Inom industrimaskiner är det av största vikt att säkerställa integriteten hos roterande utrustning och pumpar. Mekaniska tätningar fungerar som kritiska komponenter för att upprätthålla denna integritet genom att förhindra läckage och hålla vätskor inne. Inom detta specialiserade område finns det två primära konfigurationer: enkla ochdubbla mekaniska tätningarVarje typ erbjuder distinkta fördelar och tillgodoser specifika driftskrav. Den här artikeln fördjupar sig i nyanserna mellan dessa två tätningslösningar och beskriver deras respektive funktioner, tillämpningar och fördelar.
Vad ärEnkel mekanisk tätning?
En enda mekanisk tätning består av två huvudkomponenter – den roterande ochstationära tätningsytorDen roterande tätningsytan är fäst vid den roterande axeln medan den stationära ytan är fixerad på pumphuset. Dessa två ytor trycks samman av en fjädermekanism vilket gör att de skapar en tät tätning som förhindrar att vätska läcker längs axeln.
De viktigaste materialen som används för dessa tätningsytor varierar, med vanliga val som kiselkarbid, volframkarbid, keramik eller kol, ofta valda baserat på processvätskans egenskaper och driftsförhållanden såsom temperatur, tryck och kemisk kompatibilitet. Dessutom finns det vanligtvis en smörjfilm av den pumpade vätskan mellan tätningsytorna för att minimera slitage – en viktig aspekt för att bibehålla livslängden.
Enkla mekaniska tätningar används vanligtvis i applikationer där risken för läckage inte utgör några betydande säkerhetsrisker eller miljöproblem. Deras enklare design möjliggör enkel installation och lägre initialkostnader jämfört med mer komplexa tätningslösningar. Underhåll av dessa tätningar innebär regelbunden inspektion och utbyte med förutbestämda intervall för att förhindra haverier till följd av normalt slitage.
I miljöer som är mindre krävande för tätningsmekanismer – där aggressiva eller farliga vätskor inte förekommer – erbjuder enkla mekaniska tätningar en effektivtätningslösningbidrar till förlängda utrustningens livscykler samtidigt som underhållsrutinerna hålls enkla.
Funktionsbeskrivning
Primära komponenter Roterande tätningsyta (på axeln), Stationär tätningsyta (på pumphuset)
Material Kiselkarbid, volframkarbid, keramik, kol
Mekanism Fjäderbelastad med mot varandra pressade ytor
Tätningsgränssnitt Vätskefilm mellan ytorna
Vanliga tillämpningar Mindre farliga vätskor/processer där risken på grund av läckage är minimal
Fördelar Enkel design; Enkel installation; Lägre kostnad
Underhållskrav Regelbunden inspektion; Byte med bestämda intervall
mekanisk tätning med enkel fjäder e1705135534757
Vad är en dubbel mekanisk tätning?
En dubbel mekanisk tätning består av två tätningar anordnade i serie, även kallad dubbel patronmekanisk tätning. Denna design erbjuder förbättrad inneslutning av den vätska som ska tätas. Dubbeltätningar används vanligtvis i applikationer där produktläckage kan vara farligt för miljön eller personalsäkerheten, där processvätskan är dyr och behöver sparas, eller där vätskan är svår att hantera och kan kristallisera eller stelna vid kontakt med atmosfäriska förhållanden.
Dessa mekaniska tätningar har vanligtvis en inre och en yttre tätning. Den inre tätningen håller produkten inuti pumphuset medan den yttre tätningen fungerar som en backupbarriär för ökad säkerhet och tillförlitlighet. Dubbeltätningar kräver ofta en buffertvätska mellan sig, som fungerar som både smörjmedel och kylvätska för att minska friktionsvärme – vilket förlänger livslängden för båda tätningarna.
Buffertvätskan kan ha två konfigurationer: trycklös (känd som barriärvätska) eller trycksatt. I trycksatta system, om den inre tätningen går sönder, bör det inte uppstå något omedelbart läckage eftersom den yttre tätningen kommer att bibehålla inneslutningen tills underhåll kan utföras. Regelbunden övervakning av denna barriärvätska hjälper till att förutsäga tätningens prestanda och livslängd.
Funktionsbeskrivning
Konflikt Högkvalitativ tätningslösning
Design Två sigill arrangerade i serie
Användning Farliga miljöer; hantering av dyra vätskor; svårhanterlig hantering
Fördelar Ökad säkerhet; minskad risk för läckage; potentiellt förlänger livslängden
Krav på buffertvätska Kan vara trycklös (barriärvätska) eller trycksatt
Säkerhet Ger tid för underhållsåtgärder innan läckage uppstår efter fel
dubbel mekanisk tätning 500×500 1
Typer av dubbla mekaniska tätningar
Dubbla mekaniska tätningskonfigurationer är utformade för att hantera mer krävande tätningsutmaningar än enkla mekaniska tätningar. Dessa konfigurationer inkluderar rygg-mot-rygg-, yt-mot-yta- och tandem-arrangemang, var och en med sin egen distinkta uppställning och funktion.
1. Rygg mot rygg dubbel mekanisk tätning
En dubbel mekanisk tätning rygg mot rygg består av två enkla tätningar anordnade rygg mot rygg. Denna typ av tätning är utformad för specifika tillämpningar där ett barriärvätskesystem används mellan tätningarna för att ge smörjning och avlägsna eventuell värme som genereras på grund av friktion.
I ett rygg-mot-rygg-arrangemang arbetar den inre tätningen under liknande tryckförhållanden som produkten som ska tätas, medan en extern källa förser den yttre tätningen med en barriärvätska vid högre tryck. Detta säkerställer att det alltid finns ett positivt tryck mot båda tätningsytorna; vilket förhindrar att processvätskor läcker ut i omgivningen.
