Vieme, že mechanické tesnenie by malo fungovať, kým sa uhlík neopotrebuje, ale naše skúsenosti nám ukazujú, že sa to nikdy nestane s pôvodným tesnením, ktoré bolo nainštalované v čerpadle. Kúpime si nové drahé mechanické tesnenie a ani to sa neopotrebuje. Bolo teda nové tesnenie vyhodenými peniazmi?
Nie tak celkom. Robíte niečo, čo sa zdá logické, snažíte sa vyriešiť problém s tesnením kúpou iného tesnenia, ale to je ako keby ste sa snažili získať dobrý náter na aute kúpou dobrej značky farby.
Ak by ste chceli dosiahnuť dobrý náter na aute, museli by ste urobiť štyri veci: pripraviť karosériu (oprava kovu, odstránenie hrdze, brúsenie, maskovanie atď.); kúpiť si dobrú značku farby (nie každá farba je rovnaká); správne nanášať farbu (s presne správnym tlakom vzduchu, bez kvapkania alebo stekania a s častým brúsením medzi základným a vrchným náterom); a starať sa o farbu po jej nanesení (udržiavať ju umytú, navoskovanú a odležanú).
mcneally-seals-2017
Ak ste tieto štyri veci urobili správne, ako dlho môže vydržať lak na aute? Samozrejme, roky. Vyjdite von a sledujte, ako okolo prechádzajú autá, a uvidíte dôkazy o ľuďoch, ktorí tieto štyri veci nerobia. V skutočnosti je také zriedkavé, že keď vidíme staršie auto, ktoré vyzerá dobre, zízame naň.
Dosiahnutie dobrej životnosti tesnenia zahŕňa aj štyri kroky. Mali by byť zrejmé, ale pozrime sa na ne aj tak.
Pripravte čerpadlo na tesnenie – to je práca na karosérii
Kúpte si dobré tesnenie – dobrý náter
Správne nainštalujte tesnenie – správne naneste farbu
V prípade potreby použite správnu ochranu pred vplyvmi prostredia (a pravdepodobne aj je) – tiež umyte a navoskujte
Každú z týchto tém si podrobne pozrieme a dúfajme, že sa nám podarí predlžovať životnosť našich mechanických upchávok až do bodu, kedy sa väčšina z nich opotrebuje. Tieto informácie sa týkajú odstredivých čerpadiel, ale možno ich použiť aj na takmer akýkoľvek druh rotačného zariadenia vrátane miešadiel a miešadiel.
Pripravte čerpadlo na utesnenie
Na prípravu by ste mali vykonať zarovnanie medzi čerpadlom a pohonom pomocou laserového zarovnávača. Ešte lepšou voľbou je adaptér s rámom „C“ alebo „D“.
Ďalej dynamicky vyvážite rotačnú zostavu, čo je možné vykonať pomocou väčšiny zariadení na analýzu vibrácií, ale ak nemáte program, overte si to u svojho dodávateľa. Musíte sa uistiť, že hriadeľ nie je ohnutý a že ho otáčate medzi stredmi.
Je dobré vyhnúť sa puzdrám hriadeľa, pretože plný hriadeľ sa menej pravdepodobne vychýli a je oveľa lepší pre mechanické tesnenie, a snažiť sa znížiť namáhanie potrubia, kdekoľvek je to možné.
Ak je teplota produktu vyššia ako 100 °C, použite čerpadlo s konštrukciou „stredovej línie“, pretože to zníži niektoré problémy s namáhaním potrubia v čerpadle. Používajte tiež čerpadlá s nízkym pomerom dĺžky hriadeľa k priemeru. To je mimoriadne dôležité pri čerpadlách s prerušovanou prevádzkou.
Použite nadrozmernú upchávku, vyhnite sa zúženým tvarom a nechajte tesnenie dostatočný priestor. Snažte sa dosiahnuť, aby čelo upchávky bolo čo najviac kolmé k hriadeľu, čo sa dá dosiahnuť pomocou nástrojov na obrábanie líc a znížte vibrácie pomocou akýchkoľvek techník, ktoré poznáte.
