Ми знаємо, що механічне ущільнення має працювати, доки не зноситься нагар, але наш досвід показує, що з оригінальним ущільненням, яке було встановлено в насосі, цього ніколи не трапляється. Ми купуємо дороге нове механічне ущільнення, і воно також не зношується. Тож чи було нове ущільнення марною тратою грошей?
Не зовсім. Тут ви робите щось логічне, намагаєтеся вирішити проблему з ущільнювачем, купуючи інший ущільнювач, але це як намагатися отримати гарне фарбування автомобіля, купуючи фарбу хорошої марки.
Якщо ви хочете отримати гарне фарбування автомобіля, вам потрібно зробити чотири речі: підготувати кузов (ремонт металу, видалення іржі, шліфування, маскування тощо); купити фарбу хорошої марки (різні фарби однакові); правильно наносити фарбу (з точно потрібною кількістю повітряного тиску, без патьоків чи патьоків, з частим шліфуванням між шарами ґрунтовки та фінішного покриття); та доглядати за фарбою після її нанесення (зберігати її митою, натертою воском та відпрацьованою).
mcneally-seals-2017
Якщо ви зробили ці чотири речі правильно, як довго може протриматися лакофарбове покриття на автомобілі? Звичайно, роками. Вийдіть на вулицю та подивіться, як проїжджають повз машини, і ви побачите докази того, що люди не дотримуються цих чотирьох правил. Насправді, так рідко, що коли ми бачимо старий автомобіль, який виглядає добре, ми витріщаємося на нього.
Досягнення гарного терміну служби тюленів також включає чотири кроки. Вони мають бути очевидними, але давайте все ж таки розглянемо їх.
Підготуйте насос до ущільнення – це робота з корпусом
Купіть хороший герметик – гарну фарбу
Правильно встановіть ущільнювач – правильно нанесіть фарбу
За потреби (і, ймовірно, так і є) застосовуйте правильний контроль за станом навколишнього середовища – також мийте та наносьте воск
Ми детально розглянемо кожну з цих тем і, сподіваємося, почнемо збільшувати термін служби наших механічних ущільнень до точки, коли більшість з них зношується. Ця інформація стосується відцентрових насосів, але також може застосовуватися практично до будь-якого виду обертового обладнання, включаючи змішувачі та мішалки.
Підготовка насоса до ущільнення
Для підготовки слід вирівняти насос і приводний пристрій за допомогою лазерного вирівнювача. Ще кращим вибором буде адаптер рами «C» або «D».
Далі ви динамічно балансуєте обертовий вузол, що можна виконати за допомогою більшості обладнання для аналізу вібрації, але якщо у вас немає програми, зверніться до постачальника. Ви повинні переконатися, що вал не зігнутий, і що ви обертаєте його між центрами.
Рекомендується уникати використання втулок вала, оскільки суцільний вал менш схильний до прогину та набагато краще підходить для механічного ущільнення, а також намагатися зменшити напруження в трубі, де це можливо.
Використовуйте насос конструкції «центральної лінії», якщо температура продукту перевищує 100°C, оскільки це зменшить деякі проблеми з деформацією трубопроводу в насосі. Також використовуйте насоси з низьким співвідношенням довжини вала до діаметра. Це надзвичайно важливо для насосів періодичної роботи.
Використовуйте сальникову коробку більшого розміру, уникайте конічних конструкцій та залиште ущільнення достатньо простору. Намагайтеся розташувати поверхню сальникової коробки якомога перпендикулярніше до вала, що можна зробити за допомогою інструментів для обробки торців, та зменште вібрацію, використовуючи будь-які відомі вам методи.
Важливо не допускати кавітації насоса, оскільки ущільнювальні поверхні відскочать і, можливо, пошкодяться. Гідравлічний удар також може виникнути, якщо під час роботи насоса відключається живлення, тому вживайте запобіжних заходів, щоб уникнути цих проблем.
Під час підготовки насоса до ущільнення необхідно перевірити кілька моментів, зокрема: маса опори насоса/двигуна щонайменше в п'ять разів перевищує масу обладнання, що на ній знаходиться; відстань між всмоктувальним патрубком насоса та першим коліном становить десять діаметрів труби; та те, що опорна плита рівна та залита розчином.
Тримайте крильчатку відкритою у відрегульованому положенні, щоб зменшити вібрацію та проблеми з внутрішньою рециркуляцією, переконайтеся, що підшипники мають належну кількість мастила, а вода та тверді частинки не проникають у порожнину підшипника. Також слід замінити мастило або манжетні ущільнення на лабіринтні або торцеві ущільнення.
Уникайте рециркуляційних ліній нагнітання, підключених до сальникової коробки, у більшості випадків рециркуляція на всмоктувальній стороні буде кращою. Якщо насос має зносостійкі кільця, також перевірте їхній зазор.
Останнім кроком під час підготовки насоса є переконатися, що змочені частини насоса виготовлені з корозійностійких матеріалів, оскільки засоби для чищення та розчинники в трубопроводах іноді створюють проблеми, яких конструктор навіть не передбачав.
