Mi az aszivattyú tengelytömítés?
A tengelytömítések megakadályozzák a folyadék kiáramlását a forgó vagy dugattyús tengelyből. Ez minden szivattyú esetében fontos, és centrifugálszivattyúk esetében számos tömítési lehetőség áll rendelkezésre: tömítőgyűrűk, ajaktömítések és mindenféle mechanikus tömítés – egyes, kettős és tandem, beleértve a patronos tömítéseket is. A forgó pozitív térfogatkiszorítású szivattyúk, mint például a fogaskerék-szivattyúk és a lapátos szivattyúk, tömítőgyűrűvel, ajaktömítéssel és mechanikus tömítéssel kaphatók. A dugattyús szivattyúk különböző tömítési problémákat vetnek fel, és általában ajaktömítésekre vagy tömítésekre támaszkodnak. Egyes konstrukciók, például a mágneses hajtású szivattyúk, a membránszivattyúk vagy a perisztaltikus szivattyúk, nem igényelnek tengelytömítést. Ezek az úgynevezett „tömítés nélküli” szivattyúk álló tömítéseket tartalmaznak a folyadék szivárgásának megakadályozására.
Melyek a szivattyútengely-tömítések fő típusai?
Csomagolás
A tömítés (más néven tengelytömítés vagy tömszelence-tömítés) egy puha anyagból áll, amelyet gyakran fonnak vagy gyűrűkké formálnak. Ezt a hajtótengely körüli kamrába, az úgynevezett tömszelencébe préselik, hogy tömítést hozzanak létre (1. ábra). A tömítésre általában axiálisan hatnak az összenyomás, de hidraulikus közeg segítségével radiális irányban is alkalmazható.
A tömítéseket hagyományosan bőrből, kötélből vagy lenből készítették, de ma már általában inert anyagokból, például expandált PTFE-ből, préselt grafitból és granulált elasztomerekből állítják elő. A tömítés gazdaságos, és gyakran használják sűrű, nehezen lezárható folyadékokhoz, például gyantákhoz, kátrányhoz vagy ragasztókhoz. Azonban ez egy gyenge tömítési módszer híg folyadékokhoz, különösen nagyobb nyomáson. A tömítés ritkán meghibásodik katasztrofálisan, és a tervezett leállások során gyorsan cserélhető.
A tömítőgyűrűk kenést igényelnek a súrlódási hő felhalmozódásának elkerülése érdekében. Ezt általában maga a szivattyúzott folyadék biztosítja, amely hajlamos kissé átszivárogni a tömítőanyagon. Ez rendetlenséget okozhat, és korrozív, gyúlékony vagy mérgező folyadékok esetén gyakran elfogadhatatlan. Ezekben az esetekben biztonságos, külső kenőanyag alkalmazható. A tömítőgyűrű nem alkalmas olyan szivattyúk tömítésére, amelyeket abrazív részecskéket tartalmazó folyadékokhoz használnak. A szilárd anyagok beágyazódhatnak a tömítőanyagba, és ez károsíthatja a szivattyútengelyt vagy a tömítőház falát.
Ajakos tömítések
Az ajaktömítések, más néven radiális tengelytömítések, egyszerűen kör alakú elasztomer elemek, amelyeket egy merev külső ház (2. ábra) rögzít a hajtótengelyhez. A tömítés az „ajak” és a tengely közötti súrlódó érintkezésből jön létre, és ezt gyakran egy rugó erősíti meg. Az ajaktömítések elterjedtek a hidraulikus iparban, és szivattyúkon, hidraulikus motorokon és működtetőkön találhatók. Gyakran másodlagos, tartalék tömítést biztosítanak más tömítőrendszerekhez, például mechanikus tömítésekhez. Az ajaktömítések általában alacsony nyomásra korlátozódnak, és híg, nem kenő folyadékokhoz is rosszul használhatók. Több ajaktömítési rendszert sikeresen alkalmaztak különféle viszkózus, nem koptató folyadékokkal szemben. Az ajaktömítések nem alkalmasak koptató folyadékokhoz vagy szilárd anyagokat tartalmazó folyadékokhoz való használatra, mivel ezek kopásra hajlamosak, és bármilyen kis sérülés meghibásodáshoz vezethet.
