Postoji mnogo različitih vrsta opreme koja zahtijeva brtvljenje rotirajuće osovine koja prolazi kroz stacionarno kućište.Dva uobičajena primjera su pumpe i miješalice (ili miješalice).Dok je osnovni
principi brtvljenja različite opreme su slični, postoje razlike koje zahtijevaju različita rješenja.Ovaj nesporazum je doveo do sukoba kao što je pozivanje na Američki institut za naftu
(API) 682 (standard mehaničke zaptivke pumpe) kada se specificiraju zaptivke za miksere.Kada se razmatraju mehaničke brtve za pumpe u odnosu na miksere, postoji nekoliko očiglednih razlika između ove dvije kategorije.Na primjer, nadzemne pumpe imaju kraće udaljenosti (obično mjerene u inčima) od impelera do radijalnog ležaja u poređenju sa tipičnim mikserom s gornjim ulazom (obično se mjeri u stopama).
Ova duga razdaljina bez oslonca rezultira manje stabilnom platformom sa većim radijalnim odstupanjima, okomitim neusklađenošću i ekscentricitetom od pumpi.Povećano istjecanje opreme predstavlja neke izazove u dizajnu za mehaničke brtve.Šta ako je otklon osovine bio čisto radijalan?Dizajniranje zaptivke za ovo stanje moglo bi se lako postići povećanjem razmaka između rotirajućih i stacionarnih komponenti zajedno sa proširenjem radne površine zaptivke.Kao što se pretpostavljalo, problemi nisu tako jednostavni.Bočno opterećenje na impeler(ima), gdje god da leže na vratilu miješalice, daje otklon koji se prenosi cijelim putem kroz zaptivku do prve točke oslonca osovine - radijalnog ležaja mjenjača.Zbog otklona osovine zajedno s kretanjem klatna, otklon nije linearna funkcija.
Ovo će imati radijalnu i kutnu komponentu koja stvara okomito neusklađenost na zaptivci što može uzrokovati probleme za mehaničku brtvu.Progib se može izračunati ako su poznati ključni atributi osovine i opterećenja osovine.Na primjer, API 682 navodi da bi radijalni otklon osovine na zaptivnim površinama pumpe trebao biti jednak ili manji od 0,002 inča ukupnog indiciranog očitanja (TIR) u najtežim uvjetima.Normalni rasponi na mikseru na vrhu ulaza su između 0,03 do 0,150 inča TIR.Problemi unutar mehaničke brtve do kojih može doći zbog prekomjernog otklona osovine uključuju povećano habanje komponenti zaptivke, kontakt rotirajućih komponenti i oštećivanje nepokretnih komponenti, kotrljanje i štipanje dinamičkog O-prstena (uzrokujući spiralni kvar O-prstena ili spuštanje lica ).Sve to može dovesti do smanjenog vijeka brtve.Zbog prevelikog kretanja svojstvenog mikserima, mehaničke brtve mogu pokazati više curenja u poređenju sa sličnimzaptivke pumpe, što može dovesti do nepotrebnog povlačenja brtve i/ili čak do prijevremenog kvara ako se ne prati pažljivo.
Postoje slučajevi u bliskoj saradnji sa proizvođačima opreme i razumijevanju dizajna opreme u kojima se kotrljajući ležaj može ugraditi u patrone zaptivki kako bi se ograničio ugao na stranama zaptivke i ublažili ovi problemi.Mora se voditi računa o implementaciji odgovarajućeg tipa ležaja i da se potencijalna opterećenja ležaja u potpunosti razumiju ili da se problem može pogoršati ili čak stvoriti novi problem, uz dodatak ležaja.Prodavci brtvi bi trebali blisko sarađivati s OEM i proizvođačima ležajeva kako bi osigurali pravilan dizajn.
