Víme, že mechanická ucpávka by měla fungovat, dokud se neopotřebuje uhlík, ale naše zkušenosti ukazují, že se to s originálním těsněním, které bylo nainstalováno v čerpadle, nikdy nestane. Koupíme si nové drahé mechanické těsnění a ani to se neopotřebuje. Bylo tedy nové těsnění vyhozenými penězi?
Ne tak docela. Tady děláte něco, co se zdá logické, snažíte se vyřešit problém s těsněním koupí jiného těsnění, ale to je jako snažit se dosáhnout dobrého laku auta koupí kvalitní značky barvy.
Pokud byste chtěli mít na autě dobrý lak, museli byste udělat čtyři věci: připravit karoserii (oprava kovu, odstranění rzi, broušení, maskování atd.); koupit dobrou značku barvy (ne všechny barvy jsou stejné); správně nanášet barvu (s přesně správným tlakem vzduchu, bez stékání nebo kapání a s častým broušením mezi základním a vrchním nátěrem); a po nanesení se o barvu starat (udržovat ji umytou, navoskovanou a uskladněnou v garáži).
mcneally-seals-2017
Pokud jste tyto čtyři věci udělali správně, jak dlouho může lak na automobilu vydržet? Samozřejmě roky. Vyjděte ven a sledujte projíždějící auta a uvidíte důkazy o lidech, kteří tyto čtyři věci nedělají. Ve skutečnosti je tak vzácné, že když vidíme starší auto, které vypadá dobře, zíráme na něj.
Dosažení dobré životnosti těsnění zahrnuje také čtyři kroky. Měly by být zřejmé, ale přesto se na ně podívejme.
Příprava čerpadla na těsnění – to je práce na karoserii
Kupte si dobré těsnění – dobrý nátěr
Správně nainstalujte těsnění – správně naneste barvu
V případě potřeby použijte správnou ochranu proti vlivům prostředí (a pravděpodobně to tak je) – také umyjte a navoskujte
Každé z těchto témat se podrobně podíváme a doufejme, že se nám podaří prodlužovat životnost našich mechanických ucpávek až do bodu, kdy se většina z nich opotřebuje. Tyto informace se týkají odstředivých čerpadel, ale lze je použít i pro téměř jakýkoli druh rotačního zařízení, včetně míchadel a agitátorů.
Příprava čerpadla na utěsnění
Pro přípravu byste měli provést zarovnání čerpadla a pohonu pomocí laserového vyrovnávače. Ještě lepší volbou je adaptér s rámem „C“ nebo „D“.
Dále dynamicky vyvážíte rotující sestavu, což lze provést pomocí většiny zařízení pro analýzu vibrací, ale pokud program nemáte, obraťte se na svého dodavatele. Musíte se ujistit, že hřídel není ohnutá a že ji otáčíte mezi hroty.
Je dobré se vyhnout objímkám hřídele, protože plná hřídel se méně pravděpodobně prohne a je mnohem lepší pro mechanické těsnění, a snažit se co nejvíce snížit namáhání potrubí.
Pokud je teplota produktu vyšší než 100 °C, použijte čerpadlo s konstrukcí „středové linie“, protože to sníží některé problémy s namáháním potrubí u čerpadla. Používejte také čerpadla s nízkým poměrem délky hřídele k průměru. To je u čerpadel s přerušovaným provozem nesmírně důležité.
Použijte ucpávku větší velikosti, vyhněte se zúženým provedením a ponechte těsnění dostatek prostoru. Snažte se, aby čelo ucpávky bylo co nejvíce kolmé k hřídeli, čehož lze dosáhnout pomocí nástrojů pro obrábění čel, a snižte vibrace pomocí jakýchkoli technik, které znáte.
