Ang mga bomba usa sa pinakadakong tiggamit og mechanical seal. Sama sa gisugyot sa ngalan, ang mechanical seal mga contact-type seal, nga lahi sa aerodynamic o labyrinth non-contact seal.Mga mekanikal nga selyogihulagway usab nga balanse nga mechanical seal odili balanse nga mekanikal nga selyo. Kini nagtumong sa kung unsang porsyento sa, kung aduna man, nga presyur sa proseso ang mahimong molibot sa luyo sa wala naglihok nga nawong sa selyo. Kung ang nawong sa selyo dili iduso batok sa nagtuyok nga nawong (sama sa usa ka pusher-type seal) o ang pluwido sa proseso sa presyur nga kinahanglan nga iselyo dili tugutan nga makaabot sa luyo sa nawong sa selyo, ang presyur sa proseso mopabuga sa nawong sa selyo balik ug moabli. Kinahanglan nga tagdon sa tigdesinyo sa selyo ang tanan nga mga kondisyon sa pag-operate aron magdesinyo og selyo nga adunay gikinahanglan nga puwersa sa pagsira apan dili kaayo kusog nga ang pagkarga sa yunit sa dinamikong nawong sa selyo makamugna og sobra nga kainit ug pagkaguba. Kini usa ka delikado nga balanse nga naghimo o nagbungkag sa kasaligan sa bomba.
ang dinamikong selyo nag-atubang pinaagi sa pagpahimo sa usa ka puwersa sa pag-abli imbes sa naandan nga paagi sa
pagbalanse sa puwersa sa pagsira, sama sa gihulagway sa ibabaw. Dili niini mawagtang ang gikinahanglan nga puwersa sa pagsira apan hatagan ang tigdesinyo sa bomba ug tiggamit og laing buton aron iliko pinaagi sa pagtugot sa pag-unweight o pagdiskarga sa mga nawong sa selyo, samtang gipadayon ang gikinahanglan nga puwersa sa pagsira, sa ingon makunhuran ang kainit ug pagkaguba samtang gipalapdan ang posible nga mga kondisyon sa pag-operate.
Mga Selyo sa Uga nga Gas (DGS), nga sagad gigamit sa mga compressor, naghatag og puwersa sa pag-abli sa mga nawong sa seal. Kini nga puwersa gihimo sa usa ka prinsipyo sa aerodynamic bearing, diin ang pino nga mga uka sa pagbomba makatabang sa pagdasig sa gas gikan sa high-pressure nga bahin sa proseso sa seal, ngadto sa gintang ug tabok sa nawong sa seal isip usa ka non-contact fluid film bearing.
Ang aerodynamic bearing opening force sa usa ka dry gas seal face. Ang bakilid sa linya nagrepresentar sa katig-a sa usa ka gintang. Timan-i nga ang gintang anaa sa microns.
Ang parehas nga panghitabo mahitabo sa hydrodynamic oil bearings nga nagsuporta sa kadaghanan sa dagkong centrifugal compressors ug pump rotors ug makita sa rotor dynamic eccentricity plots nga gipakita sa Bently. Kini nga epekto naghatag og lig-on nga back stop ug usa ka importante nga elemento sa kalampusan sa hydrodynamic oil bearings ug DGS. Ang mga mechanical seal walay maayong pumping grooves nga makita sa usa ka aerodynamic DGS face. Mahimong adunay paagi sa paggamit sa externally pressurized gas bearing principles aron ma-unweight ang closing force gikan sa...nawong sa mekanikal nga selyos.
Mga kwalitatibong laraw sa mga parametro sa fluid-film bearing batok sa journal eccentricity ratio. Ang pagkagahi, K, ug ang damping, D, mao ang minimum kung ang journal naa sa sentro sa bearing. Samtang ang journal nagkaduol sa bearing surface, ang pagkagahi ug damping motaas pag-ayo.
