We weten dat een mechanische afdichting hoort te functioneren totdat de koolstoflaag is afgesleten, maar onze ervaring leert dat dit nooit gebeurt met de originele afdichting die in de pomp is gemonteerd. We kopen een dure nieuwe mechanische afdichting en die slijt ook niet. Was de nieuwe afdichting dan weggegooid geld?
Niet echt. Je doet hier iets wat logisch lijkt: je probeert het afdichtingsprobleem op te lossen door een andere afdichting te kopen. Maar dat is net zoiets als proberen een auto goed te laten lakken door een goed merk verf te kopen.
Om een auto goed te kunnen lakken, moet je vier dingen doen: de carrosserie voorbereiden (metaalreparatie, roest verwijderen, schuren, afplakken, enz.); een goed merk lak kopen (niet alle lakken zijn hetzelfde); de lak correct aanbrengen (met precies de juiste luchtdruk, zonder druppels of strepen en regelmatig schuren tussen de primer- en aflaklagen); en de lak na het aanbrengen goed onderhouden (de auto regelmatig wassen, in de was zetten en in de garage stallen).
mcneally-seals-2017
Als je die vier dingen goed doet, hoe lang gaat een laklaag op een auto dan mee? Uiteraard jaren. Ga naar buiten en kijk naar de auto's die voorbijrijden, en je zult bewijs zien van mensen die die vier dingen niet doen. Sterker nog, het is zo zeldzaam dat we, als we een oudere auto zien die er goed uitziet, er vol bewondering naar kijken.
Een goede levensduur van de zeehond bereiken omvat ook vier stappen. Ze lijken misschien voor de hand liggend, maar laten we ze toch even bekijken.
Bereid de pomp voor op de afdichting – dat is het werk aan de behuizing.
Koop een goede afdichting – de goede verf.
Breng de afdichting correct aan – breng de verf correct aan
Pas indien nodig de juiste milieubeheersing toe (en dat is waarschijnlijk het geval) – was en wax de auto ook.
We zullen elk van deze onderwerpen in detail bekijken en hopelijk de levensduur van onze mechanische afdichtingen verlengen tot het punt waarop de meeste ervan versleten zijn. Deze informatie heeft betrekking op centrifugaalpompen, maar is ook van toepassing op vrijwel elk type roterende apparatuur, inclusief mixers en roerwerken.
Bereid de pomp voor op de afdichting.
Ter voorbereiding moet u de pomp en de aandrijving uitlijnen met behulp van een laseruitlijner. Een "C"- of "D"-frameadapter is een nog betere keuze.
Vervolgens balanceert u de roterende assemblage dynamisch. Dit kan met de meeste trillingsanalyseapparatuur, maar neem contact op met uw leverancier als u het programma niet hebt. U moet ervoor zorgen dat de as niet verbogen is en dat u deze tussen de centreerpunten roteert.
Het is verstandig om asbussen te vermijden, omdat een massieve as minder snel doorbuigt en veel beter is voor een mechanische afdichting. Probeer bovendien de spanning op de leidingen zoveel mogelijk te verminderen.
Gebruik een pomp met een "middellijn"-ontwerp als de producttemperatuur hoger is dan 100 °C, omdat dit problemen met leidingbelasting bij de pomp kan verminderen. Gebruik bovendien pompen met een lage verhouding tussen aslengte en diameter. Dit is uiterst belangrijk bij pompen die intermitterend worden gebruikt.
Gebruik een overmaatse pakkingbus, vermijd taps toelopende ontwerpen en geef de afdichting voldoende ruimte. Probeer het pakkingbusvlak zo haaks mogelijk op de as te plaatsen, wat kan met behulp van vlakfreesgereedschap, en verminder de trillingen met behulp van alle technieken die u kent.
Het is essentieel dat u cavitatie in de pomp voorkomt, omdat de afdichtingsvlakken dan open kunnen springen en mogelijk beschadigd raken. Waterslag kan ook optreden als de stroomtoevoer naar de pomp wegvalt terwijl deze draait. Neem daarom preventieve maatregelen om deze problemen te voorkomen.