Потім перекрийте будь-яке повітря, яке може просочуватися у всмоктувальну сторону насоса, та видаліть будь-яке повітря, яке могло потрапити у спіральну камеру.
Купіть хороший ущільнювач
Використовуйте гідравлічно збалансовані конструкції, які герметизують як тиск, так і вакуум, а якщо ви збираєтеся використовувати еластомер в ущільненні, спробуйте використовувати кільце ущільнювача. Це найкраща форма з багатьох причин, але не дозволяйте нікому пружинити кільце ущільнювача, інакше воно не буде згинатися або котитися належним чином.
Також слід використовувати конструкції ущільнень, що не піддаються фреттингу, оскільки фреттинг вала є основною причиною передчасного виходу ущільнення з ладу.
Стаціонарні ущільнення (де пружини не обертаються разом з валом) краще підходять для герметизації неконтрольованих викидів та будь-яких інших рідин, ніж обертові ущільнення (пружини обертаються). Якщо ущільнення має невеликі пружини, не допускайте потрапляння їх у рідину, інакше вони легко засмітяться. Існує багато конструкцій ущільнень, які мають цю функцію запобігання засміченню.
Широка тверда поверхня чудово підходить для радіального руху, який ми спостерігаємо в змішувачах та тих ущільненнях, які фізично розташовані далеко від підшипників.
Вам також знадобиться певний вид гасіння вібрацій для високотемпературних металевих сильфонних ущільнень, оскільки їм бракує еластомеру, який зазвичай виконує цю функцію.
Використовуйте конструкції, які утримують ущільнювальну рідину на зовнішньому діаметрі ущільнення, інакше відцентрова сила відкидатиме тверді частинки на притирані поверхні та обмежуватиме їх рух під час зношування графіту. Також слід використовувати ненаповнений графіт для ущільнювальних поверхонь, оскільки він є найкращим типом, а вартість не є надмірною.
Також переконайтеся, що ви можете ідентифікувати всі матеріали ущільнювачів, оскільки неможливо усунути несправність із «таємничим матеріалом».
Не дозволяйте постачальнику говорити вам, що його матеріал є власністю компанії, і якщо це їхня позиція, знайдіть іншого постачальника або виробника, інакше ви заслуговуєте на всі проблеми, які у вас будуть.
Намагайтеся тримати еластомери подалі від поверхні ущільнення. Еластомер – це та частина ущільнення, яка найбільш чутлива до тепла, і температура на поверхнях є найвищою.
Будь-який небезпечний або дорогий продукт також слід герметизувати подвійними ущільненнями. Переконайтеся, що гідравлічний баланс працює в обох напрямках, інакше ви ризикуєте, що одна з граней може відкритися під час зміни тиску або стрибка.
Зрештою, якщо в конструкції є вуглець, запресований у металевий тримач, переконайтеся, що вуглець був запресований, а не «втиснутий». Пресований вуглець буде згинатися, щоб пристосуватися до нерівностей металевого тримача, допомагаючи утримувати плоскі поверхні, що оброблюються.
Правильно встановіть ущільнювач
Картриджні ущільнення – це єдина конструкція, яка має сенс, якщо ви хочете регулювати робоче колесо, і їх набагато легше встановлювати, оскільки вам не потрібен роздруківка або будь-які вимірювання, щоб отримати правильне торцеве навантаження.
Подвійні ущільнення картриджів повинні мати вбудоване насосне кільце, і вам слід використовувати буферну рідину (нижчий тиск) між ущільненнями, коли це можливо, щоб уникнути проблем з розведенням продукту.
Уникайте будь-якого типу олії як буферної рідини через низьку питому теплоємність олії та погану провідність.
Під час встановлення тримайте ущільнення якомога ближче до підшипників. Зазвичай є місце, щоб витягнути ущільнення з сальникової коробки, а потім використати область сальникової коробки як опорну втулку, щоб стабілізувати обертовий вал.
Залежно від застосування, вам доведеться вирішити, чи потрібно утримувати цю опорну втулку аксіально.
Розрізні ущільнення також мають сенс практично в будь-якому застосуванні, яке не вимагає подвійних ущільнень або герметизації неконтрольованих викидів (витік вимірюється в частинах на мільйон).
Розрізні ущільнення – це єдина конструкція, яку слід використовувати на двосторонніх насосах, інакше вам доведеться замінити обидва ущільнення, якщо вийде з ладу лише одне.
Вони також дозволяють змінювати ущільнення без необхідності повторного вирівнювання за допомогою драйвера насоса.
Не змащуйте ущільнювальні поверхні під час встановлення та не допускайте потрапляння твердих частинок на притирані поверхні. Якщо на ущільнювальних поверхнях є захисне покриття, обов’язково видаліть його перед встановленням.