Primene zaptivača miksera su obično male brzine (5 do 300 rotacija u minuti [rpm]) i ne mogu koristiti neke tradicionalne metode da bi barijere održavale hladnim.Na primjer, u Planu 53A za dvostruke zaptivke, cirkulaciju tečnosti za barijeru obezbjeđuje unutrašnja funkcija pumpanja kao što je aksijalni vijak za pumpanje.Izazov je što se funkcija pumpanja oslanja na brzinu opreme za generiranje protoka, a tipične brzine miješanja nisu dovoljno visoke da generiraju korisne stope protoka.Dobra vijest je da toplina koju stvara lice brtve općenito nije ono što uzrokuje porast temperature tečnosti u barijeri uzaptivka miksera.Toplotno natapanje iz procesa može uzrokovati povećane temperature tečnosti u barijeri, kao i učiniti niže komponente zaptivke, lica i elastomere, na primjer, osjetljivim na visoke temperature.Donje komponente zaptivke, kao što su zaptivne površine i O-prstenovi, ranjivije su zbog blizine procesa.Nije toplina ta koja direktno oštećuje površine zaptivača, već smanjeni viskozitet i, prema tome, mazivost zaštitnog fluida na donjim površinama zaptivke.Loše podmazivanje uzrokuje oštećenje lica uslijed kontakta.Druge karakteristike dizajna mogu se ugraditi u uložak zaptivke kako bi se održale niske temperature barijere i zaštitile komponente zaptivke.
Mehaničke zaptivke za miksere mogu biti dizajnirane sa unutrašnjim rashladnim namotajima ili omotima koji su u direktnom kontaktu sa zaštitnom tečnošću.Ove karakteristike su zatvorena petlja, sistem niskog pritiska, niskog protoka koji kroz njih cirkuliše rashladna voda koja deluje kao integralni izmenjivač toplote.Druga metoda je korištenje kalema za hlađenje u kertridžu zaptivke između donjih komponenti zaptivke i površine za montažu opreme.Kalem za hlađenje je šupljina kroz koju rashladna voda pod niskim pritiskom može da teče kako bi stvorila izolacionu barijeru između zaptivke i posude kako bi se ograničilo upijanje toplote.Pravilno dizajnirani kalem za hlađenje može spriječiti previsoke temperature koje mogu dovesti do oštećenjalica zaptivačai elastomera.Natapanje toplinom iz procesa umjesto toga uzrokuje porast temperature tečnosti za barijeru.
Ove dvije karakteristike dizajna mogu se koristiti zajedno ili pojedinačno za pomoć u kontroli temperature na mehaničkom zaptivaču.Često se za mehaničke zaptivke za miksere navodi da su u skladu sa API 682, 4. izdanje, kategorija 1, iako ove mašine funkcionalno, dimenzionalno i/ili mehanički nisu usklađene sa zahtjevima dizajna u API 610/682.To može biti zato što su krajnji korisnici upoznati i zadovoljni API 682 kao specifikacijom zaptivke i nisu svjesni nekih industrijskih specifikacija koje su primjenjivije za ove strojeve/zaptivke.Praksa procesne industrije (PIP) i Deutsches Institut fur Normung (DIN) su dva industrijska standarda koja su prikladnija za ove vrste zaptivki—standardi DIN 28138/28154 su odavno specificirani za OEM proizvođače miksera u Evropi, a PIP RESM003 se koristio kao zahtjev specifikacije za mehaničke brtve na opremi za miješanje.Izvan ovih specifikacija, ne postoje uobičajeni industrijski standardi, što dovodi do širokog spektra dimenzija komore zaptivke, tolerancija obrade, ugiba osovine, dizajna mjenjača, rasporeda ležajeva, itd., što se razlikuje od OEM-a do OEM-a.
Lokacija korisnika i industrija će u velikoj mjeri odrediti koja bi od ovih specifikacija bila najprikladnija za njihovu web lokacijumehaničke zaptivke miksera.Određivanje API 682 za brtvu miksera može biti nepotreban dodatni trošak i komplikacija.Iako je moguće ugraditi osnovnu zaptivku kvalifikovanu za API 682 u konfiguraciju miksera, ovaj pristup obično dovodi do kompromisa kako u pogledu usklađenosti sa API 682, tako i u pogledu prikladnosti dizajna za aplikacije miksera.Slika 3 prikazuje listu razlika između brtve API 682 kategorije 1 u odnosu na tipičnu mehaničku zaptivku miksera
Vrijeme objave: 26.10.2023