Ang mga externally pressurized aerostatic gas bearings naggamit og tinubdan sa pressurized gas, samtang ang dynamic bearings naggamit sa relatibong paglihok tali sa mga nawong aron makamugna og pressure sa gap. Ang externally pressurized nga teknolohiya adunay labing menos duha ka sukaranang bentaha. Una, ang pressurized gas mahimong direktang i-inject taliwala sa mga nawong sa seal sa kontrolado nga paagi imbes nga dasigon ang gas ngadto sa seal gap gamit ang mabaw nga mga pumping grooves nga nanginahanglan og paglihok. Kini makapahimo sa pagbulag sa mga nawong sa seal sa dili pa magsugod ang pagtuyok. Bisan kung ang mga nawong nagkapilit, kini moabli alang sa zero friction starts ug mohunong kung ang pressure direktang i-inject taliwala kanila. Dugang pa, kung ang seal init kaayo, posible nga uban sa external pressure nga madugangan ang pressure sa nawong sa seal. Ang gap unya modaghan nga proporsyonal sa pressure, apan ang kainit gikan sa shear mahulog sa usa ka cube function sa gap. Kini naghatag sa operator og bag-ong kapabilidad sa pagpahimulos batok sa pagmugna og kainit.
Adunay laing bentaha sa mga compressor kay walay agos tabok sa nawong sama sa naa sa DGS. Hinuon, ang pinakataas nga presyur anaa sa taliwala sa mga nawong sa seal, ug ang eksternal nga presyur moagos ngadto sa atmospera o mogawas sa usa ka kilid ug ngadto sa compressor gikan sa pikas nga kilid. Kini nagdugang sa kasaligan pinaagi sa pagpugong sa proseso nga dili makasulod sa gintang. Sa mga bomba, kini mahimong dili usa ka bentaha tungod kay dili maayo nga pugson ang usa ka compressible gas ngadto sa usa ka bomba. Ang mga compressible gas sa sulod sa mga bomba mahimong hinungdan sa mga isyu sa cavitation o air hammer. Bisan pa, makapainteres nga adunay usa ka non-contacting o friction-free seal para sa mga bomba nga walay disbentaha sa pag-agos sa gas ngadto sa proseso sa bomba. Posible ba nga adunay usa ka externally pressurized gas bearing nga adunay zero flow?
Kompensasyon
Ang tanang external pressurized bearings adunay usa ka matang sa compensation. Ang compensation usa ka porma sa restriksyon nga nagpugong sa pressure. Ang labing komon nga porma sa compensation mao ang paggamit sa mga orifice, apan adunay usab mga groove, step ug porous compensation techniques. Ang compensation nagtugot sa mga bearings o seal faces nga magdungan og dagan nga dili magdikit, tungod kay kon mas magkaduol sila, mas taas ang pressure sa gas tali kanila, nga magpalayo sa mga nawong.
Pananglitan, ubos sa patag nga orifice compensated gas bearing (Hulagway 3), ang aberids
Ang presyur sa gintang motakdo sa kinatibuk-ang karga sa bearing nga gibahin sa nawong, kini ang unit loading. Kon kini nga presyur sa source gas kay 60 pounds per square inch (psi) ug ang nawong adunay 10 square inch nga gilapdon ug adunay 300 pounds nga karga, adunay aberids nga 30 psi sa bearing gap. Kasagaran, ang gintang mga 0.0003 ka pulgada, ug tungod kay gamay ra kaayo ang gintang, ang agos mga 0.2 standard cubic feet per minute (scfm) lang. Tungod kay adunay orifice restrictor sa dili pa ang gintang nga nagpugong sa presyur balik sa reserba, kon ang karga motaas ngadto sa 400 ka libra ang bearing gap mokunhod ngadto sa mga 0.0002 ka pulgada, nga magpugong sa agos agi sa gintang paubos sa 0.1 scfm. Kini nga pagtaas sa ikaduhang restriction naghatag sa orifice restrictor og igong agos aron tugotan ang aberids nga presyur sa gintang nga motaas ngadto sa 40 psi ug mosuporta sa dugang nga karga.
Kini usa ka cutaway side view sa usa ka tipikal nga orifice air bearing nga makita sa usa ka coordinate measuring machine (CMM). Kung ang usa ka pneumatic system isipon nga usa ka "compensated bearing" kinahanglan kini adunay restriction sa ibabaw sa bearing gap restriction.
