Механикалық тығыздағыштардың күшін теңестірудің жаңа тәсілі

сорғылар механикалық тығыздағыштарды ең көп пайдаланушылардың бірі болып табылады. Атауынан көрініп тұрғандай, механикалық тығыздағыштар аэродинамикалық немесе лабиринттік жанаспайтын тығыздағыштардан ерекшеленетін контактілі типтегі тығыздағыштар болып табылады.Механикалық тығыздағыштартеңдестірілген механикалық тығыздағыш немесе ретінде де сипатталадытеңгерімсіз механикалық тығыздағыш. Бұл стационарлық тығыздағыш бетінің артында технологиялық қысымның қанша пайызы, егер бар болса, айналуы мүмкін екенін білдіреді. Егер тығыздағыш беті айналдыру бетіне қарсы итерілмеген болса (итергіш типті тығыздағыштағы сияқты) немесе тығыздалу қажет қысымдағы технологиялық сұйықтықтың тығыздағыш бетінің артына түсуіне жол берілмесе, технологиялық қысым тығыздағыш бетін кері соқтырады. және ашық. Тығыздағыш конструктор қажетті жабу күші бар, бірақ динамикалық тығыздағыш бетіндегі құрылғының жүктелуі тым көп қызу мен тозуды тудыратындай көп күш емес тығыздағышты жобалау үшін барлық жұмыс жағдайларын ескеруі керек. Бұл сорғы сенімділігін жасайтын немесе бұзатын нәзік тепе-теңдік.

динамикалық тығыздағышты әдеттегі жолмен емес, ашу күшін қосу арқылы беткейлер
жоғарыда сипатталғандай жабу күшін теңестіру. Ол қажетті жабу күшін жоймайды, бірақ сорғы конструкторы мен пайдаланушыға тығыздағыш беттерін салмақ түсіруге немесе түсіруге мүмкіндік беру арқылы бұрылу үшін басқа тұтқаны береді, сонымен бірге қажетті жабу күшін сақтайды, осылайша ықтимал жұмыс жағдайларын кеңейту кезінде жылу мен тозуды азайтады.

Құрғақ газ тығыздағыштар (DGS), компрессорларда жиі пайдаланылады, тығыздағыш беттерінде ашу күшін қамтамасыз етеді. Бұл күш аэродинамикалық мойынтірек принципі арқылы жасалады, мұнда жұқа сорғы ойықтары тығыздағыштың жоғары қысымды технологиялық жағынан газды саңылауларға және тығыздағыштың бетіне жанаспайтын сұйықтық пленкасының тірегі ретінде жылжытуға көмектеседі.

Құрғақ газ тығыздағыш бетінің аэродинамикалық мойынтіректерін ашу күші. Сызықтың еңісі саңылаудағы қаттылықты көрсетеді. Саңылау микрондарда екенін ескеріңіз.
Дәл осындай құбылыс үлкен орталықтан тепкіш компрессорлар мен сорғы роторларының көпшілігін қолдайтын гидродинамикалық май мойынтіректерінде орын алады және Bently көрсеткен ротордың динамикалық эксцентристік сызбаларында көрінеді Бұл әсер тұрақты кері тоқтатуды қамтамасыз етеді және гидродинамикалық май мойынтіректері мен DGS табысының маңызды элементі болып табылады. . Механикалық тығыздағыштарда аэродинамикалық DGS бетінде табылуы мүмкін жұқа сорғы ойықтары жоқ. Жабу күшін жеңілдету үшін сыртқы қысымды газды тіреу принциптерін пайдалану тәсілі болуы мүмкін.механикалық тығыздағыш бетіs.

Сұйықтық-пленканың мойынтіректерінің параметрлерінің журналдың эксцентристік қатынасына қарсы сапалы сызбалары. Қаттылық, K және демпферлік, D, журнал мойынтіректің ортасында болғанда ең аз болады. Журнал мойынтірек бетіне жақындаған сайын қаттылық пен демпферлік күрт артады.