Er zijn een paar dingen die gecontroleerd moeten worden bij het voorbereiden van de pomp voor de afdichting, waaronder: dat de massa van de pomp-/motorvoet minstens vijf keer zo groot is als de massa van de erop geplaatste onderdelen; dat er tien pijpdiameters tussen de aanzuigzijde van de pomp en de eerste bocht zitten; en dat de grondplaat waterpas is en goed vastgezet is met mortel.
Houd de open waaier zo afgesteld dat trillingen en interne recirculatieproblemen worden verminderd, zorg ervoor dat de lagers voldoende gesmeerd zijn en dat er geen water of vaste deeltjes in de lagerholte terechtkomen. Vervang de vet- of lipafdichtingen door labyrint- of vlakafdichtingen.
Vermijd het aansluiten van persleidingen op de pakkingbus; in de meeste gevallen is zuigrecirculatie beter. Als de pomp slijtringen heeft, controleer dan ook de speling daarvan.
Tot slot is het belangrijk om bij de voorbereiding van de pomp te controleren of de onderdelen die in contact komen met de vloeistof, zijn vervaardigd van corrosiebestendige materialen. Reinigingsmiddelen en oplosmiddelen in de leidingen kunnen namelijk soms problemen veroorzaken die de ontwerper niet had voorzien.
Sluit vervolgens alle lucht af die mogelijk aan de zuigzijde van de pomp lekt en verwijder alle lucht die in de pomphuis vastzit.
Koop een goede afdichting
Gebruik hydraulisch gebalanceerde ontwerpen die zowel druk als vacuüm afdichten, en als u een elastomeer in de afdichting gebruikt, probeer dan een O-ring te gebruiken. Deze heeft om diverse redenen de beste vorm, maar laat niemand de O-ring onder spanning zetten, anders zal deze niet buigen of rollen zoals het hoort.
U dient ook afdichtingen te gebruiken die wrijving voorkomen, aangezien wrijving op de as een belangrijke oorzaak is van voortijdige defecten aan de afdichting.
Stationaire afdichtingen (waarbij de veren niet met de as meedraaien) zijn beter dan roterende afdichtingen (waarbij de veren meedraaien) voor het afdichten van ongewenste emissies en andere vloeistoffen. Als de afdichting kleine veren heeft, zorg er dan voor dat deze niet in de vloeistof komen, anders raken ze snel verstopt. Er zijn tal van afdichtingen die deze eigenschap hebben om verstopping te voorkomen.
Een breed, hard oppervlak is uitstekend geschikt voor de radiale beweging die we zien bij mengtoepassingen en voor afdichtingen die fysiek ver van de lagers verwijderd zijn.
Voor metalen balgafdichtingen die bestand zijn tegen hoge temperaturen, heb je ook een vorm van trillingsdemping nodig, omdat deze het elastomeer missen dat normaal gesproken die functie vervult.
Gebruik ontwerpen die de afdichtingsvloeistof aan de buitendiameter van de afdichting houden, anders zullen centrifugale krachten vaste deeltjes tegen de geslepen vlakken slingeren en hun beweging belemmeren wanneer het koolstofmateriaal slijt. Gebruik voor de afdichtingsvlakken ook ongevuld koolstofmateriaal, aangezien dit de beste soort is en de kosten niet buitensporig hoog zijn.
Zorg er ook voor dat u alle afdichtingsmaterialen kunt identificeren, want het is onmogelijk om een probleem met een "mysterieus materiaal" op te lossen.
Laat de leverancier u niet wijsmaken dat zijn materiaal bedrijfseigen is. Als dat hun houding is, zoek dan een andere leverancier of fabrikant, anders verdient u alle problemen die u zult ondervinden.
Probeer elastomeren uit de buurt van het afdichtingsvlak te houden. Het elastomeer is het onderdeel van de afdichting dat het meest gevoelig is voor hitte, en de temperatuur is het hoogst bij de afdichtingsvlakken.
