Чому хороші пломби не зношуються?

Ми знаємо, що механічне ущільнення має працювати, доки не зношується вугіль, але наш досвід показує, що цього ніколи не відбувається з оригінальним ущільненням, встановленим у насосі. Ми купуємо дороге нове торцеве ущільнення і воно теж не зношується. То чи нова печатка була марною тратою грошей?

Не дуже. Тут ви робите щось, що здається логічним, ви намагаєтеся вирішити проблему з ущільненням, купуючи інше ущільнення, але це все одно, що намагатися добре пофарбувати автомобіль, купивши фарбу хорошої марки.

Якщо ви хочете гарно пофарбувати автомобіль, вам доведеться зробити чотири речі: підготувати кузов (ремонт металу, видалення іржі, шліфування, маскування тощо); купити хорошу марку фарби (не всі фарби однакові); нанесіть фарбу правильно (з потрібним тиском повітря, без крапель або розтікань і частого шліфування між ґрунтовкою та фінішним шаром); і доглядайте за фарбою після її нанесення (зберігайте її вимитою, покритою воском і зберігайте).

mcneally-seals-2017

Якщо ви виконали ці чотири речі правильно, як довго може тривати фарба на автомобілі? Очевидно, роками. Вийдіть на вулицю та подивіться, як проїжджають машини, і ви побачите докази людей, які не роблять цих чотирьох речей. Насправді це настільки рідко, що коли ми бачимо стару машину, яка виглядає добре, ми дивимося на неї.

Досягнення тривалого терміну служби ущільнення також включає чотири етапи. Вони повинні бути очевидними, але давайте все одно подивимося на них.

Підготуйте насос до сальника – ось кузовна робота
Придбайте хорошу печатку – хорошу фарбу
Правильно встановіть ущільнювач – правильно нанесіть фарбу
Застосуйте належний контроль навколишнього середовища, якщо це необхідно (а це, ймовірно, так і є) – також мийте та воскуйте
Ми детально розглянемо кожну з цих тем і, сподіваємося, почнемо продовжувати термін служби наших механічних ущільнень до такого рівня, коли більшість із них зношуються. Ця інформація стосується відцентрових насосів, але також може стосуватися практично будь-якого обертового обладнання, включаючи змішувачі та мішалки.

Підготуйте насос до ущільнення

Для підготовки ви повинні виконати центрування між насосом і драйвером за допомогою лазерного елайнера. Ще кращим вибором є перехідник рамки «C» або «D».

Далі ви динамічно балансуєте обертовий вузол, що можна зробити за допомогою більшості обладнання для аналізу вібрації, але зверніться до свого постачальника, якщо у вас немає програми. Ви повинні переконатися, що вал не зігнутий і обертати його між центрами.

Бажано уникати втулок вала, оскільки суцільний вал має меншу ймовірність прогину та набагато кращий для механічного ущільнення, і намагайтеся зменшити напругу труби, де це можливо.

Використовуйте насос із «центровою лінією», якщо температура продукту перевищує 100°C, оскільки це зменшить деякі проблеми з натягом труб на насосі. Крім того, використовуйте насоси з низьким співвідношенням довжини валу до діаметра. Це надзвичайно важливо для насосів з періодичним обслуговуванням.

Використовуйте сальник великого розміру, уникайте конічних конструкцій і дайте ущільненню багато місця. Постарайтеся, щоб торець сальника був якомога перпендикулярні до валу, що можна зробити за допомогою торцювальних інструментів, і зменшіть вібрацію, використовуючи будь-які методи, які вам відомі.

Важливо не допускати кавітації насоса, оскільки поверхні ущільнень відскакують і, можливо, пошкодяться. Гідравлічний удар також може виникнути, якщо втрачається живлення насоса під час його роботи, тому вживайте профілактичних заходів, щоб уникнути цих проблем.

Під час підготовки насоса до ущільнення необхідно перевірити кілька речей, зокрема; що маса опори насоса/двигуна щонайменше в п’ять разів перевищує масу обладнання, яке на ній розташовано; що між всмоктуванням насоса та першим коліном є десять діаметрів труби; і що опорна плита вирівняна та залита на місці.

Тримайте відкрите робоче колесо відрегульованим, щоб зменшити вібрацію та проблеми з внутрішньою рециркуляцією, переконайтеся, що підшипники мають належну кількість мастила, і що вода та тверді частинки не проникають у порожнину підшипника. Ви також повинні замінити мастило або манжети на лабіринтові або торцеві ущільнення.

Уникайте ліній рециркуляції нагнітання, підключених до сальника, у більшості випадків рециркуляція всмоктування буде кращою. Якщо насос має компенсаційні кільця, перевірте також їх зазор.

Останнє, що потрібно зробити під час підготовки насоса, це переконатися, що змочені частини насоса виготовлені зі стійких до корозії матеріалів, оскільки очищувачі та розчинники в лініях іноді спричиняють проблеми, яких розробник навіть не передбачав.