Сыртқы қысымды аэростатикалық газ мойынтіректері қысымды газ көзін пайдаланады, ал динамикалық мойынтіректер бос қысымды жасау үшін беттер арасындағы салыстырмалы қозғалысты пайдаланады. Сыртқы қысымды технологияның кем дегенде екі негізгі артықшылығы бар. Біріншіден, қысымды газды қозғалысты қажет ететін таяз сорғыш ойықтары бар тығыздағыш саңылауларға итермелеудің орнына, басқарылатын тәсілмен тығыздағыш беттерінің арасына тікелей айдауға болады. Бұл айналу басталғанға дейін тығыздағыш беттерін бөлуге мүмкіндік береді. Тіпті беттер бір-бірімен сығылса да, олар нөлдік үйкеліс үшін ашылады және олардың арасына қысым тікелей енгізілгенде тоқтайды. Сонымен қатар, егер тығыздағыш қызып тұрса, тығыздағыштың бетіне қысымды жоғарылату үшін сыртқы қысыммен мүмкін болады. Содан кейін саңылау қысыммен пропорционалды өседі, бірақ ығысудан келетін жылу саңылаудың текше функциясына түседі. Бұл операторға жылудың пайда болуына қарсы жаңа мүмкіндік береді.

Компрессорлардың тағы бір артықшылығы бар, ол DGS-дегідей бет бойынша ағын жоқ. Оның орнына ең жоғары қысым тығыздағыш беттерінің арасында болады, ал сыртқы қысым атмосфераға ағып кетеді немесе бір жаққа, ал екінші жағынан компрессорға түседі. Бұл процесті бос орындардан сақтай отырып, сенімділікті арттырады. Сорғыларда бұл артықшылық болмауы мүмкін, өйткені сығымдалатын газды сорғыға күштеп салу қажет емес. Сорғылардың ішіндегі сығылатын газдар кавитация немесе ауа балғасының ақауларын тудыруы мүмкін. Сорғы процесіне газ ағынының кемшілігінсіз сорғылар үшін жанаспайтын немесе үйкеліссіз тығыздағыш болуы қызықты болар еді. Нөлдік ағыны бар сыртқы қысымды газ подшипнигі болуы мүмкін бе?

Өтемақы
Барлық сыртқы қысымды мойынтіректерде қандай да бір өтемақы бар. Өтемақы - қысымды резервте ұстап тұратын шектеу түрі. Компенсацияның ең кең тараған түрі саңылауларды пайдалану болып табылады, бірақ сонымен қатар ойық, сатылы және кеуекті компенсация әдістері бар. Компенсация мойынтіректердің немесе тығыздағыш беттердің бір-біріне тигізбестен жақын жүруіне мүмкіндік береді, өйткені олар жақындаған сайын олардың арасындағы газ қысымы соғұрлым жоғары болады, бұл беттерді бір-бірінен кері қайтарады.

Мысал ретінде, жазық тесік астында компенсацияланған газды мойынтірек (3-сурет), орташа
саңылаудағы қысым мойынтіректегі жалпы жүктемені бет аймағына бөлгенге тең болады, бұл бірлік жүктеме. Егер бұл көздегі газ қысымы шаршы дюймге 60 фунт (пси) болса және беттің ауданы 10 шаршы дюйм болса және 300 фунт жүктеме болса, мойынтірек аралықта орта есеппен 30 фунт стерлинг болады. Әдетте, алшақтық шамамен 0,0003 дюймді құрайды және алшақтық өте кішкентай болғандықтан, ағын минутына шамамен 0,2 стандартты текше фут (scfm) болады. Резервтегі саңылауларды ұстап тұратын қысымның алдында саңылауларды шектегіш болғандықтан, жүктеме 400 фунтқа дейін артса, тірек аралығы шамамен 0,0002 дюймге дейін азаяды, бұл саңылау арқылы ағынды 0,1 шаршы метрге төмендетеді. Екінші шектеудің бұл ұлғаюы саңылауларды шектегішке саңылаудағы орташа қысымды 40 фунт стерлингке дейін арттыруға және жоғарылаған жүктемені қолдауға мүмкіндік беретін жеткілікті ағын береді.

