Блог

May 08, 2024

Передовые технологии уплотнительных поверхностей Снижение затрат и углеродного следа

Правильный выбор поверхности механического уплотнения необходим для устранения утечек в насосах и другом вращающемся оборудовании. Преимущества выбора правильного лица выходят далеко за рамки улучшения среднего времени между

Правильный выбор поверхности механического уплотнения необходим для устранения утечек в насосах и другом вращающемся оборудовании. Преимущества выбора правильного торца выходят далеко за рамки улучшения среднего времени наработки на отказ (MTBF).

Поверхности торцевых уплотнений изготавливаются из различных материалов и конструкций. Лицевой материал должен противостоять истиранию и износу. Наиболее часто используемым материалом с твердым покрытием является карбид кремния, за ним следуют карбид вольфрама и оксид алюминия, и это лишь некоторые из них. Кроме того, конструкция лицевой поверхности должна соответствовать типу уплотнения для конкретного применения, включая обычные, толкающие, нетолкающие, несбалансированные, сбалансированные или картриджные конфигурации.

Однако существуют две проверенные временем материалы и технологии проектирования поверхностей уплотнений, которые могут избавить вас от догадок в процессе выбора. Эти варианты увеличивают среднее время безотказной работы с недель, а зачастую и лет, а также сокращают затраты на воду, энергию и капитальные затраты, одновременно помогая компаниям снизить выбросы углекислого газа.

Одним из наиболее передовых и долговечных материалов для лицевых поверхностей является ультрананокристаллический алмаз (UNCD), или технология лицевого уплотнения с алмазным уплотнением. Эта обработка поверхности — тонкая алмазная пленка — выращивается из алмазной пленки путем химического осаждения из паровой фазы на уплотнительную поверхность. Наиболее широко используемой подложкой для обработки поверхности алмаза является спеченный карбид кремния. Благодаря недавним разработкам алмазная пленка также используется на подложках из карбида вольфрама.

Сегодня более 60 000 компонентов с алмазной обработкой поверхности используются во всем мире в различных сложных условиях, включая абразивные суспензии, химически активные среды, плохие смазочные среды, прерывистую работу всухую и чувствительные к температуре среды.

Не путать с микрокристаллической обработкой торцевых поверхностей, которую можно использовать только с другой сопрягаемой алмазной поверхностью. Обработку торцевых поверхностей UNCD также можно проводить по встречным поверхностям из карбида кремния или карбида вольфрама, что снижает затраты, связанные с вспомогательным оборудованием.

UNCD обладает рядом свойств, которые делают его полезным уплотнительным материалом для многих применений. Низкий коэффициент трения позволяет поверхности уплотнения выдерживать низкую смазывающую способность и периодический сухой ход, а также снижает выделение тепла и потребление энергии. Будучи исключительно твердым материалом, его устойчивость к истиранию делает его идеальным для работы с абразивными частицами и шламами. Химическая стойкость UNCD защищает поверхности уплотнений и позволяет им работать даже в сильных щелочах и кислотах.

Они также уменьшают выбросы углекислого газа за счет минимизации потерь воды и снижения потерь энергии. В зависимости от условий одно только снижение энергопотребления двигателя может привести к сроку окупаемости менее 12 месяцев.

Недавний пример, подчеркивающий преимущества алмазной обработки поверхности, произошел на заводе по производству фанеры в США. Температура горячей воды (от 315 до 325 F) в сочетании с выделением тепла на поверхностях уплотнения привела к выходу из строя уплотнительных колец механического уплотнения всего за несколько недель.

Завод хотел повысить надежность уплотнений, сохранив при этом план промывки уплотнений Плана 11. Через несколько недель после добавления обработанных алмазом поверхностей на универсальные картриджные уплотнения предприятие окупило инвестиции в модернизацию уплотнений. Сохранение существующего Плана промывки 11 сэкономило заводу почти 6000 долларов США на затратах на оборудование, материалы и монтаж. Устранив необходимость в охлаждающей жидкости, завод также избежал увеличения годового потребления воды более чем на 3000 долларов и до 2,1 миллиона галлонов, не говоря уже об увеличении среднего времени безотказной работы до 14 месяцев.

Используемая на протяжении десятилетий по всему миру во многих отраслях промышленности технология перекачивания вверх по потоку (USP) с уплотняющими поверхностями снижает количество воды, используемой для охлаждения и очистки уплотнения. По сравнению с более традиционными решениями это может сократить потребление воды с 2–3 галлонов в минуту до 3–5 галлонов в день. USP сочетает в себе преимущества уплотнений с двойным давлением и без давления, обеспечивая защиту окружающей среды конструкции с двойным уплотнением с безопасностью, присущей конструкции тандемного уплотнения. Активный подъем подает буферную жидкость низкого давления в технологическую жидкость более высокого давления, используя преимущества концепций уплотнения под давлением и без давления.