Elk gevaarlijk of kostbaar product moet ook met dubbele afdichtingen worden afgedicht. Zorg ervoor dat de hydraulische balans in beide richtingen in orde is, anders loopt u het risico dat een van de afdichtingsvlakken opengaat bij een drukomkering of -stoot.
Tot slot, als het ontwerp een koolstofvezelplaat in een metalen houder heeft geperst, zorg er dan voor dat de koolstofvezelplaat is geperst en niet "ingekrompen". Geperste koolstofvezelplaat zal zich aanpassen aan oneffenheden in de metalen houder, waardoor de overlappende vlakken vlak blijven.
Installeer de afdichting correct.
Cartridgeafdichtingen zijn het enige ontwerp dat zinvol is als je de waaier wilt afstellen, en ze zijn veel gemakkelijker te installeren omdat je geen tekening nodig hebt of metingen hoeft te verrichten om de juiste druk te bepalen.
Cartridges met dubbele afdichtingen moeten een ingebouwde pompring hebben en u dient waar mogelijk buffervloeistof (lagere druk) tussen de afdichtingen te gebruiken om problemen met productverdunning te voorkomen.
Vermijd het gebruik van olie als buffervloeistof vanwege de lage soortelijke warmte en slechte geleidbaarheid van olie.
Zorg er bij de montage voor dat de afdichting zo dicht mogelijk bij de lagers zit. Er is meestal voldoende ruimte om de afdichting uit de pakkingbus te schuiven, waarna de pakkingbus zelf als steunbus kan dienen om de draaiende as te stabiliseren.
Afhankelijk van de toepassing moet u beslissen of deze steunbus axiaal vastgehouden moet worden.
Gesplitste afdichtingen zijn ook zinvol in vrijwel elke toepassing waar geen dubbele afdichtingen of lekdichtheidsafdichting (gemeten in delen per miljoen) vereist zijn.
Gesplitste afdichtingen zijn het enige ontwerp dat u moet gebruiken bij pompen met twee uiteinden; anders moet u beide afdichtingen vervangen wanneer er slechts één defect is.
Ze maken het ook mogelijk om afdichtingen te vervangen zonder dat de pompaandrijving opnieuw hoeft te worden uitgelijnd.
Smeer de afdichtingsvlakken niet in tijdens de installatie en zorg ervoor dat er geen vaste deeltjes op de overlappende vlakken terechtkomen. Als er een beschermende coating op de afdichtingsvlakken zit, verwijder deze dan vóór de installatie.
Bij rubberen balgafdichtingen is een speciaal smeermiddel nodig om de balg aan de as te laten hechten. Dit is meestal een vloeistof op aardoliebasis, maar u kunt dit voor de zekerheid navragen bij uw leverancier. Rubberen balgafdichtingen vereisen bovendien een asoppervlakte van maximaal 40 RMS, anders hecht het rubber moeilijk aan de as.
Tot slot, bij verticale installatie is het belangrijk om de pakkingbus bij de afdichtingsvlakken te ontluchten. Mogelijk moet u deze ontluchting zelf aanbrengen als de pompfabrikant dit niet heeft gedaan.
Veel cartridgeafdichtingen hebben een ingebouwde ontluchtingsopening die u kunt aansluiten op de aanzuiging van de pomp of een ander punt met lage druk in het systeem.
Zorg goed voor de afdichting.
De laatste stap om een goede levensduur van de afdichting te garanderen, is om er continu goed voor te zorgen. Afdichtingen werken het beste met een koele, schone, smerende vloeistof. Hoewel we zelden een dergelijke vloeistof tot onze beschikking hebben, kunt u wellicht een omgevingsbeheersingsmechanisme in de pakkingbus toepassen om uw product in een dergelijke vloeistof te veranderen.
Als u een pakkingbus met mantel gebruikt, zorg er dan voor dat de mantel schoon is. Condensaat of stoom zijn de beste vloeistoffen om door de mantel te laten circuleren.
