Ambalare a glandelor: materiale, tăiere, utilizări și de ce se sigilează

Garnitura de etanșare este un material de etanșare prin compresie introdus într-o cutie de presa pentru a preveni scurgerile în jurul unui arbore rotativ sau alternativ. Este fabricat din fibre împletite - în mod obișnuit PTFE, grafit, aramidă, acril sau cânepă - și este utilizat în pompe, supape și mixere oriunde este necesară o etanșare dinamică între un arbore în mișcare și carcasa acestuia.

Din ce este făcută ambalajul glandelor?

Alegerea materialului determină în mod direct rezistența la temperatură, compatibilitatea chimică și durata de viață. Modern împachetarea glandelor este disponibil într-o gamă largă de fibre și impregnanți.

Majoritatea ambalajelor sunt, de asemenea, impregnate cu lubrifianți precum dispersia de PTFE, ulei mineral sau grăsime pentru a reduce uzura arborelui și a ușura instalarea. Modelul de împletitură - pătrat, interblocat sau întărit în colț - afectează, de asemenea, cât de uniform se așează ambalajul sub compresie.

Cum să tăiați ambalarea glandei

Tăierea incorectă este una dintre cele mai frecvente cauze ale defectării premature a etanșării. Un inel prost tăiat permite scurgeri de bypass din prima zi. Urmați acest proces pentru a obține o tăietură curată și precisă de fiecare dată.

Metoda de înfășurare și tăiere (cea mai precisă)

• Înfășurați frânghia de ambalare strâns în jurul arborelui sau a unui dorn de diametru identic.
• Marcați suprapunerea cu un creion, apoi desfaceți frânghia și așezați-o plat.
• Tăiați cu un cuțit ascuțit, cu o singură cursă, pe o placă de tăiat tare - nu folosiți niciodată foarfece, care zdrobesc împletitura și deformează secțiunea transversală.
• Fața tăiată ar trebui să fie perfect pătrată (90 de grade) față de axa frânghiei pentru inelele de îmbinare cap la cap sau la un unghi de 45 de grade pentru inelele tăiate în șnur.

Butt Joint vs. Skive Cut

A articulația cap la cap (tăiere dreaptă la 90 de grade) este standard pentru majoritatea aplicațiilor și este mai ușor de produs cu precizie. A tăietură skive (mitra de 45 de grade) mărește suprafața de contact la articulație și este preferată pentru servicii de înaltă presiune peste 40 bar, deoarece reduce riscul deschiderii articulației sub sarcină.

Reguli de dimensionare

• Secțiunea transversală a ambalajului = (Alezajul cutiei de presa – Diametrul arborelui) / 2. De exemplu, un orificiu de 50 mm cu un arbore de 30 mm necesită o ambalare cu o secțiune transversală de 10 mm.
• Ambalajele supradimensionate forțate într-o cutie generează exces de căldură și accelerează marcarea arborelui.
• Ambalajul subdimensionat nu va umple cutia și va extruda sub presiune.
• Numărul de inele necesare este de obicei de 4 până la 6 pentru pompele standard, cu un inel de lanternă montat la inelul 3 sau 4 în aplicațiile răcite cu apă sau cu injecție la spălare.

Când se folosește ambalajul glandelor?

Garnitura de etanșare este metoda de etanșare preferată atunci când se aplică una sau mai multe dintre următoarele condiții.

Tipuri de echipamente

• Pompe centrifuge și alternative — cea mai comună aplicație. Garnitura presetupei gestionează curățarea arborelui și vibrațiile mai bine decât garniturile mecanice rigide din echipamentele uzate sau mai vechi.
• Supape de poartă, glob și fluture — tija supapei se deplasează liniar sau rotativ prin glandă de fiecare dată când supapa funcționează.
• Agitatoare si mixere — vitezele mici ale arborelui și diametrele mari ale arborelui fac ambalarea mai economică decât etanșările mecanice personalizate.
• Tuburi de pupa marine — garnitura tradițională de in sau PTFE modernă etanșează arborele elicei de unde iese din carenă.
• Cilindri hidraulici și prese — tijele alternative din echipamentele industriale grele folosesc adesea împachetare împletită în glanda tijei.

Condiții de funcționare care favorizează ambalarea

• Diametrele arborelui peste 75 mm, unde costul etanșării mecanice devine prohibitiv.
• Arbori cu o curgere radială de până la 1,5 mm, care ar distruge o față a etanșării mecanice.
• Locuri fără tehnicieni calificați în etanșare mecanică — ambalajul poate fi înlocuit cu unelte de bază.
• Fluide care conțin solide abrazive (slamuri, hârtie, procesare minerale) în care o curățare controlată a ambalajului îndepărtează continuu particulele din zona de etanșare.
• Funcționare intermitentă sau nefrecventă, în care scurgerea mică controlată a ambalajului (de obicei 5 până la 60 de picături pe minut) este acceptabilă și este evaluat costul inițial scăzut.

