Hva er enpumpeakseltetning?
Akseltetninger hindrer væske i å unnslippe fra en roterende eller frem- og tilbakegående aksel. Dette er viktig for alle pumper, og for sentrifugalpumper vil flere tetningsalternativer være tilgjengelige: pakninger, leppetetninger og alle typer mekaniske tetninger – enkle, doble og tandem inkludert patrontetninger. Roterende positive fortrengningspumper som girpumper og vingepumper er tilgjengelige med pakning, leppe og mekaniske tetningsarrangementer. Stempelpumper utgjør forskjellige tetningsproblemer og er vanligvis avhengige av leppetetninger eller pakninger. Noen design, som magnetiske drivpumper, membranpumper eller peristaltiske pumper, krever ikke akseltetninger. Disse såkalte "sealless" pumpene inkluderer stasjonære tetninger for å forhindre væskelekkasje.
Hva er hovedtypene for pumpeakseltetninger?
Pakking
Pakning (også kjent som akselpakning eller kjertelpakning) består av et mykt materiale, som ofte er flettet eller formet til ringer. Dette presses inn i et kammer rundt drivakselen kalt pakkboksen for å lage en tetning (Figur 1). Normalt påføres kompresjon aksialt på pakningen, men den kan også påføres radialt av et hydraulisk medium.
Tradisjonelt ble pakking laget av lær, tau eller lin, men består nå vanligvis av inerte materialer som ekspandert PTFE, komprimert grafitt og granulerte elastomerer. Emballasje er økonomisk og brukes ofte til tykke, vanskelig å forsegle væsker som harpiks, tjære eller lim. Det er imidlertid en dårlig tettemetode for tynne væsker, spesielt ved høyere trykk. Pakking svikter sjelden katastrofalt, og den kan raskt skiftes ut under planlagte nedleggelser.
Pakningstetninger krever smøring for å unngå oppbygging av friksjonsvarme. Dette tilveiebringes vanligvis av selve pumpevæsken som har en tendens til å lekke litt gjennom pakningsmaterialet. Dette kan være rotete og i tilfelle av etsende, brannfarlige eller giftige væsker er det ofte uakseptabelt. I disse tilfellene kan et trygt, eksternt smøremiddel påføres. Pakning er uegnet for tetting av pumper som brukes til væsker som inneholder slipende partikler. Faste stoffer kan bli innebygd i pakningsmaterialet og dette kan skade pumpeakselen eller pakkboksveggen.
Leppeforseglinger
Leppetetninger, også kjent som radielle akseltetninger, er ganske enkelt sirkulære elastomere elementer som holdes på plass mot drivakselen av et stivt ytre hus (Figur 2). Tetningen oppstår fra friksjonskontakten mellom 'leppen' og akselen, og denne er ofte forsterket av en fjær. Leppetetninger er vanlige i den hydrauliske industrien og kan finnes på pumper, hydrauliske motorer og aktuatorer. De gir ofte en sekundær reservetetning for andre tetningssystemer som mekaniske tetninger. Leppetetninger er generelt begrenset til lavt trykk og er også dårlige for tynne, ikke-smørende væsker. Flere leppetetningssystemer har blitt brukt med suksess mot en rekke viskøse, ikke-slipende væsker. Leppetetninger er ikke egnet for bruk med slipende væsker eller væsker som inneholder faste stoffer, da de er utsatt for slitasje og enhver liten skade kan føre til feil.
Mekaniske tetninger
Mekaniske tetninger består hovedsakelig av ett eller flere par optisk flate, høypolerte flater, en stasjonær i huset og en roterende, koblet til drivakselen (Figur 3). Overflatene krever smøring, enten av den pumpede væsken selv eller av en barrierevæske. Faktisk er tetningsflatene kun i kontakt når pumpen er i ro. Under bruk gir smørevæsken en tynn, hydrodynamisk film mellom de motstående tetningsflatene, noe som reduserer slitasje og hjelper til med varmeavledning.
Mekaniske tetninger kan håndtere et bredt spekter av væsker, viskositeter, trykk og temperaturer. En mekanisk tetning bør imidlertid ikke kjøres tørr. En sentral fordel med mekaniske tetningssystemer er at drivakselen og foringsrøret ikke er en del av tetningsmekanismen (som tilfellet er med pakning og leppetetninger) og derfor ikke er utsatt for slitasje.
Doble tetninger
Doble tetninger bruker to mekaniske tetninger plassert rygg mot rygg (Figur 4). Rommet internt i de to settene med tetningsflater kan trykksettes hydraulisk med en barrierevæske slik at filmen på tetningsflatene som er nødvendig for smøring vil være barrierevæsken og ikke mediet som pumpes. Barrierevæsken må også være kompatibel med det pumpede mediet. Doble tetninger er mer kompliserte å betjene på grunn av behovet for trykksetting og brukes vanligvis bare når det er nødvendig for å beskytte personell, eksterne komponenter og omgivelsene mot farlige, giftige eller brennbare væsker.
Tandem tetninger
Tandemtetninger ligner på doble tetninger, men de to settene med mekaniske tetninger vender i samme retning i stedet for rygg mot rygg. Bare tetningen på produktsiden roterer i den pumpede væsken, men siver over tetningsflatene forurenser til slutt barrierens smøremiddel. Dette har konsekvenser for den atmosfæriske sidetetningen og omgivelsene.
Patronforseglinger
En patrontetning er en forhåndsmontert pakke med mekaniske tetningskomponenter. Patronkonstruksjon eliminerer installasjonsproblemer som behovet for å måle og stille inn fjærkomprimering. Tetningsflater er også beskyttet mot skade under installasjon. I design kan en patronforsegling være en enkel, dobbel eller tandemkonfigurasjon inneholdt i en kjertel og bygget på en hylse.
Gassbarrieretetninger.
Dette er to seter i patronstil med flater designet for å settes under trykk ved å bruke en inert gass som en barriere, som erstatter den tradisjonelle smørevæsken. Tetningsflater kan separeres eller holdes i løs kontakt under drift ved å justere gasstrykket. En liten mengde gass kan slippe ut i produktet og atmosfæren.
Sammendrag
Akseltetninger hindrer væske i å unnslippe fra en pumpes roterende eller frem- og tilbakegående aksel. Ofte vil flere forseglingsalternativer være tilgjengelige: pakninger, leppetetninger og ulike typer mekaniske tetninger – enkelt, dobbel og tandem inkludert patrontetninger.
Innleggstid: 18. mai 2023