Probeer een koolstofbus aan het uiteinde van de pakkingbus te plaatsen. Deze fungeert als thermische barrière en helpt de temperatuur in de pakkingbus te stabiliseren.
Spoelen is de ultieme manier om de omgeving te beheersen, omdat het product daardoor verdund wordt. Maar als je de juiste afdichting gebruikt, heb je niet veel spoelwater nodig. Vier tot vijf gallon per uur (let op, ik zeg uur, niet minuut) zou voldoende moeten zijn voor dat type afdichting.
U moet er ook voor zorgen dat de vloeistof in de pakkingbus blijft circuleren om warmteophoping te voorkomen. Door middel van zuigcirculatie worden vaste stoffen die zwaarder zijn dan het af te dichten product verwijderd.
Omdat dit de meest voorkomende situatie is met betrekking tot slib, kunt u het beste zuigrecirculatie als standaardmethode gebruiken. Leer ook wanneer u het juist niet moet toepassen.
Door de recirculatieleiding kunt u de druk in de pakkingbus verhogen om te voorkomen dat vloeistof tussen de geslepen vlakken verdampt. Probeer de recirculatieleiding niet op de geslepen vlakken te richten, dit kan ze beschadigen. Als u een metalen balg gebruikt, kan de recirculatieleiding als een zandstraalmachine werken en de dunne balgplaten beschadigen.
Als het product te heet is, koel dan het gebied rond de pakkingbus af. Het is belangrijk te onthouden dat deze omgevingscontroles vaak belangrijker zijn wanneer de pomp is uitgeschakeld, omdat de temperatuur tijdens het inwerken en de afkoeling na het uitschakelen de temperatuur van de pakkingbus drastisch kunnen veranderen, waardoor de toestand van het product verandert.
Voor gevaarlijke producten is een API-type pakkingbus nodig als u ervoor kiest geen dubbele afdichtingen te gebruiken. De noodbus die deel uitmaakt van de API-configuratie beschermt de afdichting tegen fysieke schade als er een lager uitvalt terwijl de pomp draait.
Zorg ervoor dat de API-aansluitingen correct zijn gemaakt. Het is gemakkelijk om de vier poorten te verwisselen en de spoel- of recirculatieleiding in de bluspoort aan te sluiten.
Probeer niet te veel stoom of water door de afkoelaansluiting te laten lopen, anders komt het in het lagerhuis terecht. Lekkage bij de aftapaansluiting wordt door operators vaak aangezien voor een defecte afdichting. Zorg ervoor dat ze het verschil kennen.
Deze tips voor het afdichten in de praktijk brengen
Doet iemand ooit al deze vier dingen tegelijk? Helaas niet. Als dat zo was, zou 85 of 90 procent van onze afdichtingen versleten zijn, in plaats van de 10 of 15 procent die dat nu is. De voortijdig defecte afdichting met nog voldoende koolstofoppervlak is nog steeds de norm.
Het meest gehoorde excuus voor het niet lang meegaan van onze afdichtingen is dat er nooit tijd is om het goed te doen, gevolgd door het cliché: "Maar er is altijd tijd om het te repareren." De meesten van ons doen één of twee van de noodzakelijke stappen en merken dat de levensduur van onze afdichtingen toeneemt. Er is niets mis met een langere levensduur van de afdichtingen, maar dat is iets heel anders dan het slijten ervan.
Denk er even over na. Als de afdichting een jaar meegaat, hoe groot kan het probleem dan zijn? De temperatuur kan niet te hoog zijn en de druk niet te groot. Als dat wel zo was, zou de afdichting binnen een jaar kapotgaan. Het product kan om dezelfde reden ook niet te vuil zijn.
Vaak blijkt het probleem zo simpel te zijn als een afdichtingsontwerp dat de as beschadigt, waardoor er een lek ontstaat via de beschadigde huls of as. Soms blijkt de spoelvloeistof die eenmaal per jaar wordt gebruikt om de leidingen te reinigen de boosdoener te zijn, en wordt er geen rekening gehouden met de risico's voor de afdichtingscomponenten.
Geplaatst op: 25 augustus 2023