كيفية اختيار تصميم الختم الميكانيكي

03 أغسطس 2021

يعد اختيار نوع هيكل الختم الميكانيكي خطوة مهمة في عملية التصميم، ويجب التحقق منها أولاً:
1. معلمات العمل - ضغط الوسائط ودرجة الحرارة وقطر العمود والسرعة.
2. الخصائص المتوسطة – التركيز، اللزوجة، الكاوية، مع أو بدون جزيئات صلبة وشوائب ألياف، سواء كانت سهلة التبخير أو التبلور.
3. خصائص تشغيل المضيف والظروف البيئية - التشغيل المستمر أو المتقطع؛ المضيف مثبت في الغرفة أو مكشوف؛ خصائص الجو المحيط وتغيرات درجة الحرارة.
4. مضيف الختم للسماح بمتطلبات التسرب واتجاه التسرب (التسرب الداخلي أو التسرب الخارجي) ؛ متطلبات الحياة والموثوقية.
5. استضافة على حجم قيود هيكل الختم.
6. استقرار عملية التشغيل والإنتاج.
أولا، وفقا لمعلمات العمل P، V، T الاختيار:

حيث P هو الضغط المتوسط ​​في تجويف الختم.اعتمادًا على حجم قيمة P، يمكن تحديد ما إذا كان سيتم اختيار هيكل متوازن بالإضافة إلى درجة التوازن في البداية. للحصول على لزوجة متوسطة عالية، مداهنة جيدة، p ≥ 0.8MPa، أو لزوجة منخفضة، مداهنة ضعيفة للوسيط، p ≥ 0.5MPa، عادةً ما يستخدم هيكل غير متوازن. عندما تتجاوز القيمة p النطاق أعلاه، يجب مراعاة الهيكل المتوازن. عندما P ≥ 15MPa، يكون من الصعب تلبية الهيكل المتوازن العام أحادي الطرف لمتطلبات الختم، هذه المرة يمكن استخدامها في سلسلة ختم متعدد الأطراف.
U هي السرعة المحيطية لمتوسط ​​قطر سطح الختم، وتحدد ما إذا كان العنصر المرن يدور مع المحور وفقًا لقيمة قيمة U، التي تستخدم هيكلًا دوارًا من النوع الزنبركي أو محمل بنابض. بشكل عام U يمكن استخدام أقل من 20-30 م / ث دوران من النوع الزنبركي، وظروف السرعة الأعلى، نظرًا للجودة غير المتوازنة للأجزاء الدوارة تؤدي بسهولة إلى اهتزاز قوي، فمن الأفضل استخدام هيكل زنبركي ثابت. إذا كانت قيمة P و U كلاهما مرتفع، فكر في استخدام البنية الهيدروديناميكية.
تشير T إلى درجة حرارة الوسط في الغرفة المغلقة، وفقًا لحجم T لتحديد مادة حلقة الختم المساعدة، وطريقة تبريد سطح الختم ونظامها المساعد. درجة الحرارة T خلال نطاق 0-80 درجة مئوية، تكون الحلقة المساعدة عادةً ما يتم اختيار حلقة O من مطاط النتريل ؛ T بين -50 - +150 ℃ ، وفقًا لقوة التآكل للوسائط ، يتوفر اختيار مطاط الفلور أو مطاط السيليكون أو حلقة حشو التعبئة PTFE. عندما تكون درجة الحرارة أقل من -50 أو أعلى من 150 درجة مئوية، سينتج المطاط والبولي تترافلوروإيثيلين تقصفًا بدرجة حرارة منخفضة أو شيخوخة بدرجة حرارة عالية، وهذه المرة يمكن استخدام هيكل منفاخ معدني. عندما تكون تعكر الوسط أعلى من 80 درجة مئوية، فمن الضروري عادةً اعتباره عاليًا درجة الحرارة في مجال الختم، ويجب اتخاذ تدابير التبريد المقابلة.

الثانوية، الاختيار وفقا لخصائص الوسائط:
المتوسطة الضعيفة المسببة للتآكل، عادة ما تستخدم الختم الميكانيكي المدمج، ونهاية حالة القوة واتجاه تسرب الوسائط أكثر معقولية مقارنة بالنوع الخارجي. بالنسبة للوسائط القوية المسببة للتآكل، نظرًا لأن اختيار المواد الزنبركية أكثر صعوبة، يمكنك استخدامها الختم الميكانيكي الخارجي أو متعدد رباعي فلورو إيثيلين، ولكن بشكل عام ينطبق فقط على نطاق P ≥ 0.2-0.3MPa. سهل التبلور وسهل التصلب ومتوسط ​​اللزوجة العالية، يجب أن يستخدم هيكل دوار زنبركي واحد. لأن الينابيع الصغيرة مسدودة بسهولة بالمواد الصلبة والوسائط عالية اللزوجة سوف يتسبب في حظر حركة التعويض المحوري الزنبركي الصغيرة. الوسائط القابلة للاشتعال والمتفجرة والسامة، من أجل ضمان عدم تسرب الوسائط، يجب استخدام هيكل مزدوج الأطراف مع مادة مانعة للتسرب (سائل عزل).
وفقًا لمعلمات العمل وخصائص الوسائط المذكورة أعلاه للهيكل المحدد غالبًا ما يكون مجرد برنامج أولي، ويجب أن يأخذ التحديد النهائي أيضًا في الاعتبار خصائص المضيف وبعض المتطلبات الخاصة للختم. على سبيل المثال، المضيف على السفينة في بعض الأحيان من أجل الحصول على مساحة أكثر كفاءة، غالبا ما يكون حجم الختم وموقع التثبيت متطلبات صارمة للغاية. مثال آخر هو الغواصة على مضخة الصرف، في صعود وهبوط الغواصة، يختلف الضغط بشكل كبير. في هذه الحالات ، لا يمكن اختيار الهيكل القياسي على أساس منتظم، ولكن يجب أن يكون مصممًا خصيصًا لظروف العمل المحددة، واتخاذ التدابير اللازمة