Якщо це гумове сильфонне ущільнення, для нього потрібне спеціальне мастило, яке призведе до прилипання сильфона до вала. Зазвичай це рідина на нафтовій основі, але ви можете уточнити у свого постачальника. Гумові сильфонні ущільнення також вимагають обробки вала не краще, ніж 40 RMS, інакше гумі буде важко прилипати до вала.
Нарешті, під час встановлення у вертикальному положенні обов'язково проведіть вентиляцію сальникової коробки на поверхнях ущільнення. Можливо, вам доведеться встановити цю вентиляцію, якщо виробник насоса її не передбачив.
Багато картриджних ущільнень мають вбудований вентиляційний отвір, який можна підключити до всмоктуючої труби насоса або іншої точки низького тиску в системі.
Подбайте про ущільнювач
Останній крок у досягненні довговічності ущільнення – це постійний догляд за ним. Ущільнення воліють герметизувати прохолодну, чисту, змащувальну рідину, і хоча ми рідко маємо таку для герметизації, можливо, ви можете застосувати контроль навколишнього середовища в області сальникової камери, щоб перетворити свій продукт на такий.
Якщо ви використовуєте сальникову камеру з кожухом, переконайтеся, що кожух чистий. Конденсат або пара – це найкращі рідини для циркуляції через кожух.
Спробуйте встановити вуглецеву втулку на кінці сальникової коробки, щоб вона діяла як тепловий бар'єр, що допоможе стабілізувати температуру сальникової коробки.
Промивання – це найкращий спосіб контролю впливу навколишнього середовища, оскільки воно призводить до розведення продукту, але якщо ви використовуєте правильне ущільнення, вам не знадобиться багато промивання. Чотирьох або п’ять галонів на годину (зверніть увагу, я сказав годину, а не хвилину) має бути достатньо для такого типу ущільнення.
Також слід підтримувати рух рідини в сальниковій камері, щоб запобігти накопиченню тепла. Рециркуляція всмоктування видалятиме тверді частинки, важчі за продукт, який ви герметизуєте.
Оскільки це найпоширеніший стан шламу, використовуйте рециркуляцію всмоктуванням як стандарт. Також дізнайтеся, де її не слід використовувати.
Рециркуляція нагнітання дозволить вам підвищити тиск у сальниковій камері, щоб запобігти випаровуванню рідини між притертими поверхнями. Намагайтеся не спрямовувати лінію рециркуляції на притерті поверхні, це може їх пошкодити. Якщо ви використовуєте металевий сильфон, лінія рециркуляції може діяти як піскоструминний апарат і порізати тонкі пластини сильфона.
Якщо продукт занадто гарячий, охолодіть область сальникової камери. Важливо пам'ятати, що ці засоби контролю навколишнього середовища часто є більш важливими, коли насос зупинений, оскільки температури витримки та охолодження під час зупинки можуть різко змінити температуру сальникової камери, що призведе до зміни стану продукту.
Для небезпечних продуктів знадобиться сальник типу API, якщо ви вирішите не використовувати подвійні ущільнення. Аварійна втулка, що є частиною конфігурації API, захистить ущільнення від фізичних пошкоджень, якщо ви втратите підшипник під час роботи насоса.
Переконайтеся, що з'єднання API виконані правильно. Легко переплутати чотири порти та підключити промивну або рециркуляційну лінію до порту гарту.
Намагайтеся не пропускати занадто багато пари або води через з'єднання для охолодження, інакше вони потраплять у корпус підшипника. Витік через зливне з'єднання часто сприймається операторами як порушення ущільнення. Переконайтеся, що вони знають різницю.
Впровадження цих порад щодо ущільнення
Чи хтось коли-небудь робить усі ці чотири речі? На жаль, ні. Якби ми це робили, то зношувалися б 85 або 90 відсотків наших ущільнень, а не десять чи 15 відсотків, які зношуються. Передчасно вийшов з ладу ущільнювач із великою кількістю вуглецевого шару залишається правилом.
Найпоширеніше виправдання, яке ми чуємо, щоб пояснити недостатній термін служби ущільнень, полягає в тому, що ніколи немає часу зробити це правильно, а потім використовується кліше: «Але завжди є час це виправити». Більшість із нас виконує один або два необхідні кроки та відчуває збільшення терміну служби ущільнень. Немає нічого поганого у збільшенні терміну служби ущільнень, але це ще далеко не знос ущільнень.
Подумайте хвилинку. Якщо герметичність розрахована на рік, наскільки серйозною може бути проблема? Температура не може бути занадто високою, а тиск занадто сильним. Якби це було правдою, то не знадобився б рік, щоб герметичність вийти з ладу. З тієї ж причини виріб не може бути занадто брудним.
Ми часто виявляємо, що проблема така ж проста, як конструкція ущільнення, яка подразнює вал, спричиняючи шлях витоку через пошкоджену втулку або вал. Іншим разом ми виявляємо, що винуватцем є промивна рідина, яка використовується для очищення ліній раз на рік, і ніхто не змінює матеріали ущільнення, щоб врахувати цю загрозу для компонентів ущільнення.
Час публікації: 25 серпня 2023 р.