Защо добрите уплътнения не се износват?

Знаем, че механичното уплътнение трябва да работи, докато въглеродът се износи, но опитът ни показва, че това никога не се случва с оригиналното уплътнение, което е монтирано в помпата. Купуваме скъпо ново механично уплътнение и то също не се износва. Така че новото уплътнение беше ли загуба на пари?

Не съвсем. Тук правите нещо, което изглежда логично - опитвате се да решите проблема с уплътнението, като закупите различно уплътнение, но това е все едно да се опитвате да получите хубаво боядисване на автомобил, като си купите добра марка боя.

Ако искате да получите добро боядисване на автомобил, ще трябва да направите четири неща: да подготвите каросерията (ремонт на метала, премахване на ръжда, шлайфане, маскиране и т.н.); да купите добра марка боя (различните бои са еднакви); да нанесете боята правилно (с точното количество въздушно налягане, без капки или стичане и често шлайфане между грундирането и финишните слоеве); и да се грижите за боята след нанасянето ѝ (да я измиете, полирате и съхранявате в гараж).

mcneally-seals-2017

Ако сте направили правилно тези четири неща, колко дълго може да издържи боята на автомобил? Очевидно с години. Излезте навън и наблюдавайте как минават колите и ще видите доказателства, че хората не правят тези четири неща. Всъщност е толкова рядко, че когато видим по-стара кола, която изглежда добре, да се втренчим в нея.

Постигането на добър живот на тюлените също включва четири стъпки. Те би трябвало да са очевидни, но нека все пак ги разгледаме.

Подгответе помпата за уплътнението – това е работата по каросерията
Купете добър уплътнител – добра боя
Поставете уплътнението правилно – нанесете боята правилно
Приложете правилния контрол на околната среда, ако е необходимо (и вероятно е така) – също така измийте и нанесете кола маска
Ще разгледаме подробно всяка от тези теми и се надяваме да започнем да увеличаваме живота на нашите механични уплътнения до точката, в която повечето от тях се износват. Тази информация се отнася за центробежните помпи, но може да се приложи и за почти всякакъв вид въртящо се оборудване, включително миксери и бъркалки.

Подгответе помпата за уплътнението

За подготовка трябва да направите центровка между помпата и драйвера, като използвате лазерен нивелир. Адаптер с рамка „C“ или „D“ е още по-добър избор.

След това динамично балансирате въртящия се възел, което може да се извърши с помощта на повечето устройства за вибрационен анализ, но проверете с вашия доставчик, ако нямате програмата. Трябва да се уверите, че валът не е огънат и че го въртите между центровете.

Добра идея е да се избягват втулки на вала, тъй като плътният вал е по-малко склонен да се огъва и е много по-добър за механично уплътнение, и да се опитате да намалите напрежението в тръбата, където е възможно.

Използвайте помпа с конструкция „централна линия“, ако температурата на продукта е по-висока от 100°C, тъй като това ще намали някои проблеми с напрежението в тръбите при помпата. Също така, използвайте помпи с ниско съотношение на дължината на вала към диаметъра. Това е изключително важно при помпи с периодична работа.

Използвайте салникова кутия с по-голям размер, избягвайте конусовидни конструкции и оставете достатъчно място за уплътнението. Опитайте се да настроите повърхността на салниковата кутия възможно най-перпендикулярно на вала, което може да се направи с помощта на инструменти за обработка на повърхности, и намалете вибрациите, като използвате техники, които познавате.

Важно е да не допускате кавитация в помпата, тъй като уплътнителните повърхности ще се отворят и евентуално ще се повредят. Воден удар може да възникне и ако захранването на помпата се прекъсне, докато тя работи, така че вземете превантивни мерки, за да избегнете тези проблеми.

Има няколко неща, които трябва да се проверят при подготовката на помпата за уплътнението, включително: масата на пиедестала на помпата/мотора да е поне пет пъти по-голяма от масата на монтажните елементи върху нея; разстоянието между всмукателния отвор на помпата и първото коляно да е десет диаметъра на тръбата; и основната плоча да е нивелирана и запълнена с фуги.

Поддържайте работното колело отворено и регулирано, за да намалите вибрациите и проблемите с вътрешната рециркулация, уверете се, че лагерите имат необходимото количество смазка и че вода и твърди частици не проникват в кухината на лагера. Също така трябва да смените грес или уплътнения с лабиринтни или лицеви уплътнения.

Уверете се, че избягвате рециркулационни тръбопроводи на изпускателната тръба, свързани към салниковото уплътнение, в повечето случаи рециркулацията на всмукателната тръба ще бъде по-добра. Ако помпата има износващи се пръстени, проверете и тяхната хлабина.

