Почему мы должны удалять тепло с поверхностей механических уплотнений

Чрезмерное нагревание пары торцевых уплотнений, вращающихся в противоположных направлениях, приведет к серьезным проблемам с надежностью технологического оборудования. Это простой факт: тепло снижает долговечность уплотнения. В данном отчете рассматриваются преимущества срока службы механических уплотнений при удалении тепла с торцов механических уплотнений.

Отвод тепла от торцов механических уплотнений важен по многим прямым и косвенным причинам. Эффективный отвод тепла необходим для поддержания эффективности, надежности и долговечности торцевого уплотнения и оборудования, в котором оно установлено. Поэтому понимание влияния тепла и применение решений, которые удаляют или устраняют тепло на торцах торцевых уплотнений, жизненно важно для обеспечения максимальной надежности оборудования.

ДИСКУССИЯ:

Существует простое уравнение, которое необходимо знать всем инженерам вращающегося оборудования:

'Холодные лица тюленей = долголетие тюленей'

Как и все великие уравнения, оно очень простое. Однако оно послужит фундаментальным и прочным основанием для выбора торцевого уплотнения и определения надежности и времени безотказной работы оборудования.

Если инженеры, закупщики и менеджеры предприятия запомнят это простое уравнение и будут применять его в каждом предложении и расценках на проектирование торцевого уплотнения ДО того, как приобретут или установят торцевое уплотнение во вращающееся оборудование, то в будущем они потратят меньше времени и средств на устранение проблем, разборку и восстановление вращающегося оборудования и потеряют жизненно важное время безотказной работы производства.

Ниже перечислены основные причины, по которым отвод тепла от торцов механических уплотнений способствует их долговечности:

Уменьшение износа и трения:

Выделение тепла на торцах уплотнения может привести к увеличению трения и износа между уплотнительными поверхностями. Это может привести к ускоренному износу уплотнительных поверхностей и сокращению общего срока службы торцевого уплотнения.

Эффективный отвод тепла помогает сохранить поверхности уплотнения более холодными, снижая трение и износ.

Смазка поверхности уплотнения:

Для отвода тепла часто используется циркуляция охлаждающей жидкости, которая может выступать в качестве смазки между торцами уплотнения. Эта смазка помогает создать тонкую пленку жидкости между торцами, уменьшая прямой контакт и износ. Она также помогает предотвратить образование сухих участков, которые в противном случае могут привести к быстрому износу.

Главное, что нужно помнить: ......

'Отвод тепла должен происходить как на внутренних, так и на внешних поверхностях механических уплотнений'

Многие конструкции торцевых уплотнений с так называемыми "встроенными кольцами для откачки" неэффективно циркулируют охлаждающую жидкость внутри уплотнения. Как показано ниже на рис. 1, в таких уплотнениях охлаждающая жидкость циркулирует только вокруг наружных поверхностей уплотнения, в результате чего тепло накапливается на внутренних поверхностях уплотнения, что приводит к повреждению и разрушению поверхности уплотнения.

‍

В двойном механическом уплотнении основное "уплотняющее действие" выполняют ВНУТРЕННИЕ уплотнительные поверхности. Эти внутренние поверхности являются "первой линией обороны", поскольку они предотвращают выход рабочей среды.

Если не заменять и не пополнять запасы охлаждающей жидкости на внутренних поверхностях, тепло будет накапливаться, а уплотнительные поверхности будут разрушаться и в конечном итоге выйдут из строя.

К сожалению, поставщики обычных механических уплотнений могут привести длинный список причин, по которым они не могут эффективно заменить охлаждающую жидкость на внутренних поверхностях. Это те же люди, которые играют в баскетбол и говорят, что "мяч слишком большой" или "сетка слишком маленькая".

Спросите себя.... "Купили бы вы автомобиль у автопроизводителя, который сказал ...

... мы циркулируем масло для охлаждения двигателя только вокруг части двигателя автомобиля.

Мы активно оставляем другую часть двигателя нагреваться и выходить из строя"?

Характеристики уплотнений и контроль утечек:

Повышение температуры может отрицательно сказаться на уплотнительных характеристиках торцевого уплотнения. Тепловое расширение и деформация поверхностей уплотнения могут привести к неравномерному контакту на противовращающихся / скользящих уплотнительных поверхностях и, следовательно, к снижению эффективности уплотнения. Это приведет к увеличению утечек и преждевременному выходу уплотнения из строя.

