Obstaja veliko različnih vrst opreme, ki zahteva tesnjenje vrteče se gredi, ki poteka skozi stacionarno ohišje. Dva pogosta primera sta črpalke in mešalniki (ali agitatorji). Medtem ko osnovni
Čeprav so načela tesnjenja različne opreme podobna, obstajajo razlike, ki zahtevajo različne rešitve. To nerazumevanje je privedlo do konfliktov, kot je na primer sklicevanje na Ameriški naftni inštitut
(API) 682 (standard za mehanska tesnila črpalk) pri določanju tesnil za mešalnike. Pri obravnavi mehanskih tesnil za črpalke v primerjavi z mešalniki obstaja nekaj očitnih razlik med obema kategorijama. Na primer, prečne črpalke imajo krajše razdalje (običajno merjene v palcih) od rotorja do radialnega ležaja v primerjavi s tipičnim mešalnikom z zgornjim vhodom (običajno merjene v čevljih).
Ta dolga nepodprta razdalja povzroči manj stabilno platformo z večjim radialnim odklonom, pravokotno neporavnanostjo in ekscentričnostjo kot pri črpalkah. Povečano odklonsko gibanje opreme predstavlja nekaj konstrukcijskih izzivov za mehanska tesnila. Kaj pa, če bi bil odklon gredi zgolj radialen? Zasnova tesnila za ta pogoj bi se lahko enostavno dosegla s povečanjem razmikov med vrtečimi se in mirujočimi komponentami ter s širjenjem tekalnih površin tesnilne površine. Kot se domneva, težave niso tako preproste. Bočna obremenitev rotorja(-ev), kjer koli leži(jo) na gredi mešala, povzroči odklon, ki se prenese vse skozi tesnilo do prve točke podpore gredi – radialnega ležaja menjalnika. Zaradi odklona gredi in nihalnega gibanja odklon ni linearna funkcija.
To bo imelo radialno in kotno komponento, ki ustvarjata pravokotno neporavnanost tesnila, kar lahko povzroči težave z mehanskim tesnilom. Odklon je mogoče izračunati, če so znani ključni atributi gredi in obremenitve gredi. Na primer, API 682 določa, da mora biti radialni odklon gredi na tesnilnih površinah črpalke enak ali manjši od 0,002 palca skupnega indiciranega odčitka (TIR) pri najtežjih pogojih. Normalni razponi pri mešalniku z zgornjim vhodom so med 0,03 in 0,150 palca TIR. Težave v mehanskem tesnilu, ki se lahko pojavijo zaradi prekomernega odklona gredi, vključujejo povečano obrabo komponent tesnila, stik vrtečih se komponent s poškodovanimi stacionarnimi komponentami, kotaljenje in stiskanje dinamičnega O-tesnila (kar povzroči spiralno odpoved O-tesnila ali zatikanje površine). Vse to lahko povzroči skrajšano življenjsko dobo tesnila. Zaradi prekomernega gibanja, ki je lastnost mešalnikov, lahko mehanska tesnila kažejo večje puščanje v primerjavi s podobnimi.tesnila črpalke, kar lahko, če se ne spremlja natančno, povzroči nepotrebno vlečenje tesnila in/ali celo prezgodnje okvare.
Pri tesnem sodelovanju s proizvajalci opreme in razumevanju zasnove opreme obstajajo primeri, ko je mogoče v tesnilne vložke vgraditi kotalni ležaj, da se omeji kotnost tesnilnih površin in ublažijo te težave. Paziti je treba, da se uporabi pravilna vrsta ležaja in da se potencialne obremenitve ležajev popolnoma razumejo, sicer se lahko težava z dodatkom ležaja poslabša ali celo povzroči novo težavo. Proizvajalci tesnil bi morali tesno sodelovati z proizvajalcem originalne opreme in proizvajalci ležajev, da se zagotovi pravilna zasnova.