Användningen av en rygg-mot-rygg-tätningskonstruktion kan gynna system där omvända tryck är en faktor eller när det är avgörande att bibehålla en konstant smörjfilm för att undvika torrkörning. De är särskilt lämpliga i högtrycksapplikationer och säkerställer tätningssystemets tillförlitlighet och livslängd. Tack vare sin robusta design ger de också extra säkerhet mot oväntade systemtrycksförändringar som annars skulle kunna äventyra integriteten hos en enda mekanisk tätning.
En dubbel mekanisk tätning med yttre tätning, även känd som tandemtätning, är konstruerad med två motstående tätningsytor placerade så att de inre och yttre tätningarna kommer i kontakt med varandra genom sina respektive plana ytor. Denna typ av tätningssystem är särskilt fördelaktigt vid hantering av medelhöga trycktillämpningar där vätskan mellan tätningarna behöver kontrolleras och kan vara potentiellt farlig vid läckage.
En av de viktigaste fördelarna med att använda en dubbel mekanisk tätning med yttre konstruktion är dess förmåga att förhindra att processvätskor läcker ut i omgivningen. Genom att skapa en barriär med en buffert eller barriärvätska mellan de två plana tätningarna under lägre tryck än processvätskan tenderar eventuellt läckage att röra sig mot detta område och bort från externa utsläpp.
Konfigurationen möjliggör övervakning av barriärvätskans tillstånd, vilket är avgörande för underhållsändamål och säkerställer tillförlitlighet över tid. Eftersom potentiella läckagevägar går antingen utåt (atmosfärsidan) eller inåt (processidan), beroende på tryckskillnader, kan operatörer upptäcka läckor lättare än med andra tätningskonfigurationer.
En annan fördel är relaterad till livslängden; dessa typer av tätningar uppvisar ofta förlängda livslängder eftersom eventuella partiklar som finns i processvätskan har mindre skadlig inverkan på tätningsytorna på grund av deras relativa positionering och eftersom de arbetar under mindre hårda förhållanden tack vare närvaron av buffertvätska.
3. Tandem dubbla mekaniska tätningar
Tandemtätningar, eller dubbelmekaniska tätningar med face-to-back-funktion, är tätningskonfigurationer där två mekaniska tätningar är anordnade i serie. Detta system ger en överlägsen nivå av tillförlitlighet och inneslutning jämfört med enkla tätningar. Primärtätningen är placerad närmast den produkt som ska förseglas och fungerar som den huvudsakliga barriären mot läckage. Sekundärtätningen är placerad bakom primärtätningen och fungerar som ett extra skydd.
Varje tätning i tandemkonstruktionen arbetar oberoende; detta säkerställer att om primärtätningen skulle gå sönder, så innehåller sekundärtätningen vätskan. Tandemtätningar innehåller ofta en buffertvätska med lägre tryck än processvätskan mellan de båda tätningarna. Denna buffertvätska fungerar både som smörjmedel och kylvätska, vilket minskar värme och slitage på tätningsytorna.
För att bibehålla optimal prestanda hos tandem-dubbla mekaniska tätningar är det viktigt att ha lämpliga stödsystem för att kontrollera miljön runt dem. En extern källa reglerar temperatur och tryck i buffertvätskan, medan övervakningssystem spårar tätningarnas prestanda för att förebyggande åtgärda eventuella problem.
Tandemkonfigurationen förbättrar driftssäkerheten genom att ge ökad redundans och minskar risker i samband med farliga eller giftiga vätskor. Genom att ha en pålitlig backup vid fel på den primära tätningen fungerar dubbla mekaniska tätningar effektivt i krävande applikationer, vilket säkerställer minimalt spill och uppfyller strikta miljöstandarder.
Skillnaden mellan enkla och dubbla mekaniska tätningar
Skillnaden mellan enkla och dubbla mekaniska tätningar är en avgörande faktor vid urvalsprocessen för olika industriella tillämpningar. Enkla mekaniska tätningar består av två plana ytor som glider mot varandra, en fäst vid utrustningens hölje och den andra vid den roterande axeln, med en vätskefilm som ger smörjning. Dessa typer av tätningar används vanligtvis i tillämpningar där det finns mindre risk för läckage eller där hantering av måttliga mängder vätskeläckage är hanterbar.
Omvänt består dubbla mekaniska tätningar av två tätningspar som arbetar tillsammans, vilket ger en extra skyddsnivå mot läckor. Konstruktionen inkluderar en inre och en yttre tätningsenhet: den inre tätningen håller kvar produkten inuti pumpen eller mixern medan den yttre tätningen förhindrar att externa föroreningar tränger in och även innehåller vätska som kan läcka ut från primärtätningen. Dubbla mekaniska tätningar är att föredra i situationer där det finns farliga, giftiga, högtrycks- eller sterila medier eftersom de erbjuder större tillförlitlighet och säkerhet genom att minska risken för miljökontaminering och exponering.
En viktig aspekt att notera är att dubbla mekaniska tätningar kräver ett mer komplext hjälpstödsystem, inklusive ett buffert- eller barriärvätskesystem. Denna konfiguration hjälper till att upprätthålla tryckskillnader över olika sektioner av tätningen och ger kylning eller uppvärmning efter behov beroende på processförhållandena.
Avslutningsvis
Sammanfattningsvis är valet mellan enkla och dubbla mekaniska tätningar ett viktigt beslut som beror på flera faktorer, inklusive typen av vätska som ska tätas, miljöhänsyn och underhållskrav. Enkla tätningar är vanligtvis kostnadseffektiva och enklare att underhålla, medan dubbla tätningar erbjuder förbättrat skydd för både personal och miljö vid hantering av farliga eller aggressiva medier.
Publiceringstid: 18 januari 2024