Na področju industrijskih strojev je zagotavljanje celovitosti rotacijske opreme in črpalk najpomembnejše. Mehanska tesnila služijo kot ključne komponente za ohranjanje te celovitosti, saj preprečujejo puščanje in zadržujejo tekočine. Na tem specializiranem področju obstajata dve glavni konfiguraciji: enojna in ...dvojna mehanska tesnilaVsaka vrsta ponuja različne prednosti in ustreza specifičnim operativnim zahtevam. Ta članek se poglobi v nianse med tema dvema rešitvama tesnjenja ter opisuje njune funkcionalnosti, uporabo in prednosti.
Kaj jeEnojno mehansko tesnilo?
Eno samo mehansko tesnilo je sestavljeno iz dveh glavnih komponent – vrtljivega instacionarne tesnilne površineVrtljiva tesnilna površina je pritrjena na vrtečo se gred, medtem ko je stacionarna površina pritrjena na ohišje črpalke. Ti dve površini sta potisnjeni skupaj z vzmetnim mehanizmom, kar jima omogoča, da ustvarita tesno tesnilo, ki preprečuje puščanje tekočine vzdolž gredi.
Ključni materiali, ki se uporabljajo za te tesnilne površine, se razlikujejo, pri čemer so običajne izbire silicijev karbid, volframov karbid, keramika ali ogljik, pogosto izbrani glede na značilnosti procesne tekočine in obratovalne pogoje, kot so temperatura, tlak in kemična združljivost. Poleg tega se med tesnilnimi površinami običajno nahaja mazalni film črpane tekočine, ki zmanjšuje obrabo – bistven vidik za ohranjanje dolge življenjske dobe.
Enojna mehanska tesnila se običajno uporabljajo v aplikacijah, kjer tveganje puščanja ne predstavlja večjih varnostnih tveganj ali okoljskih težav. Njihova enostavnejša zasnova omogoča enostavno namestitev in nižje začetne stroške v primerjavi z bolj kompleksnimi rešitvami tesnjenja. Vzdrževanje teh tesnil vključuje redne preglede in zamenjavo v vnaprej določenih intervalih, da se preprečijo okvare zaradi normalne obrabe.
V okoljih, ki manj zahtevajo tesnilne mehanizme – kjer ni prisotnih agresivnih ali nevarnih tekočin – ponujajo enojna mehanska tesnila učinkovitotesnilna raztopinaprispeva k podaljšanju življenjske dobe opreme, hkrati pa ohranja preproste postopke vzdrževanja.
Opis funkcije
Primarne komponente Vrtljiva tesnilna površina (na gredi), Stacionarna tesnilna površina (na ohišju črpalke)
Materiali silicijev karbid, volframov karbid, keramika, ogljik
Mehanizem Vzmetni mehanizem s potisnjenimi površinami skupaj
Tesnilni vmesnik Tekoči film med površinami
Pogoste uporabe Manj nevarne tekočine/procesi, kjer je tveganje zaradi puščanja minimalno
Prednosti: preprosta zasnova, enostavna namestitev, nižji stroški
Zahteve glede vzdrževanja Redni pregled; Zamenjava v določenih intervalih
enojno vzmetno mehansko tesnilo e1705135534757
Kaj je dvojno mehansko tesnilo?
Dvojno mehansko tesnilo je sestavljeno iz dveh tesnil, razporejenih zaporedno, imenujemo ga tudi dvojno kartušno mehansko tesnilo. Ta zasnova zagotavlja izboljšano zadrževanje tekočine, ki se tesni. Dvojna tesnila se običajno uporabljajo v aplikacijah, kjer bi lahko puščanje izdelka ogrozilo okolje ali varnost osebja, kjer je procesna tekočina draga in jo je treba varčevati ali kjer je tekočino težko obvladovati in lahko ob stiku z atmosferskimi pogoji kristalizira ali strdi.
Ta mehanska tesnila imajo običajno notranje in zunanje tesnilo. Notranje tesnilo zadržuje izdelek znotraj ohišja črpalke, zunanje tesnilo pa služi kot rezervna pregrada za večjo varnost in zanesljivost. Dvojna tesnila pogosto zahtevajo med seboj vmesno tekočino, ki služi kot mazivo in hladilna tekočina za zmanjšanje toplote zaradi trenja – s čimer se podaljša življenjska doba obeh tesnil.
