Det finnes mange forskjellige typer utstyr som krever forsegling av en roterende aksel som går gjennom et stasjonært hus. To vanlige eksempler er pumper og blandere (eller røreverk). Mens det grunnleggende
prinsippene for forsegling av forskjellig utstyr er like, det er forskjeller som krever ulike løsninger. Denne misforståelsen har ført til konflikter som å påberope seg American Petroleum Institute
(API) 682 (en pumpe mekanisk tetning standard) ved spesifikasjon av tetninger for blandere. Når man vurderer mekaniske tetninger for pumper kontra miksere, er det noen få åpenbare forskjeller mellom de to kategoriene. For eksempel har overhengende pumper kortere avstander (vanligvis målt i tommer) fra pumpehjulet til radiallageret sammenlignet med en typisk toppinngangsblander (vanligvis målt i fot).
Denne lange ustøttede avstanden resulterer i en mindre stabil plattform med større radiell utløp, vinkelrett feiljustering og eksentrisitet enn pumper. Den økte utstyrsutgangen gir noen designutfordringer for mekaniske tetninger. Hva om avbøyningen av akselen var rent radiell? Utforming av en tetning for denne tilstanden kan enkelt oppnås ved å øke klaringene mellom roterende og stasjonære komponenter sammen med utvidede tetningsflater. Som antatt er ikke problemene så enkle. Sidebelastning på impelleren(e), uansett hvor de ligger på blandeakselen, gir en avbøyning som overføres hele veien gjennom tetningen til det første punktet på akselstøtten - girkassens radiallager. På grunn av akselavbøyning sammen med pendelbevegelse er ikke avbøyningen en lineær funksjon.
Denne vil ha en radial og en vinkelkomponent til seg som skaper en vinkelrett feiljustering ved tetningen som kan forårsake problemer for den mekaniske tetningen. Nedbøyningen kan beregnes hvis nøkkelattributter for akselen og akselbelastningen er kjent. For eksempel angir API 682 at akselens radielle avbøyning ved tetningsflatene til en pumpe skal være lik eller mindre enn 0,002 tommer total indikert avlesning (TIR) ved de mest alvorlige forholdene. Normale områder på en toppinngangsmikser er mellom 0,03 til 0,150 tommer TIR. Problemer i den mekaniske tetningen som kan oppstå på grunn av overdreven akselavbøyning inkluderer økt slitasje på tetningskomponentene, roterende komponenter som kommer i kontakt med skadelige stasjonære komponenter, rulling og klem av den dynamiske O-ringen (som forårsaker spiralsvikt i O-ringen eller opphengning av ansiktet). ). Disse kan alle føre til redusert levetid for tetningen. På grunn av den overdrevne bevegelsen som er iboende i blandere, kan mekaniske tetninger vise mer lekkasje sammenlignet med lignendepumpetetninger, som kan føre til at tetningen trekkes unødvendig og/eller til og med for tidlige feil hvis den ikke overvåkes nøye.
Det er tilfeller når man jobber tett med utstyrsprodusenter og forstår utstyrets design, hvor et rulleelementlager kan inkorporeres i tetningspatroner for å begrense vinklet på tetningsflatene og redusere disse problemene. Det må utvises forsiktighet for å implementere riktig type lager og at de potensielle lagerbelastningene er fullstendig forstått, ellers kan problemet bli verre eller til og med skape et nytt problem, med tillegg av et lager. Selgerne bør samarbeide tett med OEM- og lagerprodusentene for å sikre riktig design.