Je nevyhnutné, aby ste nenechali čerpadlo kavitovať, pretože tesniace plochy sa odskočia a môžu sa poškodiť. K vodnému rázu môže dôjsť aj v prípade, že počas prevádzky čerpadla dôjde k výpadku napájania, preto je potrebné prijať preventívne opatrenia, aby ste sa týmto problémom vyhli.
Pri príprave čerpadla na utesnenie je potrebné skontrolovať niekoľko vecí, vrátane toho, či je hmotnosť podstavca čerpadla/motora aspoň päťkrát väčšia ako hmotnosť hardvéru, ktorý je na ňom umiestnený; či je medzi sacím hrdlom čerpadla a prvým kolenom desať priemerov potrubia; a či je základná doska rovná a zaliata škárovacou hmotou.
Udržujte obežné koleso nastavené na otvorené miesto, aby sa znížili vibrácie a problémy s vnútornou recirkuláciou, uistite sa, že ložiská majú správne množstvo mazania a že do dutiny ložiska nepreniká voda a pevné látky. Mali by ste tiež vymeniť mazacie alebo perové tesnenia za labyrintové alebo čelné tesnenia.
Dbajte na to, aby ste sa vyhli recirkulačnému potrubiu na výtlačnej strane pripojenému k upchávke, vo väčšine prípadov bude recirkulácia na sacej strane lepšia. Ak má čerpadlo tesniace krúžky, skontrolujte aj ich vôľu.
Poslednou vecou, ktorú treba urobiť pri príprave čerpadla, je uistiť sa, že zmáčané časti čerpadla sú vyrobené z materiálov odolných voči korózii, pretože čistiace prostriedky a rozpúšťadlá v potrubiach niekedy spôsobujú problémy, ktoré konštruktér nikdy nepredvídal.
Potom utesnite všetok vzduch, ktorý by mohol unikať do sacieho potrubia čerpadla, a odstráňte všetok vzduch, ktorý by mohol byť zachytený v špirále.
Kúpte si dobré tesnenie
Používajte hydraulicky vyvážené konštrukcie, ktoré utesňujú tlak aj vákuum, a ak chcete v tesnení použiť elastomér, skúste použiť O-krúžok. Tieto tvary sú z mnohých dôvodov najlepším riešením, ale nenechajte nikoho, aby O-krúžok zaťažoval pružinou, inak sa nebude ohýbať ani kotúľať tak, ako by mal.
Mali by ste tiež používať tesnenia bez trenia, pretože trenie hriadeľa je hlavnou príčinou predčasného zlyhania tesnenia.
Stacionárne tesnenia (kde sa pružiny neotáčajú s hriadeľom) sú lepšie ako rotačné tesnenia (pružiny sa otáčajú) na utesnenie prchavých emisií a akýchkoľvek iných kvapalín. Ak má tesnenie malé pružiny, udržujte ich mimo dosahu kvapaliny, inak sa ľahko upchajú. Existuje veľa konštrukcií tesnení, ktoré majú túto funkciu proti upchávaniu.
Široká tvrdá plocha je vynikajúca pre radiálny pohyb, ktorý vidíme v aplikáciách miešačiek a pre tesnenia, ktoré sú fyzicky umiestnené ďaleko od ložísk.
Pre vysokoteplotné kovové vlnovcové tesnenia budete potrebovať aj nejaký druh tlmenia vibrácií, pretože im chýba elastomér, ktorý túto funkciu bežne vykonáva.
Používajte konštrukcie, ktoré udržiavajú tesniacu kvapalinu na vonkajšom priemere tesnenia, inak odstredivá sila vrhne pevné častice do lapovaných plôch a obmedzí ich pohyb, keď sa uhlík opotrebuje. Na tesniace plochy by ste mali použiť aj neplnené uhlíky, pretože sú najlepším druhom a ich cena nie je prehnaná.
Taktiež sa uistite, že viete identifikovať všetky materiály tesnenia, pretože je nemožné riešiť problém s „záhadným materiálom“.
Nenechajte si od dodávateľa nahovoriť, že jeho materiál je chránený autorským právom, a ak je to ich postoj, nájdite si iného dodávateľa alebo výrobcu, inak si zaslúžite všetky problémy, ktoré budete mať.
