Mehānisko blīvējumu pielietojums rūpnieciskajā ražošanā

Kopsavilkums

Mehāniskie blīvējumi ir kritiski svarīgas rūpniecisko iekārtu sastāvdaļas, kas nodrošina sūkņu, kompresoru un rotējošu iekārtu darbību bez noplūdēm. Šajā rakstā ir aplūkoti mehānisko blīvējumu pamatprincipi, to veidi, materiāli un pielietojums dažādās nozarēs. Turklāt tajā ir aplūkoti izplatītākie atteices režīmi, apkopes prakse un sasniegumi blīvējumu tehnoloģijā. Izprotot šos aspektus, nozares var uzlabot iekārtu uzticamību, samazināt dīkstāves laiku un uzlabot darbības efektivitāti.

1. Ievads

Mehāniskie blīvējumi ir precīzi konstruētas ierīces, kas paredzētas, lai novērstu šķidruma noplūdi rotējošās iekārtās, piemēram, sūkņos, maisītājos un kompresoros. Atšķirībā no tradicionālajiem blīvslēgiem, mehāniskie blīvējumi piedāvā izcilu veiktspēju, samazinātu berzi un ilgāku kalpošanas laiku. To plašā izmantošana tādās nozarēs kā naftas un gāzes ieguve, ķīmiskā pārstrāde, ūdens attīrīšana un enerģijas ražošana uzsver to nozīmi mūsdienu rūpnieciskajās darbībās.

Šajā rakstā sniegts visaptverošs pārskats par mehāniskajiem blīvējumiem, tostarp to darbības mehānismiem, veidiem, materiālu izvēli un rūpniecisko pielietojumu. Turklāt tajā aplūkotas tādas problēmas kā blīvējumu bojājumi un apkopes stratēģijas, lai nodrošinātu optimālu veiktspēju.

2. Mehānisko blīvējumu pamati

2.1 Definīcija un funkcija

Mehāniskais blīvējums ir ierīce, kas rada barjeru starp rotējošu vārpstu un nekustīgu korpusu, novēršot šķidruma noplūdi, vienlaikus nodrošinot vienmērīgu rotācijas kustību. Tas sastāv no divām galvenajām sastāvdaļām:

• Primārās blīvēšanas virsmas: stacionāra blīvēšanas virsma un rotējoša blīvēšanas virsma, kas cieši saskaras.
• Sekundārie blīvējumi: O veida gredzeni, blīves vai elastomēri, kas novērš noplūdi ap blīvējuma virsmām.

2.2 Darbības princips

Mehāniskie blīvējumi darbojas, uzturot plānu eļļošanas plēvīti starp blīvēšanas virsmām, samazinot berzi un nodilumu. Šķidruma spiediena un atsperes slodzes līdzsvars nodrošina pareizu virsmas kontaktu, novēršot noplūdi. Galvenie faktori, kas ietekmē blīvējuma veiktspēju, ir šādi:

• Sejas līdzenums: nodrošina vienmērīgu kontaktu.
• Virsmas apdare: Samazina berzi un siltuma veidošanos.
• Materiālu saderība: Izturīgs pret ķīmisku un termisku degradāciju.

3. Mehānisko blīvējumu veidi

Mehāniskie blīvējumi tiek klasificēti pēc konstrukcijas, pielietojuma un ekspluatācijas apstākļiem.

3.1 Sabalansēti un nelīdzsvaroti blīvējumi

• Līdzsvaroti blīvējumi: iztur augstu spiedienu, samazinot hidraulisko slodzi uz blīvējuma virsmām.
• Nelīdzsvaroti blīvējumi: piemēroti lietošanai zemā spiedienā, taču tiem var būt lielāks nodilums.

3.2 Blīvējuma stūmējs un neblīvējuma blīvējums

• Stūmējblīvējumi: Izmantojiet dinamiskus sekundāros blīvējumus, kas pārvietojas aksiāli, lai saglabātu virsmas kontaktu.
• Nestumjoši blīvējumi: Izmantojiet silfonus vai elastīgus elementus, kas ir ideāli piemēroti abrazīviem šķidrumiem.

3.3 Vienkāršas un dubultas blīves

• Atsevišķi blīvējumi: Viens blīvēšanas virsmu komplekts, izmaksu ziņā efektīvs nebīstamiem šķidrumiem.
• Dubultie blīvējumi: divi virsmu komplekti ar barjeras šķidrumu, ko izmanto toksisku vai augstspiediena pielietojumu gadījumā.

3.4 Kārtridža salīdzinājumā arKomponentu blīvējumi

• Kārtridža blīvesIepriekš samontētas vienības vienkāršai uzstādīšanai un nomaiņai.
• Komponentu blīvējumi: atsevišķas detaļas, kurām nepieciešama precīza izlīdzināšana.

4. Materiālu izvēle mehāniskajiem blīvējumiem

Materiālu izvēle ir atkarīga no šķidruma saderības, temperatūras, spiediena un nodilumizturības.