Mechanikus tömítések
A mechanikus tömítések lényegében egy vagy több pár optikailag sík, magasfényűre polírozott felületből állnak, amelyek közül az egyik álló a házban, a másik forgó és a hajtótengelyhez van csatlakoztatva (3. ábra). A felületeket kenni kell, akár magával a szivattyúzott folyadékkal, akár egy zárófolyadékkal. A tömítőfelületek valójában csak akkor érintkeznek egymással, amikor a szivattyú nyugalmi állapotban van. Használat közben a kenőfolyadék vékony, hidrodinamikus filmréteget képez az ellentétes tömítőfelületek között, csökkentve a kopást és elősegítve a hőelvezetést.
A mechanikus tömítések széles folyadék-, viszkozitás-, nyomás- és hőmérséklet-tartományt képesek kezelni. A mechanikus tömítést azonban nem szabad szárazon járatni. A mechanikus tömítőrendszerek egyik fő előnye, hogy a hajtótengely és a ház nem része a tömítőmechanizmusnak (mint a tömítő- és ajaktömítések esetében), és ezért nincsenek kitéve kopásnak.
Dupla tömítések
A kettős tömítések két, egymásnak háttal elhelyezett mechanikus tömítést használnak (4. ábra). A két tömítőfelület-készlet belső tere hidraulikusan nyomás alá helyezhető egy zárófolyadékkal, így a tömítőfelületeken a kenéshez szükséges film a zárófolyadék lesz, és nem a szivattyúzott közeg. A zárófolyadéknak kompatibilisnek kell lennie a szivattyúzott közeggel is. A kettős tömítések üzemeltetése bonyolultabb a nyomásgyakorlás szükségessége miatt, és általában csak akkor használják őket, ha a személyzetet, a külső alkatrészeket és a környező környezetet meg kell védeni a veszélyes, mérgező vagy gyúlékony folyadékoktól.
Tandem tömítések
A tandem tömítések hasonlóak a dupla tömítésekhez, de a két mechanikus tömítéskészlet ugyanabba az irányba néz, nem pedig egymásnak háttal. Csak a termékoldali tömítés forog a szivattyúzott folyadékban, de a tömítési felületeken átszivárgó folyadék végül szennyezi a zárókenőanyagot. Ennek következményei vannak a légköri oldali tömítésre és a környező környezetre nézve.
Patronos tömítések
A patronos tömítés egy előre összeszerelt mechanikus tömítésalkatrész-csomag. A patronos konstrukció kiküszöböli a beszerelési problémákat, például a rugónyomás mérésének és beállításának szükségességét. A tömítőfelületek a beszerelés során is védve vannak a sérülésektől. A patronos tömítés lehet egyszeres, kettős vagy tandem konfigurációjú, egy tömszelencében elhelyezve és egy hüvelyre építve.
Gázzáró tömítések.
Ezek patronos stílusú kettős tömítőgyűrűs tömítőfelületek, amelyek nyomás alá helyezését inert gázzal, mint gáttal végzik, helyettesítve a hagyományos kenőfolyadékot. A tömítőfelületek működés közben a gáznyomás beállításával elválaszthatók vagy lazán érintkezhetnek. Kis mennyiségű gáz szivároghat a termékbe és a légkörbe.
Összefoglalás
A tengelytömítések megakadályozzák a folyadék kiáramlását a szivattyú forgó vagy oda-vissza mozgó tengelyéből. Gyakran több tömítési lehetőség is rendelkezésre áll: tömítőgyűrűk, ajaktömítések és különféle típusú mechanikus tömítések – egyes, kettős és tandem tömítések, beleértve a patronos tömítéseket is.
Közzététel ideje: 2023. május 18.