Эффективный отвод тепла помогает поддерживать постоянную геометрию уплотнительной поверхности, обеспечивая оптимальную производительность уплотнения и минимизируя утечки.

Предотвращение повреждений под воздействием тепла:

Высокие температуры могут вызвать термическое повреждение материалов уплотнения, что приводит к деградации, размягчению или химическим реакциям, нарушающим целостность уплотнения.

Эластомеры в механических уплотнениях и технологическом оборудовании ВСЕ имеют верхний температурный предел, основанный на свойствах их материала. Повышенный нагрев ухудшает состояние эластомера, что приводит к его разрушению.

Сколько раз вам приходилось снимать, ремонтировать и/или заменять весь насос из-за простого отказа эластомера? ... Это случается постоянно и обходится в целое состояние в виде простоев технологических линий и затрат на ремонт оборудования.

Поставщикам обычных механических уплотнений легко свалить вину на эластомер. Однако зачастую эластомер не виноват в том, что он был спроектирован рядом с перегревающимися торцами механических уплотнений, где тепло отводится неэффективно!

Отводя избыточное тепло, вы предотвращаете такое повреждение и обеспечиваете дальнейшее функционирование механического уплотнения по назначению.

Повышение энергоэффективности:

Механические уплотнения, работающие при повышенных температурах, могут способствовать потерям энергии из-за повышенного трения и снижения эффективности.

Вы же не станете водить машину с включенным ручным тормозом?

Эксплуатация вращающегося оборудования с изношенными торцевыми уплотнениями сродни управлению автомобилем с включенным ручным тормозом!

Это вредно не только для торцевого уплотнения, но и для всего технологического оборудования, так как создает дополнительные нагрузки, вибрации и проблемы для всей системы, включая подшипники, манжеты и электродвигатели.

Поддерживая более холодные условия эксплуатации за счет эффективного отвода тепла через двойное механическое уплотнение, вы можете повысить общую энергоэффективность технологического оборудования.

Стабильность и надежность процессов:

Отвод тепла способствует общей стабильности и надежности оборудования, предотвращая перегрев, который может привести к поломке оборудования, остановке или нарушению технологического процесса. Постоянная рабочая температура повышает надежность всей системы.

Увеличенный срок службы уплотнений:

Перегрев может значительно сократить срок службы механических уплотнений. Поддерживая поверхности уплотнений в холодном состоянии и минимизируя износ и повреждения, вы сможете продлить срок службы уплотнений, сократив частоту их обслуживания и замены. Это позволит сэкономить значительные средства в будущем!

Опасения по поводу безопасности:

В некоторых случаях чрезмерное нагревание может представлять угрозу безопасности, например, привести к разрушению уплотнения или утечке опасных материалов в окружающую среду.

Эффективный отвод тепла помогает снизить эти риски для здоровья и безопасности и обеспечивает более безопасную рабочую среду.

‍

РЕЗЮМЕ:

В целом, эффективный отвод тепла на торцах торцевого уплотнения имеет решающее значение для поддержания оптимальной производительности уплотнения, предотвращения износа и повреждений, обеспечения надежности процесса и максимального срока службы как торцевого уплотнения, так и оборудования, в котором оно установлено.

Инженеры, закупщики и менеджеры ОБЯЗАНЫ обеспечить отвод тепла на ОБОИХ поверхностях торцевого уплотнения, и особенно отвод тепла на ВНУТРЕННИХ поверхностях уплотнения, так как они являются "рабочей лошадкой" торцевого уплотнения.

Все начинается с правильного выбора конструкции уплотнения на этапе подготовки предложения.

Выполните домашнее задание. Примените простое уравнение..... И самое главное, задайте себе вопрос;

Эффективно ли данная конструкция уплотнения отводит тепло от торцов торцевых уплотнений INBOARD и OUTBOARD?

Если вы ответите "да", то убедитесь, что построили "здание" надежности на прочном фундаменте.

‍

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Свяжитесь с отделом технических продаж компании "Надежные уплотнения", чтобы получить дополнительную информацию или записаться на нашу программу "Онлайн-обучение надежности".

"Обучение - это постоянный процесс открытий без конца" - Брюс Ли (мастер боевых искусств и актер)