Hai moitos tipos diferentes de equipos que requiren selar un eixe rotativo que pasa por unha carcasa estacionaria.Dous exemplos habituais son as bombas e os mesturadores (ou axitadores).Mentres que o básico
principios de selado de diferentes equipos son similares, hai distincións que requiren solucións diferentes.Este malentendido provocou conflitos como a invocación do American Petroleum Institute
(API) 682 (unha norma de selado mecánico de bombas) ao especificar os selos para os mesturadores.Cando se consideran selos mecánicos para bombas fronte a mesturadores, hai algunhas diferenzas obvias entre as dúas categorías.Por exemplo, as bombas suspendidas teñen distancias máis curtas (normalmente medidas en polgadas) desde o impulsor ata o rodamento radial en comparación cun mesturador de entrada superior típico (normalmente medido en pés).
Esta longa distancia non soportada resulta nunha plataforma menos estable con maior desnivel radial, desalineación perpendicular e excentricidade que as bombas.O aumento do desnivel do equipamento supón algúns retos de deseño para os selos mecánicos.E se a deflexión do eixe fose puramente radial?Deseñar un selo para esta condición podería realizarse facilmente aumentando as distancias entre os compoñentes xiratorios e estacionarios xunto coa ampliación das superficies de rodaxe da cara de selado.Como se sospeitaba, os problemas non son tan sinxelos.A carga lateral no impulsor(s), onde queira que estean no eixe do mesturador, imparte unha deflexión que se traslada a través do selo ata o primeiro punto de apoio do eixe: o rolamento radial da caixa de cambios.Debido á deflexión do eixe xunto co movemento do péndulo, a deflexión non é unha función lineal.
Este terá un compoñente radial e un angular que crea unha desalineación perpendicular no selo que pode causar problemas para o selo mecánico.A deflexión pódese calcular se se coñecen os atributos clave do eixe e da carga do eixe.Por exemplo, a API 682 establece que a deflexión radial do eixe nas caras de selado dunha bomba debe ser igual ou inferior a 0,002 polgadas de lectura total indicada (TIR) nas condicións máis severas.Os rangos normais nun mesturador de entrada superior están entre 0,03 e 0,150 polgadas TIR.Os problemas no selo mecánico que poden ocorrer debido a unha deflexión excesiva do eixe inclúen un aumento do desgaste dos compoñentes do selo, os compoñentes xiratorios que entran en contacto con compoñentes estacionarios danados, o rolamento e o pinchamento da junta tórica dinámica (ocasionando unha falla en espiral da xunta tórica ou o bloqueo da cara). ).Todo isto pode levar a unha redución da vida útil do selo.Debido ao movemento excesivo inherente aos mesturadores, os selos mecánicos poden presentar máis fugas en comparación con outros similares.selos da bomba, o que pode provocar que o selo sexa tirado innecesariamente e/ou mesmo fallos prematuros se non se supervisa de cerca.
Hai casos nos que se traballa en estreita colaboración cos fabricantes de equipos e se comprende o deseño do equipo nos que se pode incorporar un rodamento de elementos rodantes aos cartuchos de selado para limitar a angularidade das caras de selado e mitigar estes problemas.Hai que ter coidado de implementar o tipo de rodamento adecuado e de que se comprendan completamente as cargas potenciais do rodamento ou o problema podería empeorar ou mesmo crear un novo problema, coa adición dun rodamento.Os vendedores de selos deben traballar en estreita colaboración co OEM e os fabricantes de rodamentos para garantir un deseño axeitado.
As aplicacións de selado do mesturador adoitan ser de baixa velocidade (de 5 a 300 rotacións por minuto [rpm]) e non poden usar algúns métodos tradicionais para manter frescos os fluídos de barreira.Por exemplo, nun Plan 53A para selados dobres, a circulación do fluído de barreira é proporcionada por unha característica de bombeo interna como un parafuso de bombeo axial.O desafío é que a función de bombeo depende da velocidade do equipo para xerar fluxo e que as velocidades de mestura típicas non son o suficientemente altas como para xerar caudais útiles.A boa noticia é que a calor xerada pola cara do selado non é xeralmente o que fai que a temperatura do fluído de barreira aumente nunselo do mesturador.É a calor do proceso que pode aumentar as temperaturas do fluído de barreira, así como facer que os compoñentes, as caras e os elastómeros de selado máis baixos, por exemplo, sexan vulnerables ás altas temperaturas.Os compoñentes de selado inferiores, como as caras de selado e as juntas tóricas, son máis vulnerables debido á proximidade ao proceso.Non é a calor a que dana directamente as caras de selado, senón a reducida viscosidade e, polo tanto, a lubricidade do fluído de barreira nas caras inferiores do selado.A mala lubricación provoca danos na cara debido ao contacto.Pódense incorporar outras características de deseño ao cartucho de selado para manter baixas as temperaturas da barreira e protexer os compoñentes do selado.
Os selos mecánicos para mesturadores poden deseñarse con serpentíns ou camisas de refrixeración internas que están en contacto directo co fluído de barreira.Estas características son un sistema de circuíto pechado, de baixa presión e baixo fluxo que fai circular auga de refrixeración por eles actuando como un intercambiador de calor integral.Outro método é usar unha bobina de refrixeración no cartucho de selado entre os compoñentes de selado inferiores e a superficie de montaxe do equipo.Unha bobina de refrixeración é unha cavidade pola que a auga de refrixeración a baixa presión pode fluír para crear unha barreira illante entre o selo e o recipiente para limitar o inmersión térmica.Unha bobina de refrixeración deseñada correctamente pode evitar temperaturas excesivas que poden provocar danoscaras de seloe elastómeros.A calor do proceso fai que a temperatura do fluído de barreira aumente.
Estas dúas características de deseño pódense usar en conxunto ou individualmente para axudar a controlar as temperaturas no selo mecánico.Moitas veces, os selos mecánicos para mesturadores especifícanse para cumprir coa API 682, 4a edición Categoría 1, aínda que estas máquinas non cumpren os requisitos de deseño da API 610/682 funcional, dimensional e/ou mecánicamente.Isto pode deberse a que os usuarios finais están familiarizados e cómodos coa API 682 como especificación do selo e non coñecen algunhas das especificacións do sector que son máis aplicables a estas máquinas/selos.Process Industry Practices (PIP) e Deutsches Institut fur Normung (DIN) son dous estándares da industria que son máis apropiados para este tipo de selos; os estándares DIN 28138/28154 foron especificados durante moito tempo para os fabricantes de equipos de mesturas en Europa, e PIP RESM003 utilizouse como un requisito de especificación para os selos mecánicos nos equipos de mestura.Fóra destas especificacións, non hai estándares industriais de práctica habitual, o que leva a unha gran variedade de dimensións da cámara de selado, tolerancias de mecanizado, deflexión do eixe, deseños de caixas de cambios, disposicións de rodamentos, etc., que varían de OEM a OEM.
A localización e a industria do usuario determinarán en gran medida cal destas especificacións sería a máis adecuada para o seu sitioselos mecánicos do mesturador.Especificar a API 682 para un selo de mesturador pode ser un gasto adicional e unha complicación innecesarias.Aínda que é posible incorporar un selo básico cualificado API 682 nunha configuración de mesturador, este enfoque normalmente resulta en compromisos tanto no que se refire ao cumprimento da API 682 como na idoneidade do deseño para aplicacións de mestura.A imaxe 3 mostra unha lista de diferenzas entre un selo de categoría 1 API 682 fronte a un selo mecánico de mesturador típico
Hora de publicación: 26-Oct-2023