Последните неща, които трябва да се направят при подготовката на помпата, са да се уверите, че мокрите части на помпата са изработени от устойчиви на корозия материали, тъй като почистващите препарати и разтворителите в тръбопроводите понякога причиняват проблеми, които проектантът никога не е предвидил.

След това затворете всеки въздух, който може да изтича в смукателната страна на помпата, и отстранете целия въздух, който може да е попаднал в спиралата.

Купете добър печат

Използвайте хидравлично балансирани конструкции, които уплътняват както под налягане, така и под вакуум, и ако ще използвате еластомер в уплътнението, опитайте се да използвате О-пръстен. Това е най-добрата форма по много причини, но не позволявайте на никого да натоварва О-пръстена с пружина, иначе той няма да се огъне или търкаля както трябва.

Трябва също да използвате конструкции на уплътнения без трене, тъй като тренето на вала е основна причина за преждевременна повреда на уплътнението.

Стационарните уплътнения (където пружините не се въртят заедно с вала) са по-добри от въртящите се уплътнения (пружините се въртят) за уплътняване на неорганизирани емисии и всякакви други течности. Ако уплътнението има малки пружини, дръжте ги далеч от течността, в противен случай лесно ще се запушат. Има много конструкции на уплътнения, които имат тази функция против запушване.

Широката твърда повърхност е отлична за радиалното движение, което наблюдаваме в приложенията на миксерите и онези уплътнения, които са физически разположени далеч от лагерите.

Ще ви е необходим и някакъв вид амортизация на вибрациите за метални уплътнения с мех, работещи с висока температура, тъй като им липсва еластомерът, който обикновено изпълнява тази функция.

Използвайте конструкции, които поддържат уплътнителната течност на външния диаметър на уплътнението, в противен случай центробежната сила ще хвърли твърди частици в припокриваните повърхности и ще ограничи движението им, когато графитът се износи. Трябва също да използвате ненапълнен графит за уплътнителните повърхности, тъй като той е най-добрият вид и цената не е прекомерна.

Също така, уверете се, че можете да идентифицирате всички материали на уплътненията, защото е невъзможно да се отстрани „мистериозен материал“.

Не позволявайте на доставчика да ви казва, че материалът му е патентован, и ако това е тяхното отношение, намерете друг доставчик или производител, в противен случай заслужавате всички проблеми, които ще имате.

Опитайте се да държите еластомерите далеч от повърхността на уплътнението. Еластомерът е частта от уплътнението, която е най-чувствителна към топлина, а температурата е най-висока по повърхностите.

Всеки опасен или скъп продукт също трябва да бъде запечатан с двойни уплътнения. Уверете се, че хидравличният баланс е в двете посоки, в противен случай рискувате едната от страните да се отвори при обръщане на налягането или пик.

Накрая, ако дизайнът има въглерод, пресован в метален държач, уверете се, че въглеродът е пресован, а не „свит“. Пресованият въглерод ще се срязва, за да се приспособи към неравностите в металния държач, което ще помогне за поддържането на плоските повърхности, припокривани с материал.

Поставете уплътнението правилно

Патроновите уплътнения са единственият дизайн, който има смисъл, ако искате да правите настройки на работното колело, и са много по-лесни за инсталиране, защото не е необходим разпечатка или измервания, за да получите правилното натоварване на лицевата страна.

Двойните уплътнения тип „картридж“ трябва да имат вграден помпен пръстен и трябва да използвате буферна течност (с по-ниско налягане) между уплътненията, когато е възможно, за да избегнете проблеми с разреждането на продукта.

Избягвайте всякакъв вид масло като буферна течност поради ниската специфична топлина и лошата проводимост на маслото.

При монтаж, дръжте уплътнението възможно най-близо до лагерите. Обикновено има място за изваждане на уплътнението от салниковото уплътнение и след това използвайте зоната на салниковото уплътнение за опорна втулка, която да помогне за стабилизиране на въртящия се вал.

В зависимост от приложението, ще трябва да решите дали тази опорна втулка трябва да се задържа аксиално.

Разделените уплътнения също имат смисъл в почти всяко приложение, което не изисква двойни уплътнения или уплътняване за неорганизирани емисии (теч, измерен в части на милион).

Разделените уплътнения са единствената конструкция, която трябва да използвате при двустранни помпи, в противен случай ще трябва да смените и двете уплътнения, когато само едното е повредено.

Те също така ви позволяват да сменяте уплътненията, без да е необходимо да правите повторно подравняване с драйвера на помпата.

Не смазвайте уплътнителните повърхности при монтажа и пазете твърдите частици от припокриваните повърхности. Ако има защитно покритие върху уплътнителните повърхности, не забравяйте да го отстраните преди монтажа.