Je nezbytné, abyste nenechali čerpadlo kavitovat, protože by se těsnicí plochy odrazily a mohly by se poškodit. K vodnímu rázu může dojít také v případě, že dojde k výpadku napájení čerpadla za chodu, proto je třeba podniknout preventivní opatření, abyste těmto problémům předešli.
Při přípravě čerpadla na utěsnění je třeba zkontrolovat několik věcí, mezi něž patří: že hmotnost podstavce čerpadla/motoru je alespoň pětinásobkem hmotnosti příslušenství, které je na něm umístěno; že mezi sáním čerpadla a prvním kolenem je deset průměrů potrubí; a že je základní deska rovná a zalitá maltou.
Udržujte oběžné kolo v otevřeném stavu seřízené, aby se snížily vibrace a problémy s vnitřní recirkulací, ujistěte se, že ložiska mají dostatečné množství mazání a že do dutiny ložiska neproniká voda ani pevné látky. Měli byste také vyměnit mazací nebo břitová těsnění za labyrintová nebo čelní těsnění.
Dbejte na to, abyste se vyhnuli recirkulačnímu potrubí na výtlačné straně připojenému k ucpávce, ve většině případů bude recirkulace na sání lepší. Pokud má čerpadlo těsnicí kroužky, zkontrolujte také jejich vůli.
Poslední věcí, kterou je třeba při přípravě čerpadla udělat, je ujistit se, že smáčené části čerpadla jsou vyrobeny z materiálů odolných proti korozi, protože čisticí prostředky a rozpouštědla v potrubí někdy způsobují problémy, které konstruktér nikdy nepředpokládal.
Poté utěsněte veškerý vzduch, který by mohl unikat do sací strany čerpadla, a odstraňte vše, co by mohlo být zachyceno ve spirále.
Kupte si dobré těsnění
Používejte hydraulicky vyvážené konstrukce, které utěsní jak tlak, tak i vakuum, a pokud chcete v těsnění použít elastomer, zkuste použít O-kroužek. Tyto tvary jsou z mnoha důvodů nejlepší, ale nenechte nikoho, aby O-kroužek zatěžoval pružinou, jinak se nebude ohýbat ani odvalovat tak, jak by měl.
Měli byste také používat těsnění bez tření, protože tření hřídele je hlavní příčinou předčasného selhání těsnění.
Stacionární těsnění (kde se pružiny neotáčejí s hřídelí) jsou lepší než rotační těsnění (pružiny se otáčejí) pro utěsnění fugitivních emisí a jakýchkoli jiných kapalin. Pokud má těsnění malé pružiny, udržujte je mimo dosah kapaliny, jinak se snadno ucpou. Existuje mnoho konstrukcí těsnění, které tuto vlastnost neucpávání mají.
Široká tvrdá plocha je vynikající pro radiální pohyb, který pozorujeme v aplikacích míchadel a u těsnění, která jsou fyzicky umístěna daleko od ložisek.
Pro vysokoteplotní kovová vlnovcová těsnění budete také potřebovat nějaký druh tlumení vibrací, protože jim chybí elastomer, který tuto funkci obvykle plní.
Používejte konstrukce, které udržují těsnicí kapalinu na vnějším průměru těsnění, jinak odstředivá síla vrhne pevné částice do lapovaných ploch a omezí jejich pohyb, když se uhlík opotřebuje. Pro těsnicí plochy byste měli také použít neplněný uhlík, protože je nejlepší a jeho cena není přehnaná.
Také se ujistěte, že dokážete identifikovat všechny materiály těsnění, protože je nemožné vyřešit problém s „záhadným materiálem“.
Nenechte si od dodavatele namluvit, že jeho materiál je chráněný vlastnickými právy, a pokud je to jejich postoj, najděte si jiného dodavatele nebo výrobce, jinak si zasloužíte všechny problémy, které budete mít.
Snažte se udržovat elastomery v dostatečné vzdálenosti od těsnicí plochy. Elastomer je ta část těsnění, která je nejcitlivější na teplo a teplota je na čelních plochách nejvyšší.
