Uszczelnienie dławicowe jest najstarszym sposobem uszczelniania wirującego wału względem korpusu pompy lub trzpienia zaworu i pomimo dekad rozwoju uszczelek mechanicznych nie zniknęło z zakładu. Oto jak to działa i kiedy nadal przewyższa uszczelnienie mechaniczne.
Uszczelnienie dławicowe składa się z plecionych pierścieni, zwykle o przekroju kwadratowym, wykonanych z materiałów takich jak włókno impregnowane PTFE, aramid napełniony grafitem, len lub czysta folia grafitowa do pracy w wysokiej temperaturze. Pierścienie siedzą w komorze dławnicowej, pierścieniowej wnęce otaczającej wał lub wymienną tuleję wału. Pierścień dociskowy, metalowy pierścień dokręcany za pomocą dwóch trzpieni i nakrętek, ściska pierścienie osiowo, a ta siła osiowa zamienia się w ciśnienie promieniowe działające na wał, tworząc uszczelnienie. Typowa komora dławnicowa zawiera cztery do sześciu pierścieni, czasami ze środkowym pierścieniem płuczącym (lantern ring) do doprowadzania płynu płuczącego w celu smarowania lub zapewnienia ścieżki chłodzącej przy usługach niebezpiecznych.
Uszczelnienie dławicowe nie jest i nie może być urządzeniem całkowicie szczelnym. Pierścienie muszą pracować na mokro: cienka warstwa płynu smaruje i chłodzi styczność z wałem podczas obrotu. Dokręcenie dławika do momentu całkowitego zatrzymania przecieku powoduje szybkie nagrzewanie w wyniku tarcia, szkliwienie lub zwęglenie wypełnienia i bruzdowanie wału w ciągu kilku godzin. Prawidłowa praktyka to powolne, stałe kapanie, często określane na poziomie mniej więcej 10–60 kropel na minutę w zależności od rozmiaru wału, prędkości i warunków pracy, regulowane „na czuja” i temperaturą komory dławnicowej zamiast dążenia do zerowego przecieku. Uszczelnienie mechaniczne, w przeciwieństwie do tego, przecieka tylko w postaci ledwo mierzalnej warstwy pomiędzy dwiema płaskimi powierzchniami, podczas gdy dławica przecieka z założenia wzdłuż wału.
Nowe wypełnienie dopasowuje się w ciągu pierwszych godzin pracy. Nakrętki dławicowe dokręca się małymi, równomiernymi przyrostami aż przeciek ustabilizuje się w docelowym zakresie. W miarę zużywania się pierścieni okresowe dokręcanie przywraca uszczelnienie aż pierścienie zostaną całkowicie skompresowane, w którym momencie komora dławnicowa musi zostać ponownie wypełniona.
Ponieważ dławica pracuje bezpośrednio przeciwko obracającej się powierzchni, ta powierzchnia się zużywa. Większość pomp stosuje wymienną tuleję wału, aby sam wał był chroniony; tuleja pochłania zużycie i jest stosunkowo tania do wymiany w porównaniu z wałem, często wykonana z utwardzanej stali nierdzewnej lub powlekana ceramiką do zastosowań abrazyjnych. Zużyta lub bruzdowana tuleja staje się ścieżką przecieku, której nie da się zamknąć żadnym dokręcaniem dławika.
Wybór jest kompromisem, a nie prostą decyzją o modernizacji. Zobacz rodzaje uszczelnień mechanicznych, aby porównać uszczelnienia czołowe pod względem konstrukcji i zakresu zastosowań.
| Czynnik | Uszczelnienie dławicowe | Uszczelnienie mechaniczne |
|---|---|---|
| Przeciekanie | Wymagane kontrolowane kapanie, ciągłe z założenia | W praktyce niemal zerowe widoczne przeciekanie w dobrym stanie |
| Koszt inwestycyjny | Niski | Umiarkowany do wysoki, wyższy dla kasetowych rozwiązań zgodnych z API 682 |
| Możliwość napraw w terenie | Wysoka, narzędzia ręczne, od minut do godzin | Niska, często wymaga demontażu pompy i precyzyjnych dopasowań |
| Odporność na materiały abrazyjne/ciała stałe | Dobra przy odpowiednim gatunku wypełnienia | Słaba, chyba że dla zadania zaprojektowano system płukania |
| Zużycie wału/tulei | Ciągłe, zarządzane przez ponowne wypełnianie i wymianę tulei | Minimalne na wale; zamiast tego zużycie powierzchni uszczelniających |
| Zgodność z przepisami emisji | Zazwyczaj nieodpowiednie dla płynów lotnych lub objętych regulacjami | Standardowe dla węglowodorów i zastosowań wymagających ograniczenia emisji |
Dla czystych, ciśnieniowych, niebezpiecznych lub lotnych płynów, szczególnie węglowodorów objętych programami ograniczania emisji ulotnych, uszczelnienia mechaniczne wykonane zgodnie ze standardami takimi jak plany uszczelnień API 682 są rozwiązaniem domyślnym. Dławica nie jest w stanie spełnić limitów przecieku wymaganych przez te programy.
Ponieważ przeciekanie dławicy i regulacja dławika zmieniają się stopniowo, łatwo je zaniedbać aż do czasu, gdy tuleja zostanie porysowana lub łożysko ulegnie awarii z powodu wypłukania smaru. Monitorowanie szybkości przecieku dławicy, interwałów ponownego wypełniania i stanu tulei jako punktów kontrolnych w harmonogramie przeglądów — tego rodzaju historii aktywów i planowania PM, które obsługuje platforma taka jak Fabrico — pozwala utrzymać urządzenia z dławicami w pracy w sposób zaplanowany zamiast reaktywny. Zarezerwuj demo Fabrico, aby zobaczyć, jak takie monitorowanie wpisuje się w CMMS. Dobór dławicy również współdziała z prędkością obrotową i warunkami ssania; zobacz NPSH (net positive suction head), aby dowiedzieć się, jak te czynniki wpływają szerzej na niezawodność pomp.
To zależy od rozmiaru wału, prędkości i warunków pracy, ale celem jest powolne, stałe kapanie zamiast zerowego przecieku, ponieważ sucha dławica ryzykuje przegrzanie i bruzdowanie wału lub tulei.
Nie ma stałego interwału; zależy to od agresywności warunków pracy, materiału wypełnienia i tego, ile luzu pozostało w pierścieniu dociskowym. Gdy pierścień dociskowy nie da się już przesunąć, aby kontrolować przeciek, nadszedł czas na ponowne wypełnienie.
Często tak, jeśli wymiary komory dławnicowej i tolerancje wału lub tulei odpowiadają uszczelce. Najpierw sprawdź wał i tuleję, ponieważ lata pracy dławicy mogą wykluczyć bezpośrednią konwersję bez obróbki lub nowej tulei.
Nadmierne dokręcenie usuwa warstwę smarującą, której potrzebuje wypełnienie, więc w obrębie styku z wałem narasta ciepło tarcia. To szkliwi wypełnienie i przyspiesza zużycie tulei, co jest o wiele droższą naprawą niż zaakceptowanie kontrolowanego kapania.
Zaloguj
Blog