Snažte sa udržiavať elastoméry v dostatočnej vzdialenosti od tesniacej plochy. Elastomér je tá časť tesnenia, ktorá je najcitlivejšia na teplo a teplota je na plochách najvyššia.
Akýkoľvek nebezpečný alebo drahý produkt by mal byť tiež utesnený dvojitým tesnením. Uistite sa, že hydraulické vyváženie je v oboch smeroch, inak riskujete, že jedna z plôch sa môže otvoriť pri obrátení tlaku alebo prepätí.
Nakoniec, ak má dizajn uhlík vtlačený do kovového držiaka, uistite sa, že uhlík bol vtlačený a nie „zmrštený“. Vtlačený uhlík sa bude strihať, aby sa prispôsobil nerovnostiam v kovovom držiaku, čo pomôže udržať lapované plochy rovné.
Správne nainštalujte tesnenie
Kazetové tesnenia sú jedinou konštrukciou, ktorá má zmysel, ak chcete vykonať úpravy obežného kolesa, a ich inštalácia je oveľa jednoduchšia, pretože nepotrebujete tlač ani žiadne merania na dosiahnutie správneho čelného zaťaženia.
Dvojité tesnenia v kazetách by mali mať zabudovaný čerpací krúžok a medzi tesneniami by ste mali vždy, keď je to možné, použiť tlmiacu kvapalinu (nižší tlak), aby ste predišli problémom s riedením produktu.
Vyhnite sa akémukoľvek typu oleja ako tlmiacej kvapaliny kvôli nízkej špecifickej tepelnej teplote a slabej vodivosti oleja.
Pri inštalácii umiestnite tesnenie čo najbližšie k ložiskám. Zvyčajne je dostatok miesta na vysunutie tesnenia z upchávky a následné použitie oblasti upchávky ako oporného puzdra, ktoré pomôže stabilizovať rotujúci hriadeľ.
V závislosti od aplikácie sa budete musieť rozhodnúť, či sa toto oporné puzdro musí axiálne udržať.
Delené tesnenia majú zmysel takmer v každej aplikácii, ktorá nevyžaduje dvojité tesnenia alebo tesnenie proti fugitívnym emisiám (únik meraný v častiach na milión).
Delené tesnenia sú jediným dizajnom, ktorý by ste mali používať na obojstranných čerpadlách, inak budete musieť vymeniť obe tesnenia, ak sa pokazí iba jedno.
Umožňujú vám tiež meniť tesnenia bez nutnosti opätovného nastavenia pomocou ovládača čerpadla.
Pri inštalácii nemažte tesniace plochy a udržujte pevné látky mimo lapovaných plôch. Ak je na tesniacich plochách ochranný povlak, pred inštaláciou ho odstráňte.
Ak ide o gumené vlnovcové tesnenie, vyžaduje si špeciálne mazivo, ktoré spôsobí prilepenie vlnovca k hriadeľu. Zvyčajne ide o kvapalinu na báze ropy, ale pre istotu si môžete overiť u svojho dodávateľa. Gumové vlnovcové tesnenia tiež vyžadujú povrchovú úpravu hriadeľa nie lepšiu ako 40 RMS, inak bude mať guma problém prilepiť sa k hriadeľu.
Nakoniec, pri inštalácii vo vertikálnej aplikácii nezabudnite odvzdušniť upchávku na tesniacich plochách. Toto odvzdušnenie možno budete musieť nainštalovať, ak ho výrobca čerpadla neposkytol.
Mnohé kazetové tesnenia majú zabudovaný odvzdušňovací otvor, ktorý môžete pripojiť k saniu čerpadla alebo k inému nízkotlakému bodu v systéme.
Starajte sa o pečať
Posledným krokom k dosiahnutiu dobrej životnosti tesnenia je jeho neustála starostlivosť. Tesnenia uprednostňujú tesnenie chladnej, čistej a mazacej kvapaliny a hoci len zriedka máme takúto kvapalinu na utesnenie, možno môžete v oblasti upchávky použiť kontrolu prostredia, aby ste svoj produkt zmenili na takúto kvapalinu.
Ak používate plášťovú upchávku, uistite sa, že plášť je čistý. Kondenzát alebo para sú najlepšie kvapaliny na cirkuláciu cez plášť.