Blandertetningsapplikasjoner er vanligvis lavhastighets (5 til 300 omdreininger per minutt [rpm]) og kan ikke bruke noen tradisjonelle metoder for å holde barrierevæsker kjølige. For eksempel, i en Plan 53A for doble tetninger, tilveiebringes barrierevæskesirkulasjon av en intern pumpefunksjon som en aksial pumpeskrue. Utfordringen er at pumpefunksjonen er avhengig av utstyrshastighet for å generere strømning og typiske blandehastigheter er ikke høye nok til å generere nyttige strømningshastigheter. Den gode nyheten er at tetningsflategenerert varme vanligvis ikke er det som får barrierevæsketemperaturen til å stige i enmikserforsegling. Det er varmebløtlegging fra prosessen som kan forårsake økte barrierevæsketemperaturer, samt gjøre komponenter med lavere tetning, for eksempel overflater og elastomerer sårbare for høye temperaturer. De nedre tetningskomponentene, som tetningsflater og O-ringer, er mer sårbare på grunn av nærhet til prosessen. Det er ikke varmen som direkte skader tetningsflatene, men snarere den reduserte viskositeten og derfor smøreevnen til barrierefluidet ved de nedre tetningsflatene. Dårlig smøring forårsaker ansiktsskader på grunn av kontakt. Andre designfunksjoner kan innlemmes i tetningspatronen for å holde barrieretemperaturene lave og beskytte tetningskomponenter.
Mekaniske tetninger for blandere kan utformes med innvendige kjølespiraler eller kapper som er i direkte kontakt med barrierevæske. Disse funksjonene er et lukket sløyfe, lavtrykk, lavstrømssystem som har kjølevann sirkulert gjennom dem og fungerer som en integrert varmeveksler. En annen metode er å bruke en kjølespole i tetningspatronen mellom de nedre tetningskomponentene og utstyrets monteringsflate. En kjølespole er et hulrom som lavtrykkskjølevann kan strømme gjennom for å skape en isolerende barriere mellom tetningen og karet for å begrense varmebløtlegging. En riktig utformet kjølespole kan forhindre for høye temperaturer som kan føre til skade påtette ansikterog elastomerer. Varmebløting fra prosessen fører til at barrierevæsketemperaturen stiger i stedet.
Disse to designfunksjonene kan brukes sammen eller individuelt for å hjelpe til med å kontrollere temperaturene ved den mekaniske tetningen. Ganske ofte spesifiseres mekaniske tetninger for blandere for å være i samsvar med API 682, 4. utgave kategori 1, selv om disse maskinene ikke oppfyller designkravene i API 610/682 funksjonelt, dimensjonalt og/eller mekanisk. Dette kan skyldes at sluttbrukere er kjent med og komfortable med API 682 som tetningsspesifikasjon og ikke er klar over noen av bransjespesifikasjonene som er mer anvendelige for disse maskinene/tetningene. Process Industry Practices (PIP) og Deutsches Institut fur Normung (DIN) er to industristandarder som er mer passende for denne typen tetninger—DIN 28138/28154-standarder har lenge vært spesifisert for mikser-OEM-er i Europa, og PIP RESM003 har blitt brukt som et spesifikasjonskrav for mekaniske tetninger på blandeutstyr. Utenom disse spesifikasjonene er det ingen vanlig praktiserte industristandarder, noe som fører til et bredt utvalg av tetningskammerdimensjoner, maskineringstoleranser, akselavbøyning, girkassedesign, lagerarrangement osv., som varierer fra OEM til OEM.
Brukerens plassering og bransje vil i stor grad avgjøre hvilken av disse spesifikasjonene som passer best for nettstedet deresblanderens mekaniske tetninger. Å spesifisere API 682 for en blanderforsegling kan være en unødvendig ekstra kostnad og komplikasjon. Selv om det er mulig å inkorporere en API 682-kvalifisert grunnleggende forsegling i en blanderkonfigurasjon, resulterer denne tilnærmingen vanligvis i kompromiss både når det gjelder samsvar med API 682 så vel som i egnetheten til designet for blandeapplikasjoner. Bilde 3 viser en liste over forskjeller mellom en API 682 Kategori 1-tetning versus en typisk mikser-mekanisk tetning
Innleggstid: 26. oktober 2023