Jakýkoli nebezpečný nebo drahý produkt by měl být také utěsněn dvojitým těsněním. Ujistěte se, že hydraulické vyvážení je v obou směrech, jinak sázíte na to, že se jedna z ploch může otevřít při tlakovém přepětí nebo nárůstu.
A konečně, pokud je v konstrukci použit uhlík vlisovaný do kovového držáku, ujistěte se, že uhlík byl vlisovaný a ne „smrštěný“. Vlisovaný uhlík se bude smykem přizpůsobovat nerovnostem v kovovém držáku, což pomůže udržet lapované plochy rovné.
Správně nainstalujte těsnění
Kazetová těsnění jsou jedinou konstrukcí, která dává smysl, pokud chcete provádět seřízení oběžného kola, a jejich instalace je mnohem snazší, protože nepotřebujete tisknout ani provádět žádná měření pro dosažení správného čelního zatížení.
Dvojitá těsnění v kazetách by měla mít zabudovaný čerpací kroužek a mezi těsněními byste měli používat tlumicí kapalinu (s nižším tlakem), kdykoli je to možné, abyste předešli problémům s ředěním produktu.
Vyhněte se jakémukoli typu oleje jako vyrovnávací kapalině kvůli nízké specifické tepelné energii a špatné vodivosti oleje.
Při instalaci udržujte těsnění co nejblíže k ložiskům. Obvykle je dostatek místa k vysunutí těsnění z ucpávky a následnému využití oblasti ucpávky jako podpěrného pouzdra, které pomůže stabilizovat rotující hřídel.
V závislosti na aplikaci budete muset rozhodnout, zda musí být toto podpěrné pouzdro axiálně zajištěno.
Dělená těsnění mají smysl prakticky v jakékoli aplikaci, která nevyžaduje dvojitá těsnění nebo těsnění pro fugitivní emise (únik měřený v ppm).
Dělená těsnění jsou jediná konstrukce, kterou byste měli používat u oboustranných čerpadel, jinak budete muset vyměnit obě těsnění, pokud selže pouze jedno.
Umožňují také výměnu těsnění bez nutnosti provádět nové seřízení pomocí ovladače čerpadla.
Při instalaci nemažte těsnicí plochy a dbejte na to, aby se na lapované plochy nedostaly pevné látky. Pokud je na těsnicích plochách ochranný povlak, před instalací jej odstraňte.
Pokud se jedná o pryžové vlnovcové těsnění, vyžaduje speciální mazivo, které způsobí, že se vlnovec přilepí k hřídeli. Obvykle se jedná o kapalinu na bázi ropy, ale můžete si to ověřit u svého dodavatele. Pryžová vlnovcová těsnění také vyžadují povrchovou úpravu hřídele maximálně 40 RMS, jinak bude mít pryž potíže s přilnutím k hřídeli.
A konečně, při instalaci ve vertikální aplikaci nezapomeňte odvzdušnit ucpávku na těsnicích plochách. Toto odvzdušnění může být nutné nainstalovat, pokud jej výrobce čerpadla neposkytl.
Mnoho kazetových těsnění má zabudovaný odvzdušňovací otvor, který můžete připojit k sání čerpadla nebo k jinému nízkotlakému bodu v systému.
Pečujte o těsnění
Posledním krokem k dosažení dobré životnosti těsnění je neustálá péče o něj. Těsnění dávají přednost utěsnění chladnou, čistou a mazací kapalinou, a i když takovou kapalinu máme jen zřídka, můžete v oblasti ucpávky použít regulaci vlivů prostředí, abyste svůj produkt změnili na takovou kapalinu.
Pokud používáte ucpávku s pláštěm, ujistěte se, že je plášť čistý. Kondenzát nebo pára jsou nejlepší kapaliny pro cirkulaci pláštěm.