De ce sunt folosite garniturile de etanșare

În ciuda adoptării pe scară largă a etanșărilor mecanice începând cu anii 1970, etanșarea glandelor rămâne metoda de etanșare dominantă în multe industrii. Motivele sunt practice și economice.

Cost inițial și de întreținere mai mic

Un set de inele de etanșare pentru un arbore de pompă de 50 mm costă de obicei între 5 și 40 EUR, în funcție de material. O etanșare mecanică cu cartuş comparabilă pentru aceeași pompă costă între 200 și 800 EUR sau mai mult. Înlocuirea nu necesită o aliniere de precizie, nici o lepare a fețelor de etanșare și nici unelte speciale - un tehnician de întreținere cu un cârlig de ambalare, un cuțit și o cheie dinamometrică poate finaliza lucrarea în mai puțin de 30 de minute.

Toleranță la condițiile dificile

Garniturile mecanice sunt sensibile la deformarea arborelui, vibrații și funcționare tranzitorie în uscat. Garnitura presetupei găzduiește o deformare a arborelui de până la 1,5 mm și poate supraviețui perioade scurte fără lubrifiere lichidă - un eveniment obișnuit în timpul pornirii pompei sau evenimentelor de cavitație. În serviciul de nămol abraziv, scurgerea controlată deliberată a garniturii (susținută de o injecție de apă cu spălare) previne migrarea nisipului în zona de etanșare, ceea ce o etanșare mecanică nu poate realiza fără sisteme complexe de fluide de barieră.

Contexte de reglementare și siguranță

În sistemele cu abur și în aplicațiile cu supape de înaltă temperatură, garnitura presetupei din grafit este adesea singura soluție de etanșare evaluată la clasa de temperatură necesară. Multe standarde pentru supape pentru centralele electrice (EN 13555, ASME B16.20) fac referire în mod specific la ambalajele flexibile din grafit ca soluție conformă pentru supapele din clasa 600 până la clasa 2500.

Ușurință de ajustare în teren

O garnitură de etanșare a presetupei poate fi strânsă treptat prin avansarea piulițelor de ghidare a presetupei - adesea doar o șesime dintr-o tură la un moment dat - fără a opri echipamentul. Această capacitate de reglare în timp real este de neprețuit în industriile cu proces continuu, cum ar fi fabricile de hârtie, tratarea apei și fabricile chimice, unde opririle neplanificate implică costuri semnificative.

Scurgeri controlate ca o caracteristică, nu un defect

Garnitura de etanșare nu este proiectată pentru a obține scurgeri zero. O rată de curățare de 5 până la 60 de picături pe minut lubrifiază manșonul arborelui și disipează căldura generată de frecarea prin compresie. Strângerea excesivă pentru a opri toate scurgerile vizibile supraîncălzește garnitura, carbonizează lubrifianții și îngrășește arborele - provocând de obicei defecțiuni catastrofale în câteva ore. În serviciile non-toxice, neinflamabile, cum ar fi apa, acest plâns este în întregime acceptabil în conformitate cu liniile directoare standard industriale și de mediu.

Garnitură de etanșare vs. etanșări mecanice: când să le alegeți pe fiecare

Sfaturi de instalare pentru a maximiza durata de viață a ambalajului

• Îndepărtați întotdeauna toate ambalajele vechi folosind un cârlig de ambalare - nu încercați niciodată să adăugați inele noi peste ambalajele uzate.
• Inspectați manșonul arborelui pentru înțepături. Canelurile mai adânci de 0,1 mm vor tăia ambalajele noi în câteva zile. Înlocuirea manșonului este mai ieftină decât reambalarea repetată.
• Eșalonați îmbinările inelare cu 90 de grade în jurul arborelui pentru a preveni o cale continuă de scurgere de-a lungul liniei de îmbinare.
• Strângeți manual dispozitivul de ghidare a glandei numai la prima pornire, apoi lăsați împachetarea să funcționeze timp de 30 de minute înainte de a strânge treptat pentru a atinge rata de curățare țintă.
• Pentru împachetarea cu grafit în serviciul cu abur, utilizați o cheie dinamometrică și urmați specificația de încărcare a șuruburilor de la producător - de obicei, 20 până la 40 Nm pe știfturile presetupe M12 pentru supapele Clasa 150.