Kaj je atesnilo gredi črpalke?
Tesnila gredi preprečujejo uhajanje tekočine iz vrtljive ali izmenično gibljive gredi. To je pomembno za vse črpalke in v primeru centrifugalnih črpalk bo na voljo več možnosti tesnjenja: tesnila, ustna tesnila in vse vrste mehanskih tesnil – enojna, dvojna in tandemska, vključno s kartušnimi tesnili. Rotacijske črpalke s prisilnim odmikom, kot so zobniške črpalke in črpalke z lopaticami, so na voljo s tesnilom, ustnicami in mehanskimi tesnili. Batne črpalke povzročajo različne težave pri tesnjenju in se običajno zanašajo na ustna tesnila ali tesnila. Nekatere izvedbe, kot so črpalke z magnetnim pogonom, membranske črpalke ali peristaltične črpalke, ne zahtevajo tesnil gredi. Te tako imenovane črpalke brez tesnil vključujejo stacionarna tesnila za preprečevanje uhajanja tekočine.
Katere so glavne vrste tesnil gredi črpalke?
Pakiranje
Tesnilo (znano tudi kot tesnilo gredi ali tesnilo tesnila) je sestavljeno iz mehkega materiala, ki je pogosto pleten ali oblikovan v obroče. To je stisnjeno v komoro okoli pogonske gredi, imenovano polnilna škatla, da se ustvari tesnilo (slika 1). Običajno se stiskanje izvaja aksialno na tesnilo, vendar ga lahko izvaja tudi radialno s hidravličnim medijem.
Tradicionalno je bila embalaža izdelana iz usnja, vrvi ali lanu, zdaj pa je običajno sestavljena iz inertnih materialov, kot so ekspandirani PTFE, stisnjen grafit in granulirani elastomeri. Embalaža je ekonomična in se običajno uporablja za goste tekočine, ki jih je težko zatesniti, kot so smole, katran ali lepila. Vendar pa je to slaba metoda tesnjenja za tanke tekočine, zlasti pri višjih tlakih. Pakiranje redko katastrofalno odpove in ga je mogoče hitro zamenjati med načrtovanimi zaustavitvami.
Tesnila embalaže zahtevajo mazanje, da se prepreči nabiranje toplote zaradi trenja. To običajno zagotavlja sama črpana tekočina, ki rad rahlo pušča skozi embalažni material. To je lahko neurejeno in je v primeru jedkih, vnetljivih ali strupenih tekočin pogosto nesprejemljivo. V teh primerih se lahko uporabi varno zunanje mazivo. Embalaža ni primerna za tesnjenje črpalk, ki se uporabljajo za tekočine, ki vsebujejo abrazivne delce. Trdne snovi se lahko vgradijo v polnilni material in to lahko poškoduje gred črpalke ali steno tesnilne škatle.
Tesnila za ustnice
Ustna tesnila, znana tudi kot radialna tesnila gredi, so preprosto okrogli elastomerni elementi, ki jih na pogonski gredi drži togo zunanje ohišje (slika 2). Tesnilo nastane zaradi tornega stika med 'ustnico' in gredjo, ki je pogosto ojačano z vzmetjo. Tesnila z ustnicami so pogosta v hidravlični industriji in jih je mogoče najti na črpalkah, hidravličnih motorjih in aktuatorjih. Pogosto zagotavljajo sekundarno, rezervno tesnilo za druge tesnilne sisteme, kot so mehanska tesnila Ustna tesnila so na splošno omejena na nizke tlake in so tudi slaba za redke, nemazalne tekočine. Sistemi več tesnilnih tesnil so bili uspešno uporabljeni proti različnim viskoznim, neabrazivnim tekočinam. Ustna tesnila niso primerna za uporabo z abrazivnimi tekočinami ali tekočinami, ki vsebujejo trdne delce, saj so dovzetna za obrabo in vsaka majhna poškodba lahko povzroči okvaro.
Mehanska tesnila
Mehanska tesnila so v bistvu sestavljena iz enega ali več parov optično ravnih, visoko poliranih ploskev, od katerih ena miruje v ohišju in ena se vrti, povezana s pogonsko gredjo (slika 3). Obrazi zahtevajo mazanje, bodisi s samo črpano tekočino ali z zaporno tekočino. Dejansko so tesnilne površine v stiku le, ko črpalka miruje. Med uporabo mazalna tekočina ustvari tanek, hidrodinamičen film med nasprotnima ploskvama tesnila, kar zmanjšuje obrabo in pomaga pri odvajanju toplote.
Mehanska tesnila lahko prenesejo širok razpon tekočin, viskoznosti, pritiskov in temperatur. Vendar pa mehansko tesnilo ne sme delovati na suho. Ključna prednost sistemov z mehanskim tesnilom je, da pogonska gred in ohišje nista del tesnilnega mehanizma (kot je to v primeru tesnilnih tesnil in ustnih tesnil) in zato nista izpostavljena obrabi.
Dvojna tesnila
Dvojna tesnila uporabljajo dve mehanski tesnili, ki sta postavljeni drug proti drugemu (slika 4). Prostor v notranjosti dveh sklopov tesnilnih ploskev je mogoče hidravlično stisniti z zaporno tekočino, tako da bo film na tesnilnih ploskvah, potreben za mazanje, zaporna tekočina in ne medij, ki se črpa. Zaporna tekočina mora biti tudi združljiva s črpanim medijem. Dvojna tesnila so bolj zapletena za uporabo zaradi potrebe po povečanju tlaka in se običajno uporabljajo le, kadar je treba zaščititi osebje, zunanje komponente in okoliško okolje pred nevarnimi, strupenimi ali vnetljivimi tekočinami.
Tandemska tesnila
Tandemska tesnila so podobna dvojnim tesnilom, vendar sta dva niza mehanskih tesnil obrnjena v isto smer in ne ena proti hrbtni. Samo tesnilo na strani izdelka se vrti v črpani tekočini, vendar pronicanje čez površine tesnila sčasoma onesnaži mazivo pregrade. To ima posledice za atmosfersko stransko tesnilo in okoliško okolje.
Kartušna tesnila
Kartušno tesnilo je vnaprej sestavljen paket komponent mehanskega tesnila. Konstrukcija vložka odpravlja težave pri namestitvi, kot je potreba po merjenju in nastavljanju stiskanja vzmeti. Tesnilne površine so prav tako zaščitene pred poškodbami med montažo. Po zasnovi je kartušno tesnilo lahko enojna, dvojna ali tandemska konfiguracija, vsebovana v uvodu in vgrajena na tulec.
Tesnila za plinsko zaporo.
To so dvojni sedeži v obliki kartuše s ploskvami, ki so zasnovane za pritisk z inertnim plinom kot pregrado, ki nadomešča tradicionalno mazalno tekočino. Tesnilne površine se med delovanjem lahko ločijo ali držijo v ohlapnem stiku s prilagajanjem tlaka plina. Majhna količina plina lahko uide v izdelek in ozračje.
Povzetek
Tesnila gredi preprečujejo uhajanje tekočine iz vrtljive ali izmenično gibljive gredi črpalke. Pogosto bo na voljo več možnosti tesnjenja: tesnila, ustna tesnila in različne vrste mehanskih tesnil – enojna, dvojna in tandemska, vključno s kartušnimi tesnili.
Čas objave: 18. maj 2023