Постоји много различитих типова опреме која захтева заптивање ротирајуће осовине која пролази кроз стационарно кућиште.Два уобичајена примера су пумпе и мешалице (или мешалице).Док је основна
принципи заптивања различите опреме су слични, постоје разлике које захтевају различита решења.Овај неспоразум је довео до сукоба као што је позивање на Амерички институт за нафту
(АПИ) 682 (стандард механичке заптивке пумпе) када се специфицирају заптивке за мешалице.Када се разматрају механичке заптивке за пумпе у односу на миксере, постоји неколико очигледних разлика између ове две категорије.На пример, надземне пумпе имају краће удаљености (обично мерене у инчима) од радног кола до радијалног лежаја у поређењу са типичним мешачем са горњим улазом (обично се мери у стопама).
Ова дуга раздаљина без ослонца резултира мање стабилном платформом са већим радијалним одступањем, окомитим неусклађеношћу и ексцентрицитетом од пумпи.Повећано испуштање опреме представља неке изазове у дизајну механичких заптивача.Шта ако је отклон осовине био чисто радијални?Дизајнирање заптивке за ово стање може се лако постићи повећањем размака између ротирајућих и стационарних компоненти заједно са проширењем радне површине заптивача.Као што се сумња, проблеми нису тако једноставни.Бочно оптерећење на импелер(има), где год да леже на вратилу мешалице, даје отклон који се преноси кроз заптивку до прве тачке ослонца вратила - радијалног лежаја мењача.Због отклона осовине заједно са кретањем клатна, отклон није линеарна функција.
Ово ће имати радијалну и угаону компоненту која ствара окомито неусклађеност на заптивци што може изазвати проблеме за механичку заптивку.Прогиб се може израчунати ако су познати кључни атрибути осовине и оптерећења осовине.На пример, АПИ 682 наводи да радијални отклон осовине на заптивним површинама пумпе треба да буде једнак или мањи од 0,002 инча укупно приказаног очитавања (ТИР) у најтежим условима.Нормални распони на миксеру са горњим улазом су између 0,03 до 0,150 инча ТИР.Проблеми унутар механичке заптивке који се могу јавити због превеликог скретања осовине укључују повећано хабање компоненти заптивке, контакт ротирајућих компоненти и оштећење непокретних компоненти, котрљање и штипање динамичког О-прстена (изазивање спиралног квара О-прстена или окидања лица ).Све ово може довести до смањења века заптивке.Због превеликог кретања својственог миксерима, механичке заптивке могу показати више цурења у поређењу са сличнимзаптивке пумпе, што може довести до непотребног повлачења заптивке и/или чак до прераног квара ако се не прати пажљиво.
Постоје случајеви у блиској сарадњи са произвођачима опреме и разумевању дизајна опреме где се котрљајући лежај може уградити у кертриџе заптивача како би се ограничио угао на странама заптивке и ублажили ови проблеми.Мора се водити рачуна о примени одговарајућег типа лежаја и да се потенцијална оптерећења лежаја у потпуности разумеју или да се проблем може погоршати или чак створити нови проблем, са додатком лежаја.Продавци заптивки треба да блиско сарађују са ОЕМ произвођачима и произвођачима лежајева како би осигурали правилан дизајн.
Примене заптивача миксера су обично мале брзине (5 до 300 ротација у минути [о/мин]) и не могу да користе неке традиционалне методе да би баријере одржавале хладним.На пример, у Плану 53А за двоструке заптивке, циркулацију течности баријере обезбеђује унутрашња пумпна карактеристика као што је аксијални вијак за пумпање.Изазов је што се функција пумпања ослања на брзину опреме за генерисање протока, а типичне брзине мешања нису довољно високе да генеришу корисне стопе протока.Добра вест је да топлота изазвана лицем заптивача генерално није оно што узрокује пораст температуре течности у баријери узаптивка миксера.Због топлотног натапања из процеса може доћи до повећања температуре течности баријере, као и да доње заптивне компоненте, лица и еластомери, на пример, буду подложни високим температурама.Доње компоненте заптивке, као што су заптивне површине и О-прстенови, рањивије су због близине процеса.Није топлота та која директно оштећује површине заптивке, већ смањени вискозитет и, према томе, мазивост течности за баријеру на доњим површинама заптивке.Лоше подмазивање узрокује оштећење лица услед контакта.Друге карактеристике дизајна могу бити уграђене у кертриџ заптивке како би се одржале ниске температуре баријере и заштитиле компоненте заптивке.
Механичке заптивке за миксере могу бити дизајниране са унутрашњим расхладним калемовима или омотима који су у директном контакту са заштитном течношћу.Ове карактеристике су систем затворене петље, ниског притиска, ниског протока који кроз њих циркулише расхладна вода која делује као интегрални измењивач топлоте.Други метод је употреба калема за хлађење у кертриџу заптивке између доњих компоненти заптивке и површине за монтажу опреме.Калем за хлађење је шупљина кроз коју расхладна вода под ниским притиском може да тече како би створила изолациону баријеру између заптивке и посуде како би се ограничило упијање топлоте.Правилно дизајнирани калем за хлађење може спречити превисоке температуре које могу довести до оштећењапечат лицаи еластомера.Упијање топлоте из процеса уместо тога доводи до пораста температуре баријерне течности.
Ове две карактеристике дизајна могу се користити заједно или појединачно да помогну у контроли температуре на механичком заптивачу.Често се наводи да су механичке заптивке за мешалице у складу са АПИ 682, 4. издање, категорија 1, иако ове машине функционално, димензионално и/или механички нису усклађене са захтевима дизајна у АПИ 610/682.То може бити зато што су крајњи корисници упознати са АПИ 682 као спецификацијом заптивача и нису упознати са неким од индустријских спецификација које су применљивије за ове машине/заптивке.Пракса процесне индустрије (ПИП) и Деутсцхес Институт фур Нормунг (ДИН) су два индустријска стандарда која су прикладнија за ове типове заптивки — стандарди ДИН 28138/28154 су одавно специфицирани за ОЕМ произвођаче миксера у Европи, а ПИП РЕСМ003 је постао коришћен као захтев спецификације за механичке заптивке на опреми за мешање.Изван ових спецификација, не постоје уобичајени индустријски стандарди, што доводи до широког спектра димензија коморе заптивача, толеранција обраде, угиба осовине, дизајна мењача, распореда лежајева, итд., што варира од ОЕМ до ОЕМ.
Локација корисника и индустрија ће у великој мери одредити која би од ових спецификација била најприкладнија за њихов сајтмеханичке заптивке мешалице.Одређивање АПИ 682 за заптивку мешалице може бити непотребан додатни трошак и компликација.Иако је могуће уградити основну заптивку квалификовану за АПИ 682 у конфигурацију миксера, овај приступ обично доводи до компромиса како у погледу усаглашености са АПИ 682, тако и у погледу прикладности дизајна за апликације миксера.Слика 3 приказује листу разлика између АПИ 682 заптивке категорије 1 у односу на типичну механичку заптивку миксера
Време поста: 26.10.2023