Puferska tekočina ima lahko dve konfiguraciji: brez tlaka (znana kot barierna tekočina) ali pod tlakom. V tlačnih sistemih v primeru odpovedi notranjega tesnila ne bi smelo priti do takojšnjega puščanja, saj bo zunanje tesnilo ohranilo zadrževanje, dokler ne bo mogoče izvesti vzdrževanja. Redno spremljanje te barierne tekočine pomaga napovedati delovanje in življenjsko dobo tesnila.
Opis funkcije
Rešitev za tesnjenje z visoko stopnjo zadrževanja
Zasnova Dve tesnili, razporejeni v seriji
Uporaba Nevarna okolja; shranjevanje dragih tekočin; ravnanje s težavnimi tekočinami
Prednosti Izboljšana varnost; zmanjšana možnost puščanja; potencialno podaljšana življenjska doba
Zahtevana puferska tekočina: Lahko je brez tlaka (pregradna tekočina) ali pod tlakom
Varnost Zagotavlja čas za vzdrževalne ukrepe, preden pride do puščanja po okvari
dvojno mehansko tesnilo 500×500 1
Vrste dvojnih mehanskih tesnil
Konfiguracije z dvojnim mehanskim tesnilom so zasnovane za obvladovanje zahtevnejših tesnilnih izzivov kot enojna mehanska tesnila. Te konfiguracije vključujejo konfiguracije hrbet ob hrbtu, obraz ob obrazu in tandem, pri čemer ima vsaka svojo posebno nastavitev in delovanje.
1. Dvojno mehansko tesnilo nazaj za hrbtom
Dvojno mehansko tesnilo, ki sta nameščena hrbtno ob hrbtu, je sestavljeno iz dveh enojnih tesnil, razporejenih v konfiguraciji hrbtno ob hrbtu. Ta vrsta tesnila je zasnovana za posebne aplikacije, kjer se med tesnili uporablja sistem barierne tekočine za mazanje in odvajanje toplote, ki nastane zaradi trenja.
Pri namestitvi hrbet ob hrbtu notranje tesnilo deluje pod podobnimi tlačnimi pogoji kot izdelek, ki ga tesnimo, medtem ko zunanji vir dovaja zunanjemu tesnilu zaporno tekočino pod višjim tlakom. To zagotavlja, da je na obeh tesnilnih površinah vedno pozitiven tlak, s čimer se prepreči uhajanje procesnih tekočin v okolje.
Uporaba tesnilne zasnove, ki se ujema z hrbtom, lahko koristi sistemom, kjer so povratni tlaki pomembni ali ko je vzdrževanje konstantnega mazalnega filma ključnega pomena za preprečevanje suhega teka. Posebej primerni so v visokotlačnih aplikacijah, kjer zagotavljajo zanesljivost in dolgo življenjsko dobo tesnilnega sistema. Zaradi svoje robustne zasnove zagotavljajo tudi dodatno zaščito pred nepričakovanimi spremembami tlaka v sistemu, ki bi sicer lahko ogrozile celovitost posameznega mehanskega tesnila.
Dvojno mehansko tesnilo z enim nasprotnim delom, znano tudi kot tandemsko tesnilo, je zasnovano z dvema nasprotnima tesnilnima površinama, ki sta nameščeni tako, da se notranje in zunanje tesnilo stikata med seboj prek svojih ravnih površin. Ta vrsta tesnilnega sistema je še posebej uporabna pri aplikacijah s srednjim tlakom, kjer je treba nadzorovati tekočino med tesnili in je lahko potencialno nevarna v primeru puščanja.
Ena najpomembnejših prednosti uporabe dvojnega mehanskega tesnila, ki je v stiku s površino, je njegova sposobnost preprečevanja puščanja procesnih tekočin v okolje. Z ustvarjanjem pregrade z vmesnim slojem ali zaporno tekočino med obema ploskovnima tesnili pod nižjim tlakom kot procesna tekočina se morebitno puščanje ponavadi premakne proti temu območju in stran od zunanjega izpusta.
Konfiguracija omogoča spremljanje stanja barierne tekočine, kar je bistveno za vzdrževanje in zagotavlja zanesljivost skozi čas. Ker so potencialne poti puščanja bodisi navzven (atmosferska stran) bodisi navznoter (procesna stran), odvisno od tlačnih razlik, lahko upravljavci lažje zaznajo puščanja kot pri drugih konfiguracijah tesnil.