Orifice vs. Porous Compensation
Ang orifice compensation mao ang pinakalapad nga gigamit nga porma sa compensation. Ang usa ka tipikal nga orifice mahimong adunay diametro sa lungag nga .010 ka pulgada, apan tungod kay kini nagpakaon og pipila ka pulgada kuwadrado nga lugar, kini nagpakaon og daghang order sa magnitude nga mas dako nga lugar kaysa sa iyang kaugalingon, mao nga ang velocity sa gas mahimong taas. Kasagaran, ang mga orifice tukma nga giputol gikan sa mga rubi o sapiro aron malikayan ang pagkaguba sa gidak-on sa orifice ug busa mausab ang performance sa bearing. Laing isyu mao nga sa mga gintang nga ubos sa 0.0002 ka pulgada, ang lugar sa palibot sa orifice magsugod sa pagbara sa pag-agos ngadto sa nahabilin nga bahin sa nawong, diin sa punto ang pagkahugno sa gas film mahitabo. Ang parehas nga mahitabo sa pag-alsa, tungod kay ang lugar lamang sa orifice ug bisan unsang mga grooves ang magamit aron magsugod sa pag-alsa. Kini ang usa sa mga nag-unang hinungdan ngano nga ang mga externally pressurized bearings wala makita sa mga seal plan.
Dili kini ang kaso sa porous compensated bearing, hinoon ang pagkagahi nagpadayon.
motaas samtang motaas ang karga ug mokunhod ang gintang, sama sa kaso sa DGS (Hulagway 1) ug
hydrodynamic oil bearings. Sa kaso sa externally pressurized porous bearings, ang bearing naa sa balanced force mode kung ang input pressure mo-multiply sa area katumbas sa total load sa bearing. Kini usa ka makapainteres nga tribological case tungod kay walay lift o air gap. Walay flow, apan ang hydrostatic force sa air pressure batok sa counter surface sa ilalom sa nawong sa bearing nagpabug-at gihapon sa total load ug moresulta sa hapit zero coefficient of friction—bisan pa nga ang mga nawong nagkontak gihapon.
Pananglitan, kon ang nawong sa graphite seal adunay gilapdon nga 10 square inches ug 1,000 ka libra nga closing force ug ang graphite adunay coefficient of friction nga 0.1, magkinahanglan kini og 100 ka libra nga puwersa aron magsugod sa paglihok. Apan uban sa usa ka external pressure source nga 100 psi nga gi-port agi sa porous graphite ngadto sa nawong niini, halos walay puwersa nga gikinahanglan aron magsugod sa paglihok. Kini bisan pa sa kamatuoran nga adunay gihapon 1,000 ka libra nga closing force nga nagpig-ot sa duha ka nawong ug nga ang mga nawong anaa sa pisikal nga kontak.
Usa ka klase sa mga materyales nga plain bearing sama sa: graphite, carbons ug ceramics sama sa alumina ug silicon-carbides nga nailhan sa mga industriya sa turbo ug natural nga porous aron magamit kini isip externally pressurized bearings nga mga non-contacting fluid film bearings. Adunay hybrid function diin ang external pressure gigamit aron ma-unweight ang contact pressure o ang closing force sa seal gikan sa tribology nga nahitabo sa contacting seal faces. Kini nagtugot sa pump operator sa pag-adjust sa gawas sa pump aron maatubang ang mga problema sa aplikasyon ug mas taas nga speed operations samtang naggamit og mechanical seals.
Kini nga prinsipyo magamit usab sa mga brush, commutator, exciter, o bisan unsang contact conductor nga mahimong gamiton sa pagkuha og data o kuryente sa o sa pag-off sa nagtuyok nga mga butang. Samtang ang mga rotor mas paspas nga nagtuyok ug ang pag-agas modaghan, mahimong lisud ang pagpabilin nga kini nga mga aparato nga kontak sa shaft, ug kanunay nga kinahanglan nga dugangan ang presyur sa spring nga naggunit niini batok sa shaft. Ikasubo, labi na sa kaso sa high-speed nga operasyon, kini nga pagtaas sa puwersa sa kontak moresulta usab sa dugang nga kainit ug pagkaguba. Ang parehas nga hybrid nga prinsipyo nga gigamit sa mga nawong sa mechanical seal nga gihulagway sa ibabaw mahimo usab nga magamit dinhi, diin ang pisikal nga kontak gikinahanglan alang sa electrical conductivity tali sa wala’y lihok ug nagtuyok nga mga bahin. Ang eksternal nga presyur mahimong magamit sama sa presyur gikan sa usa ka hydraulic cylinder aron makunhuran ang friction sa dynamic interface samtang gipataas gihapon ang puwersa sa spring o kusog sa pagsira nga gikinahanglan aron mapadayon ang nawong sa brush o seal nga kontak sa nagtuyok nga shaft.
Oras sa pag-post: Oktubre-21-2023