Потім перекрийте будь-яке повітря, яке могло просочуватися на стороні всмоктування насоса, і видаліть будь-яке повітря, яке могло бути захоплене в спіралі.

Придбайте хорошу пломбу

Використовуйте гідравлічно збалансовані конструкції, які ущільнюють як тиск, так і вакуум, і якщо ви збираєтеся використовувати еластомер в ущільненні, спробуйте використовувати ущільнювальне кільце. Це найкраща форма з багатьох причин, але не дозволяйте нікому навантажувати ущільнювальне кільце під пружину, інакше воно не буде гнутися або котитися, як повинно.

Ви також повинні використовувати конструкції ущільнень без фреттингу, оскільки фреттинг вала є основною причиною передчасного виходу з ладу ущільнення.

Стаціонарні ущільнення (де пружини не обертаються разом з валом) краще, ніж обертові ущільнення (пружини обертаються) для ущільнення неконтрольованих викидів та будь-яких інших рідин. Якщо ущільнювач має невеликі пружини, тримайте їх подалі від рідини, інакше вони легко заб’ються. Є багато конструкцій ущільнень, які мають цю функцію, що не засмічується.

Широка тверда поверхня чудово підходить для радіального руху, яке ми бачимо в змішувачах, і тих ущільнень, які фізично розташовані на великій відстані від підшипників.

Для високотемпературних металевих сильфонних ущільнень вам також знадобиться певний вид гасіння вібрацій, оскільки в них відсутній еластомер, який зазвичай виконує цю функцію.

Використовуйте конструкції, які утримують ущільнювальну рідину на зовнішньому діаметрі ущільнення, інакше відцентрова сила буде викидати тверді частинки на накладені поверхні та обмежувати їх рух, коли вуглець зношується. Ви також повинні використовувати незаповнені вуглеці для поверхонь ущільнювачів, оскільки вони найкращі, а вартість не надто висока.

Крім того, переконайтеся, що ви можете ідентифікувати всі матеріали ущільнювачів, оскільки неможливо усунути несправність «таємничого матеріалу».

Не дозволяйте постачальнику говорити вам, що його матеріал є запатентованим, і якщо це його ставлення, знайдіть іншого постачальника чи виробника, інакше ви заслуговуєте на всі проблеми, які матимете.

Намагайтеся тримати еластомери подалі від поверхні ущільнення. Еластомер є частиною ущільнювача, яка є найбільш чутливою до тепла, і температура найвища на гранях.

Будь-який небезпечний або дорогий продукт також має бути запечатаний подвійними пломбами. Переконайтеся, що гідравлічний баланс знаходиться в обох напрямках, інакше ви ризикуєте, що одна з граней може відкритися в результаті зміни тиску або стрибка.

Нарешті, якщо конструкція містить вуглець, запресований у металевий тримач, переконайтеся, що вуглець був запресований, а не «усадився». Пресований вуглець буде зрізатися, щоб відповідати нерівностям у металевому тримачі, допомагаючи утримувати накладені поверхні плоскими.

Встановіть ущільнювач правильно

Картриджні ущільнення є єдиною конструкцією, яка має сенс, якщо ви хочете відрегулювати робоче колесо, і їх набагато легше встановити, оскільки вам не потрібен друк або вимірювання, щоб отримати правильне торцеве навантаження.

Подвійні ущільнювачі картриджів повинні мати вбудоване насосне кільце, і ви повинні використовувати буферну рідину (нижчий тиск) між ущільненнями, коли це можливо, щоб уникнути проблем із розведенням продукту.

Уникайте будь-якого типу масла як буферної рідини через низьку питому теплоємність і погану провідність.

При установці тримайте ущільнення якомога ближче до підшипників. Зазвичай є місце, щоб витягти ущільнення з сальникової коробки, а потім використовувати область сальникової коробки для опорної втулки, щоб допомогти стабілізувати обертовий вал.

Залежно від застосування, вам доведеться вирішити, чи потрібно утримувати цю опорну втулку аксіально.

Роздільні ущільнення також мають сенс майже в будь-якому застосуванні, де не потрібні подвійні ущільнення або ущільнення від неконтрольованих викидів (витік вимірюється в частках на мільйон).

Роздільні ущільнення є єдиною конструкцією, яку слід використовувати на двосторонніх насосах, інакше вам доведеться замінити обидва ущільнення, якщо лише одне ущільнення вийшло з ладу.

Вони також дозволяють змінювати ущільнення без необхідності виконувати перенастроювання за допомогою драйвера насоса.

Не змащуйте поверхні ущільнювачів під час встановлення та не допускайте попадання твердих частинок на поверхні, що прилягають. Якщо на поверхнях ущільнень є захисне покриття, обов’язково видаліть його перед встановленням.

