва.
Бываюць выпадкі, калі пры цесным супрацоўніцтве з вытворцамі абсталявання і разуменні канструкцыі абсталявання ў картрыджы ўшчыльнення можна ўбудаваць падшыпнік качэння, каб абмежаваць вуглаватасць паверхняў ушчыльнення і паменшыць гэтыя праблемы. Неабходна сачыць за выкарыстаннем правільнага тыпу падшыпніка і цалкам разумець патэнцыйныя нагрузкі на падшыпнік, інакш праблема можа пагоршыцца або нават стварыць новую пры даданні падшыпніка. Пастаўшчыкі ўшчыльненняў павінны цесна супрацоўнічаць з вытворцам арыгінальнага абсталявання і вытворцамі падшыпнікаў, каб забяспечыць правільную канструкцыю.
Ушчыльненні змяшальнікаў звычайна маюць нізкую хуткасць (ад 5 да 300 абаротаў у хвіліну [аб/мін]) і не могуць выкарыстоўваць некаторыя традыцыйныя метады для падтрымання астуджэння бар'ерных вадкасцей. Напрыклад, у плане 53A для падвойных ушчыльненняў цыркуляцыя бар'ернай вадкасці забяспечваецца ўнутранай помпай, такой як восевы помпавы шнек. Праблема заключаецца ў тым, што помпавая функцыя залежыць ад хуткасці абсталявання для стварэння патоку, а тыповыя хуткасці змешвання недастаткова высокія для стварэння карысных хуткасцей патоку. Добрая навіна заключаецца ў тым, што цяпло, якое выпрацоўваецца паверхняй ушчыльнення, звычайна не з'яўляецца прычынай павышэння тэмпературы бар'ернай вадкасці.ўшчыльняльнік змяшальнікаМенавіта награванне ў працэсе можа прывесці да павышэння тэмпературы бар'ернай вадкасці, а таксама зрабіць ніжнія кампаненты ўшчыльнення, напрыклад, паверхні і эластамеры, уразлівымі да высокіх тэмператур. Ніжнія кампаненты ўшчыльнення, такія як паверхні ўшчыльнення і ўшчыльняльныя кольцы, больш уразлівыя з-за блізкасці да працэсу. Не цяпло непасрэдна пашкоджвае паверхні ўшчыльнення, а хутчэй зніжаная глейкасць і, такім чынам, змазвальная здольнасць бар'ернай вадкасці на ніжніх паверхнях ўшчыльнення. Дрэнная змазка прыводзіць да пашкоджання паверхняў з-за кантакту. У картрыдж ўшчыльнення можна ўключыць іншыя канструктыўныя асаблівасці, каб падтрымліваць нізкія тэмпературы бар'ера і абараняць кампаненты ўшчыльнення.
Механічныя ўшчыльненні для змяшальнікаў могуць быць распрацаваны з унутранымі ахаладжальнымі шпулькамі або кашулямі, якія знаходзяцца ў непасрэдным кантакце з бар'ернай вадкасцю. Гэтыя асаблівасці ўяўляюць сабой замкнёны цыкл нізкаціскавай сістэмы з нізкім патокам, у якой цыркулюе астуджальная вада, якая дзейнічае як інтэграваны цеплаабменнік. Іншы метад заключаецца ў выкарыстанні астуджальнай шпулькі ў картрыджы ўшчыльнення паміж ніжнімі кампанентамі ўшчыльнення і паверхняй мацавання абсталявання. Астуджальная шпулька - гэта поласць, праз якую можа працякаць астуджальная вада пад нізкім ціскам, ствараючы ізаляцыйны бар'ер паміж ушчыльненнем і ёмістасцю, каб абмежаваць перагрэў. Правільна распрацаваная астуджальная шпулька можа прадухіліць празмернае перагрэў, які можа прывесці да пашкоджання.твары цюленяўі эластамеры. Награванне ў працэсе прыводзіць да павышэння тэмпературы бар'ернай вадкасці.
Гэтыя дзве канструктыўныя асаблівасці могуць выкарыстоўвацца разам або паасобку для кантролю тэмпературы на механічным ушчыльненні. Даволі часта механічныя ўшчыльненні для змяшальнікаў спецыфікуюцца ў адпаведнасці з API 682, 4-е выданне, катэгорыя 1, нават калі гэтыя машыны не адпавядаюць патрабаванням да канструкцыі ў API 610/682 функцыянальна, памерна і/або механічна. Гэта можа быць звязана з тым, што канчатковыя карыстальнікі знаёмыя і камфортна карыстаюцца API 682 як спецыфікацыяй ушчыльненняў і не ведаюць пра некаторыя галіновыя спецыфікацыі, якія больш прымяняюцца да гэтых машын/ушчыльненняў. Практыка перапрацоўчай прамысловасці (PIP) і Нямецкі інстытут нармінгавых тэхналогій (DIN) - гэта два галіновыя стандарты, якія больш падыходзяць для гэтых тыпаў ушчыльненняў - стандарты DIN 28138/28154 даўно вызначаны для вытворцаў арыгінальнага абсталявання змяшальнікаў у Еўропе, а PIP RESM003 стаў выкарыстоўвацца ў якасці патрабавання да спецыфікацыі для механічных ушчыльненняў на змяшальным абсталяванні. Акрамя гэтых спецыфікацый, няма агульнапрынятых галіновых стандартаў, што прыводзіць да шырокага спектру памераў камеры ўшчыльнення, допускаў на апрацоўку, прагіну вала, канструкцый рэдуктараў, падшыпнікавых канструкцый і г.д., якія адрозніваюцца ў розных вытворцаў арыгінальнага абсталявання.
Месцазнаходжанне карыстальніка і галіна ў значнай ступені будуць вызначаць, якая з гэтых спецыфікацый будзе найбольш прыдатнай для яго сайта.механічныя ўшчыльненні змяшальнікаВызначэнне стандарту API 682 для ўшчыльнення змяшальніка можа прывесці да непатрэбных дадатковых выдаткаў і ўскладненняў. Хоць у канфігурацыю змяшальніка можна ўключыць базавае ўшчыльненне, якое адпавядае стандарту API 682, такі падыход звычайна прыводзіць да кампрамісаў як з пункту гледжання адпаведнасці стандарту API 682, так і з пункту гледжання прыдатнасці канструкцыі для выкарыстання ў змяшальніках. На малюнку 3 паказаны спіс адрозненняў паміж ушчыльненнем катэгорыі 1 па стандарту API 682 і тыповым механічным ушчыльненнем змяшальніка.
Час публікацыі: 26 кастрычніка 2023 г.