Skúste nainštalovať uhlíkové puzdro na koniec upchávky, ktoré bude pôsobiť ako tepelná bariéra a pomôže stabilizovať teplotu upchávky.
Preplachovanie je dokonalou ochranou proti vplyvom prostredia, pretože spôsobuje riedenie produktu, ale ak používate správne tesnenie, nebudete potrebovať veľa preplachovania. Štyri alebo päť galónov za hodinu (všimnite si, že som povedal hodinu, nie minútu) by malo stačiť pre tento typ tesnenia.
Taktiež by ste mali udržiavať kvapalinu v upchávke v pohybe, aby ste zabránili hromadeniu tepla. Recirkulácia odsávania odstráni pevné látky, ktoré sú ťažšie ako tesniaci materiál.
Keďže ide o najbežnejší stav kalu, štandardne používajte recirkuláciu nasávania. Zistite tiež, kde ju nepoužívať.
Recirkulácia výtlačného potrubia vám umožní zvýšiť tlak v upchávke, aby sa zabránilo odparovaniu kvapaliny medzi lapovanými plochami. Snažte sa nesmerovať recirkulačné potrubie na lapované plochy, mohlo by ich to poškodiť. Ak používate kovový mech, recirkulačné potrubie môže pôsobiť ako pieskovač a prerezať tenké dosky mechu.
Ak je produkt príliš horúci, ochlaďte oblasť upchávky. Je dôležité pamätať na to, že tieto kontroly prostredia sú často dôležitejšie, keď je čerpadlo zastavené, pretože teploty prehrievania a chladenie pri vypnutí môžu drasticky zmeniť teplotu upchávky, čo môže spôsobiť zmenu skupenstva produktu.
Ak sa rozhodnete nepoužívať dvojité tesnenia, nebezpečné produkty budú vyžadovať upchávku typu API. Havarijné puzdro, ktoré je súčasťou konfigurácie API, ochráni tesnenie pred fyzickým poškodením, ak dôjde k strate ložiska počas prevádzky čerpadla.
Uistite sa, že pripojenia API sú správne vykonané. Je ľahké zameniť štyri porty a pripojiť preplachovacie alebo recirkulačné potrubie k portu zhášania.
Snažte sa neprepúšťať cez zhášacie hrdlo príliš veľa pary alebo vody, inak sa dostane do ložiskovej skrine. Únik z odtokového hrdla je obsluhou často vnímaný ako zlyhanie tesnenia. Uistite sa, že poznajú rozdiel.
Implementácia týchto tipov na utesnenie
Robí niekto niekedy všetky tieto štyri veci? Bohužiaľ nie. Ak by sme to robili, opotrebovalo by sa 85 alebo 90 percent našich tesnení, a nie tých desať alebo pätnásť percent, ktoré sa opotrebúvajú. Predčasne poškodené tesnenie s množstvom zostávajúceho uhlíkového povrchu je naďalej pravidlom.
Najčastejšou výhovorkou, ktorú počúvame na vysvetlenie nedostatočnej životnosti tesnenia, je, že nikdy nie je čas na jeho opravu, po ktorej nasleduje klišé: „Ale vždy je čas na jeho opravu.“ Väčšina z nás vykoná jeden alebo dva potrebné kroky a zaznamená predĺženie životnosti tesnenia. Na predĺžení životnosti tesnenia nie je nič zlé, ale to je ďaleko od opotrebovania tesnení.
Zamyslite sa nad tým na chvíľu. Ak tesnenie vydrží rok, aký veľký môže byť problém? Teplota nemôže byť príliš vysoká ani tlak príliš silný. Ak by to bola pravda, netrvalo by rok, kým sa tesnenie pokazí. Z rovnakého dôvodu nemôže byť produkt príliš znečistený.
Často zistíme, že problém je taký jednoduchý, ako konštrukcia tesnenia, ktorá narúša hriadeľ a spôsobuje únik cez poškodené puzdro alebo hriadeľ. Inokedy zistíme, že vinníkom je preplach, ktorý sa používa na čistenie potrubí raz ročne, a nikto nemení materiály tesnení, aby zohľadnil túto hrozbu pre komponenty tesnenia.
Čas uverejnenia: 25. augusta 2023