Ако става въпрос за гумено уплътнение тип „силфон“, то изисква специална смазка, която ще накара силфона да залепне за вала. Обикновено това е течност на петролна основа, но можете да се консултирате с вашия доставчик, за да сте сигурни. Гумените уплътнения тип „силфон“ също изискват повърхностна обработка на вала не по-добра от 40 RMS, в противен случай гумата ще има затруднения със залепването към вала.

Накрая, при монтаж във вертикално приложение, не забравяйте да обезвъздушите салниковото уплътнение при уплътнителните повърхности. Може да се наложи да инсталирате този вентилационен отвор, ако производителят на помпата не го е осигурил.

Много картриджни уплътнения имат вграден вентилационен отвор, който можете да свържете към всмукателната тръба на помпата или към друга точка с ниско налягане в системата.

Грижете се за уплътнението

Последната стъпка за постигане на добър живот на уплътнението е непрекъснатата грижа за него. Уплътненията предпочитат да уплътняват със студена, чиста, смазваща течност и макар че рядко имаме такава за уплътняване, може би можете да приложите контрол на околната среда в областта на салниковото уплътнение, за да превърнете продукта си в такъв.

Ако използвате салникова кутия с обвивка, уверете се, че обвивката е чиста. Кондензатът или парата са най-добрите течности за циркулация през обвивката.

Опитайте да монтирате въглеродна втулка в края на салниковото уплътнение, която да действа като термична бариера и да помогне за стабилизиране на температурата му.

Промиването е най-добрият начин за контрол на околната среда, тъй като води до разреждане на продукта, но ако използвате правилното уплътнение, няма да ви е необходимо много промиване. 4 или 5 галона на час (обърнете внимание, че казах час, а не минута) би трябвало да са достатъчни за този тип уплътнение.

Също така трябва да поддържате движението на течността в салниковото уплътнение, за да предотвратите натрупването на топлина. Рециркулацията на засмукване ще отстрани твърдите частици, които са по-тежки от продукта, който запечатвате.

Тъй като това е най-често срещаното състояние на течния разтвор, използвайте рециркулация на засмукване като стандарт. Също така, научете се къде да не я използвате.

Рециркулацията на изпускателния колектор ще ви позволи да повишите налягането в салниковото уплътнение, за да предотвратите изпаряването на течност между прилепналите повърхности. Опитайте се да не насочвате рециркулационната линия към прилепналите повърхности, това може да ги повреди. Ако използвате метален мех, рециркулационната линия може да действа като пясъкоструйка и да отреже тънките пластини на меха.

Ако продуктът е твърде горещ, охладете зоната на салниковото уплътнение. Важно е да запомните, че тези контролни мерки за околната среда често са по-важни, когато помпата е спряла, тъй като температурите на накисване и охлаждането при спиране могат драстично да променят температурата на салниковото уплътнение, което да доведе до промяна на състоянието на продукта.

За опасни продукти ще е необходим уплътнителен колянов вал тип API, ако решите да не използвате двойни уплътнения. Аварийната втулка, която е част от конфигурацията API, ще предпази уплътнението от физически повреди, ако загубите лагер, докато помпата работи.

Уверете се, че API връзките са направени правилно. Лесно е да объркате четирите порта и да вкарате промивната или рециркулационната линия в порта за закаляване.

Опитайте се да не пропускате твърде много пара или вода през закаляващата връзка, защото ще попадне в корпуса на лагера. Течът от дренажната връзка често се възприема от операторите като повреда на уплътнението. Уверете се, че знаят разликата.

Прилагане на тези съвети за уплътняване

Някой някога прави ли всички тези четири неща? За съжаление не. Ако го направим, 85 или 90 процента от нашите уплътнения щяха да се износват, а не десетте или 15 процента, които се износват. Преждевременно повреденото уплътнение с много останал въглероден слой продължава да бъде правило.

Най-честото извинение, което чуваме, за да обясним липсата на добър живот на уплътненията си, е, че никога няма време да го направим както трябва, следвано от клишето: „Но винаги има време да го поправим.“ Повечето от нас правят една или две от необходимите стъпки и усещат удължаване на живота на уплътненията си. Няма нищо лошо в удължаването на живота на уплътненията, но това е далеч от износването на уплътненията.

Помислете за минута. Ако уплътнението издържа една година, колко голям може да е проблемът? Температурата не може да е твърде висока или налягането твърде силно. Ако това беше вярно, нямаше да е нужна година, за да се повреди уплътнението. Продуктът не може да е твърде замърсен по същата причина.

Често откриваме, че проблемът е толкова прост, колкото конструкцията на уплътнението, която дразни вала, причинявайки теч през повредената втулка или вал. Друг път откриваме, че промивката, която се използва за почистване на тръбопроводите веднъж годишно, е виновникът и никой не сменя материалите на уплътнението, за да отрази тази заплаха за компонентите на уплътнението.