Бұл координаттарды өлшейтін машинада (CMM) табылған әдеттегі тесікті ауа мойынтіректің кесілген бүйірлік көрінісі. Егер пневматикалық жүйені «компенсацияланған мойынтірек» деп санау қажет болса, онда мойынтірек саңылауларын шектеуден жоғары қарай шектеу болуы керек.
Саңылау және кеуекті компенсация
Саңылау компенсациясы өтемнің ең көп қолданылатын түрі Әдеттегі тесіктің диаметрі 0,010 дюйм болуы мүмкін, бірақ ол бірнеше шаршы дюйм аумақты тамақтандыратындықтан, ол өзінен бірнеше рет үлкен аумақты береді, сондықтан жылдамдық газ мөлшері жоғары болуы мүмкін. Көбінесе саңылаулар саңылау өлшемін эрозияға ұшыратпау үшін, сондықтан мойынтіректердің өнімділігін өзгертпеу үшін лағыл немесе сапфирден дәл кесіледі. Тағы бір мәселе мынада, 0,0002 дюймден төмен саңылауларда саңылау айналасындағы аймақ беттің қалған бөлігіне ағынды тұншықтыра бастайды, осы кезде газ қабықшасының құлауы орын алады. Көтерілу кезінде де дәл солай болады, өйткені тек саңылау аймағы ғана. көтеруді бастау үшін тесік және кез келген ойықтар бар. Бұл тығыздау жоспарларында сыртқы қысымды мойынтіректердің көрінбейтін негізгі себептерінің бірі.

Бұл кеуекті компенсацияланған мойынтіректерге қатысты емес, оның орнына қаттылық жалғаса береді
DGS (1-сурет) және
гидродинамикалық май подшипниктері. Сыртқы қысымды кеуекті подшипниктер жағдайында, кіріс қысымының алаңы мойынтіректегі жалпы жүктемеге тең болған кезде, мойынтіректер теңдестірілген күш режимінде болады. Бұл қызықты трибологиялық жағдай, өйткені нөлдік көтеру немесе ауа саңылауы бар. Ағын нөлдік болады, бірақ мойынтіректің астындағы қарсы бетке қарсы ауа қысымының гидростатикалық күші әлі де жалпы жүктемені азайтады және беттер әлі де байланыста болса да, үйкеліс коэффициентінің нөлге жақын болуына әкеледі.

Мысалы, графит тығыздағыш бетінің ауданы 10 шаршы дюйм және 1000 фунт жабу күші болса және графиттің үйкеліс коэффициенті 0,1 болса, қозғалысты бастау үшін 100 фунт күш қажет болады. Бірақ 100 psi сыртқы қысым көзі кеуекті графит арқылы оның бетіне тасымалданса, қозғалысты бастау үшін нөлдік күш қажет болады. Бұл екі бетті бір-біріне қысатын 1000 фунт жабу күші бар екеніне және беттердің физикалық байланыста болуына қарамастан.

Турбоөндірістерге белгілі және табиғи кеуекті болып табылатын графит, көміртектер және керамика, көміртектер және керамика, олар табиғи кеуекті болып табылады, сондықтан олар жанаспайтын сұйық пленка мойынтіректері болып табылатын сыртқы қысымды подшипниктер ретінде пайдаланылуы мүмкін. Гибридті функция бар, онда сыртқы қысым жанасу қысымын немесе тығыздағыштың жанасу беттерінде жүріп жатқан трибологиядан тығыздағыштың жабылу күшін азайту үшін қолданылады. Бұл сорғы операторына механикалық тығыздағыштарды пайдалану кезінде проблемалық қолданбаларды және жоғары жылдамдықтағы операцияларды шешу үшін сорғыдан тыс нәрсені реттеуге мүмкіндік береді.

Бұл принцип сонымен қатар щеткаларға, коммутаторларға, қоздырғыштарға немесе айналмалы объектілерде деректерді немесе электр тогын қабылдау немесе өшіру үшін пайдаланылуы мүмкін кез келген контакт өткізгіштерге қолданылады. Роторлар тезірек айналатындықтан және таусылған сайын, бұл құрылғыларды білікке ұстап тұру қиын болуы мүмкін және көбінесе оларды білікке қарсы ұстап тұратын серіппелі қысымды арттыру қажет. Өкінішке орай, әсіресе жоғары жылдамдықты жұмыс жағдайында, жанасу күшінің бұл артуы да көбірек қызуға және тозуға әкеледі. Жоғарыда сипатталған механикалық тығыздағыш беттерге қолданылатын бірдей гибридтік принципті мұнда да қолдануға болады, мұнда қозғалмайтын және айналмалы бөліктер арасындағы электр өткізгіштік үшін физикалық байланыс қажет. Сыртқы қысымды гидравликалық цилиндрдің қысымы сияқты динамикалық интерфейстегі үйкелісті азайту үшін қолдануға болады, сонымен бірге щетка немесе тығыздағыш бетін айналмалы білікпен байланыста ұстау үшін қажетті серіппе күшін немесе жабу күшін арттырады.


Хабарлама уақыты: 21 қазан 2023 ж