Zkuste na konec ucpávky nainstalovat uhlíkovou vložku, která bude fungovat jako tepelná bariéra a pomůže stabilizovat teplotu ucpávky.
Proplachování je nejlepším způsobem ochrany proti vlivům prostředí, protože způsobuje ředění produktu, ale pokud používáte správné těsnění, nebudete potřebovat mnoho proplachování. Čtyři nebo pět galonů za hodinu (všimněte si, že jsem řekl hodinu, ne minutu) by pro tento typ těsnění mělo stačit.
Také byste měli udržovat kapalinu v ucpávce v pohybu, abyste zabránili hromadění tepla. Recirkulace sání odstraní pevné látky, které jsou těžší než utěsňovaný materiál.
Protože se jedná o nejběžnější stav kalu, používejte standardně recirkulaci sáním. Také se naučte, kde ji nepoužívat.
Recirkulace na výtlačném hrdle vám umožní zvýšit tlak v ucpávce, aby se zabránilo odpařování kapaliny mezi lapovanými plochami. Snažte se nemířit recirkulačním potrubím na lapované plochy, mohlo by dojít k jejich poškození. Pokud používáte kovový měch, recirkulační potrubí může fungovat jako pískovací tryska a proříznout tenké desky měchu.
Pokud je produkt příliš horký, ochlaďte oblast ucpávky. Je důležité si uvědomit, že tyto kontroly prostředí jsou často důležitější, když je čerpadlo zastaveno, protože teploty prohřívání a chlazení při vypnutí mohou drasticky změnit teplotu ucpávky a způsobit změnu skupenství produktu.
Nebezpečné produkty budou vyžadovat ucpávku typu API, pokud se rozhodnete nepoužít dvojité těsnění. Havarijní pouzdro, které je součástí konfigurace API, ochrání těsnění před fyzickým poškozením, pokud dojde ke ztrátě ložiska za chodu čerpadla.
Ujistěte se, že jsou připojení API provedena správně. Je snadné zaměnit čtyři porty a přivést proplachovací nebo recirkulační potrubí do portu pro zhášení.
Nepropouštějte přes kalicí spoj příliš mnoho páry nebo vody, jinak se dostane do ložiskové skříně. Únik z odtokového spoje je obsluhou často vnímán jako selhání těsnění. Ujistěte se, že znají rozdíl.
Implementace těchto tipů pro těsnění
Dělá někdo někdy všechny tyto čtyři věci? Bohužel ne. Kdybychom to udělali, opotřebovalo by se 85 nebo 90 procent našich těsnění, spíše než deset nebo patnáct procent, která ano. Předčasně selhané těsnění s velkým množstvím zbývajícího uhlíkového povrchu je i nadále pravidlem.
Nejčastější výmluvou, kterou slýcháme, abychom vysvětlili nedostatečnou životnost těsnění, je, že nikdy není čas to udělat správně, následované klišé: „Ale vždycky je čas to opravit.“ Většina z nás provede jeden nebo dva nezbytné kroky a zaznamená prodloužení životnosti těsnění. Na prodloužení životnosti těsnění není nic špatného, ale to je daleko od opotřebení těsnění.
Zamyslete se nad tím na chvíli. Pokud těsnění vydrží rok, jak velký může být problém? Teplota nesmí být příliš vysoká ani tlak příliš silný. Pokud by to byla pravda, netrvalo by rok, než se těsnění poškodí. Ze stejného důvodu nemůže být výrobek příliš znečištěný.
Často zjišťujeme, že problém spočívá v jednoduché konstrukci těsnění, které narušuje hřídel a způsobuje únik přes poškozenou objímku nebo hřídel. Jindy zjišťujeme, že viníkem je proplach, který se používá k čištění potrubí jednou ročně, a nikdo nemění materiály těsnění, aby se zohlednila tato hrozba pro komponenty těsnění.
Čas zveřejnění: 25. srpna 2023