Mešalna tesnila so običajno nizkohitrostna (od 5 do 300 vrtljajev na minuto [rpm]) in ne morejo uporabljati nekaterih tradicionalnih metod za hlajenje bariernih tekočin. Na primer, pri načrtu 53A za dvojna tesnila kroženje barierne tekočine zagotavlja notranja črpalna funkcija, kot je aksialni črpalni vijak. Izziv je v tem, da črpalna funkcija za ustvarjanje pretoka temelji na hitrosti opreme, tipične hitrosti mešanja pa niso dovolj visoke za ustvarjanje uporabnih pretokov. Dobra novica je, da toplota, ki jo ustvarja tesnilna površina, običajno ni vzrok za dvig temperature barierne tekočine.tesnilo mešalnikaPrav toplota, ki nastane zaradi procesa, lahko povzroči povišanje temperature zaporne tekočine, hkrati pa naredi spodnje komponente tesnila, na primer površine in elastomere, občutljive na visoke temperature. Spodnje komponente tesnila, kot so površine tesnila in O-tesnila, so zaradi bližine procesa bolj ranljive. Tesnilnih površin ne poškoduje neposredno toplota, temveč zmanjšana viskoznost in s tem mazljivost zaporne tekočine na spodnjih površinah tesnila. Slabo mazanje povzroči poškodbe površin zaradi stika. V tesnilni vložek je mogoče vključiti druge oblikovne značilnosti, ki ohranjajo nizke temperature zaporne tekočine in ščitijo komponente tesnila.
Mehanska tesnila za mešalnike so lahko zasnovana z notranjimi hladilnimi tuljavami ali plašči, ki so v neposrednem stiku z zaporno tekočino. Te značilnosti so zaprt zanko, nizkotlačni sistem z nizkim pretokom, skozi katerega kroži hladilna voda in deluje kot integrirani toplotni izmenjevalnik. Druga metoda je uporaba hladilne tuljave v tesnilnem vložku med spodnjimi komponentami tesnila in površino za pritrditev opreme. Hladilna tuljava je votlina, skozi katero lahko teče nizkotlačna hladilna voda, da ustvari izolacijsko pregrado med tesnilom in posodo, s čimer omeji pregrevanje. Pravilno zasnovana hladilna tuljava lahko prepreči prekomerne temperature, ki lahko povzročijo poškodbe ...tesnilne površinein elastomerov. Zaradi segrevanja zaradi procesa se namesto tega temperatura barierne tekočine dvigne.
Ti dve oblikovni značilnosti se lahko uporabljata skupaj ali posamično za pomoč pri nadzoru temperatur na mehanskem tesnilu. Pogosto so mehanska tesnila za mešalnike specificirana tako, da so skladna s standardom API 682, 4. izdaja, kategorija 1, čeprav ti stroji funkcionalno, dimenzijsko in/ali mehansko ne izpolnjujejo oblikovnih zahtev v standardu API 610/682. To je lahko zato, ker končni uporabniki poznajo in so zadovoljni z API 682 kot specifikacijo tesnila ter se ne zavedajo nekaterih industrijskih specifikacij, ki so bolj uporabne za te stroje/tesnila. Standardi procesne industrije (PIP) in Deutsches Institut fur Normung (DIN) sta dva industrijska standarda, ki sta bolj primerna za te vrste tesnil – standardi DIN 28138/28154 so že dolgo specificirani za proizvajalce originalne opreme mešalnikov v Evropi, PIP RESM003 pa se uporablja kot specifikacijska zahteva za mehanska tesnila na mešalni opremi. Zunaj teh specifikacij ni splošno sprejetih industrijskih standardov, kar vodi do široke raznolikosti dimenzij tesnilne komore, toleranc obdelave, odklona gredi, zasnov menjalnikov, ležajnih razporeditev itd., ki se razlikujejo od proizvajalca originalne opreme do proizvajalca.
Lokacija in panoga uporabnika bosta v veliki meri določili, katera od teh specifikacij bi bila najprimernejša za njegovo spletno mesto.mehanska tesnila mešalnikaDoločanje standarda API 682 za tesnilo mešalnika je lahko nepotreben dodaten strošek in zaplet. Čeprav je mogoče v konfiguracijo mešalnika vključiti osnovno tesnilo, ki ustreza standardu API 682, ta pristop pogosto povzroči kompromis tako glede skladnosti z API 682 kot tudi glede primernosti zasnove za uporabo v mešalnikih. Slika 3 prikazuje seznam razlik med tesnilom kategorije 1 po standardu API 682 in tipičnim mehanskim tesnilom mešalnika.
Čas objave: 26. oktober 2023