4.1 Blīvējuma virsmas materiāli

• Oglekļa grafīts: Lieliskas pašeļļojošas īpašības.
• Silīcija karbīds (SiC): augsta siltumvadītspēja un nodilumizturība.
• Volframa karbīds (WC): izturīgs, bet uzņēmīgs pret ķīmisku iedarbību.
• Keramika (alumīnija oksīds): izturīga pret koroziju, bet trausla.

4.2 Elastomēri unSekundārie blīvējumi

• Nitrils (NBR): eļļas izturīgs, tiek izmantots vispārējas nozīmes lietojumos.
• Fluorelastomērs (FKM): Augsta ķīmiskā un temperatūras izturība.
• Perfluorelastomērs (FFKM): Izcila ķīmiskā saderība.
• PTFE: Inerts pret lielāko daļu ķīmisko vielu, bet mazāk elastīgs.

5. Mehānisko blīvējumu rūpnieciskais pielietojums

5.1 Naftas un gāzes rūpniecība

Mehāniskie blīvējumi ir ļoti svarīgi sūkņos, kompresoros un turbīnās, kas apstrādā jēlnaftu, dabasgāzi un rafinētus produktus. Dubultie blīvējumi ar barjeras šķidrumiem novērš ogļūdeņražu noplūdes, nodrošinot drošību un atbilstību vides prasībām.

5.2 Ķīmiskā apstrāde

Agresīvām ķīmiskām vielām nepieciešami korozijizturīgi blīvējumi, kas izgatavoti no silīcija karbīda vai PTFE. Magnētiskās piedziņas sūkņi ar hermētiskiem blīvējumiem novērš noplūdes risku.

5.3 Ūdens un notekūdeņu attīrīšana

Centrbēdzes sūkņi attīrīšanas iekārtās izmanto mehāniskus blīvējumus, lai novērstu ūdens piesārņojumu. Nodilumizturīgi materiāli pagarina blīvējuma kalpošanas laiku vircas apstrādes procesos.

5.4 Enerģijas ražošana

Tvaika turbīnās un dzesēšanas sistēmās mehāniskie blīvējumi uztur efektivitāti, novēršot tvaika un dzesēšanas šķidruma noplūdes. Augstas temperatūras sakausējumi nodrošina uzticamību termoelektrostacijās.

5.5 Pārtikas un farmācijas rūpniecība

Sanitāri mehāniskie blīvējumi no FDA apstiprinātiem materiāliem novērš piesārņojumu apstrādes iekārtās. Svarīga ir saderība ar tīrīšanas uz vietas (CIP) prasībām.

6. Biežākie kļūmju režīmi un problēmu novēršana

6.1 Blīvējuma virsmas nodilums

• Cēloņi: Slikta eļļošana, nepareiza izlīdzināšana, abrazīvas daļiņas.
• Risinājums: Izmantojiet cietākus virsmas materiālus, uzlabojiet filtrāciju.

6.2 Termiskā plaisāšana

• Cēloņi: straujas temperatūras izmaiņas, sausa darbība.
• Risinājums: Nodrošiniet atbilstošu dzesēšanu, izmantojiet termiski stabilus materiālus.

6.3 Ķīmiskais uzbrukums

• Cēloņi: Nesaderīgi blīvējuma materiāli.
• Risinājums: Izvēlieties ķīmiski izturīgus elastomērus un virsmas.

6.4 Instalēšanas kļūdas

• Cēloņi: nepareiza izlīdzināšana, nepareiza pievilkšana.
• Risinājums: Ievērojiet ražotāja norādījumus, izmantojiet precīzijas instrumentus.

7. Apkope un labākā prakse

• Regulāra pārbaude: uzraugiet noplūdes, vibrāciju un temperatūras izmaiņas.
• Pareiza eļļošana: Nodrošiniet pietiekamu šķidruma plēvi starp blīvējuma virsmām.
• Pareiza uzstādīšana: precīzi izlīdziniet vārpstas, lai novērstu nevienmērīgu nodilumu.
• Stāvokļa uzraudzība: Izmantojiet sensorus, lai atklātu agrīnas kļūmes pazīmes.

8. Mehānisko blīvējumu tehnoloģijas attīstība

• Viedie blīvējumi: lietu interneta (IoT) iespējoti blīvējumi ar uzraudzību reāllaikā.
• Uzlaboti materiāli: Nanokompozītmateriāli uzlabotai izturībai.
• Ar gāzi eļļoti blīvējumi: samazina berzi ātrgaitas pielietojumos.

9. Secinājums

Mehāniskajiem blīvējumiem ir izšķiroša nozīme rūpnieciskajās darbībās, uzlabojot iekārtu uzticamību un novēršot bīstamas noplūdes. Izpratne par to veidiem, materiāliem un pielietojumu ļauj nozarēm optimizēt veiktspēju un samazināt apkopes izmaksas. Līdz ar nepārtrauktu attīstību mehāniskie blīvējumi turpinās attīstīties, atbilstot mūsdienu rūpniecisko procesu prasībām.

Ieviešot labāko praksi izvēlē, uzstādīšanā un apkopē, nozares var maksimāli pagarināt mehānisko blīvējumu kalpošanas laiku, nodrošinot efektīvu un drošu darbību.