Якщо це гумове сильфонне ущільнення, для нього потрібне спеціальне мастило, яке спричинить прилипання сильфона до валу. Зазвичай це рідина на основі нафти, але ви можете перевірити це у свого постачальника, щоб переконатися. Гумові сильфонні ущільнювачі також вимагають фінішної обробки валу не вище 40 RMS, інакше гума буде важко прилипати до валу.

Нарешті, при встановленні у вертикальному положенні обов’язково видаліть повітря з сальника на поверхнях ущільнення. Можливо, вам доведеться встановити цей вентиляційний отвір, якщо виробник насоса його не надав.

Багато картриджних ущільнювачів мають вбудований вентиляційний отвір, який можна підключити до всмоктувальної труби насоса або іншої точки низького тиску в системі.

Подбайте про пломбу

Останній крок у досягненні тривалого терміну служби пломби – це постійний догляд за нею. Ущільнювачі вважають за краще ущільнювати прохолодну, чисту мастильну рідину, і хоча ми рідко маємо такі для ущільнення, можливо, ви можете застосувати контроль навколишнього середовища в області сальника, щоб змінити свій продукт на такий.

Якщо ви використовуєте сальник з сорочкою, переконайтеся, що сорочка чиста. Конденсат або пара є найкращими рідинами для циркуляції через куртку.

Спробуйте встановити вугільну втулку в кінці сальника, щоб діяти як тепловий бар’єр, який допоможе стабілізувати температуру сальника.

Промивання – це найвищий контроль навколишнього середовища, оскільки воно спричиняє розрідження продукту, але якщо ви використовуєте правильне ущільнення, вам не знадобиться багато промивання. Чотири або п'ять галонів на годину (зверніть увагу, я сказав годину, а не хвилину) має бути достатньо для такого типу ущільнення.

Ви також повинні підтримувати рух рідини в сальнику, щоб запобігти накопиченню тепла. Рециркуляція всмоктування видалить тверді частинки, які важчі за продукт, який ви запечатуєте.

Оскільки це найпоширеніший стан гною, використовуйте рециркуляцію всмоктування як стандарт. Також дізнайтеся, де його не можна використовувати.

Рециркуляція нагнітання дозволить вам підвищити тиск у сальнику, щоб запобігти випаровуванню рідини між прилеглими гранями. Намагайтеся не спрямовувати лінію рециркуляції на поверхні, накладені внапуск, це може їх поранити. Якщо ви використовуєте металевий сильфон, лінія рециркуляції може діяти як піскоструминний апарат і розрізати тонкі пластини сильфона.

Якщо продукт занадто гарячий, охолодіть область сальника. Важливо пам’ятати, що ці засоби контролю навколишнього середовища часто важливіші, коли насос зупинено, оскільки температура витримки та охолодження при зупинці можуть різко змінити температуру сальника, спричиняючи зміну стану продукту.

Для небезпечних продуктів знадобиться API. сальник типу, якщо ви вирішили не використовувати подвійні ущільнення. Аварійний вхід, який є частиною API. конфігурація захистить ущільнення від фізичного пошкодження, якщо ви втратите підшипник під час роботи насоса.

Переконайтеся, що з’єднання API встановлено правильно. Чотири порти легко переплутати і отримати лінію промивання або рециркуляції в порт гасіння.

Намагайтеся не пропускати занадто багато пари або води через гасильне з’єднання, інакше вони потраплять у корпус підшипника. Витік із дренажного з’єднання оператори часто сприймають як несправність ущільнення. Переконайтеся, що вони знають різницю.

Застосування цих порад щодо ущільнення

Хтось коли-небудь робить усі ці чотири речі? На жаль, ні. Якби ми це зробили, 85 або 90 відсотків наших ущільнень зношувалися б, а не десять або 15 відсотків, які є. Передчасно виведене з ладу ущільнення з великою кількістю вуглецевої поверхні залишається правилом.

Найпоширенішим виправданням, яке ми чуємо, щоб пояснити недостатній термін служби ущільнень, є те, що ніколи не залишається часу зробити це правильно, за яким слідує кліше: «Але завжди є час це виправити». Більшість із нас виконує один-два необхідні кроки й відчуває збільшення терміну служби тюленя. Немає нічого поганого в подовженні терміну служби ущільнювачів, але це дуже далеко від зношування ущільнень.

Подумайте про це на хвилину. Якщо пломба триває рік, наскільки великою може бути проблема? Температура не може бути занадто високою або тиск занадто сильним. Якби це було правдою, не знадобилося б і року, щоб провалити печатку. Виріб не може бути занадто брудним з тієї ж причини.

Ми часто виявляємо, що проблема така проста, як конструкція ущільнення, яка роз’єднує вал, спричиняючи шлях витоку через пошкоджену втулку або вал. В інших випадках ми виявляємо, що промивка, яка використовується для очищення ліній один раз на рік, є виною, і ніхто не змінює матеріали ущільнень, щоб відобразити цю загрозу для компонентів ущільнення.