Druga prednost je povezana z življenjsko dobo; te vrste tesnil imajo pogosto daljšo življenjsko dobo, ker imajo morebitni delci, prisotni v procesni tekočini, zaradi njihove relativne lege manjši škodljiv vpliv na tesnilne površine in ker zaradi prisotnosti puferske tekočine delujejo v manj težkih pogojih.
3. Tandemska dvojna mehanska tesnila
Tandemska ali dvojna mehanska tesnila, ki se nahajajo eno ob drugem, so tesnilne konfiguracije, pri katerih sta dve mehanski tesnili razporejeni zaporedno. Ta sistem zagotavlja višjo raven zanesljivosti in zadrževanja v primerjavi z enojnimi tesnili. Primarno tesnilo se nahaja najbližje izdelku, ki ga je treba zatesniti, in deluje kot glavna ovira proti puščanju. Sekundarno tesnilo se nahaja za primarnim tesnilom in deluje kot dodatna zaščita.
Vsako tesnilo v tandemski razporeditvi deluje neodvisno; to zagotavlja, da v primeru okvare primarnega tesnila sekundarno tesnilo zadrži tekočino. Tandemska tesnila pogosto vključujejo vmesno tekočino pod nižjim tlakom kot procesna tekočina med obema tesniloma. Ta vmesna tekočina služi kot mazivo in hladilno sredstvo, kar zmanjšuje toploto in obrabo tesnilnih površin.
Za ohranjanje optimalne učinkovitosti tandemskih dvojnih mehanskih tesnil je bistveno imeti ustrezne podporne sisteme za nadzor okolja okoli njih. Zunanji vir uravnava temperaturo in tlak vmesne tekočine, medtem ko nadzorni sistemi spremljajo delovanje tesnila, da bi preventivno odpravili morebitne težave.
Tandemska konfiguracija povečuje obratovalno varnost z zagotavljanjem dodatne redundance in zmanjšuje tveganja, povezana z nevarnimi ali strupenimi tekočinami. Z zanesljivo rezervo v primeru okvare primarnega tesnila dvojna mehanska tesnila učinkovito delujejo v zahtevnih aplikacijah, kar zagotavlja minimalno razlitje in skladnost s strogimi okoljskimi standardi.
Razlika med enojnimi in dvojnimi mehanskimi tesnili
Razlika med enojnimi in dvojnimi mehanskimi tesnili je ključni dejavnik pri izbiri za različne industrijske aplikacije. Enojna mehanska tesnila so sestavljena iz dveh ravnih površin, ki drsijo druga ob drugo, ena je pritrjena na ohišje opreme, druga pa na vrtečo se gred, s filmom tekočine, ki zagotavlja mazanje. Te vrste tesnil se običajno uporabljajo v aplikacijah, kjer je manj skrbi zaradi puščanja ali kjer je obvladovanje zmernih količin puščanja tekočine obvladljivo.
Nasprotno pa so dvojna mehanska tesnila sestavljena iz dveh parov tesnil, ki delujeta skupaj in nudita dodatno raven zaščite pred puščanjem. Zasnova vključuje notranji in zunanji tesnilni sklop: notranje tesnilo zadržuje izdelek v črpalki ali mešalniku, medtem ko zunanje tesnilo preprečuje vstop zunanjih onesnaževalcev in zadržuje tudi morebitno tekočino, ki bi lahko ušla iz primarnega tesnila. Dvojna mehanska tesnila so prednostna v primerih, ko gre za nevarne, strupene, visokotlačne ali sterilne medije, ker ponujajo večjo zanesljivost in varnost z zmanjšanjem tveganja za onesnaženje in izpostavljenost okolja.
Pomembno je omeniti, da dvojna mehanska tesnila zahtevajo kompleksnejši pomožni podporni sistem, vključno s sistemom za pufersko ali zaporno tekočino. Ta nastavitev pomaga vzdrževati tlačne razlike v različnih delih tesnila in zagotavlja hlajenje ali ogrevanje po potrebi, odvisno od procesnih pogojev.
Za zaključek
Skratka, odločitev med enojnimi in dvojnimi mehanskimi tesnili je pomembna in odvisna od več dejavnikov, vključno z naravo tekočine, ki jo tesnimo, okoljskimi vidiki in zahtevami glede vzdrževanja. Enojna tesnila so običajno stroškovno učinkovita in enostavnejša za vzdrževanje, medtem ko dvojna tesnila nudijo izboljšano zaščito tako za osebje kot za okolje pri ravnanju z nevarnimi ali agresivnimi mediji.
Čas objave: 18. januar 2024