วิธีการเลือกการออกแบบซีลกล

03 ส.ค.2564

การเลือกประเภทโครงสร้างซีลเชิงกลเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการออกแบบ ต้องตรวจสอบก่อน:
1. พารามิเตอร์การทำงาน - ความดันสื่อ อุณหภูมิ เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา และความเร็ว
2. ลักษณะปานกลาง – ความเข้มข้น ความหนืด การกัดกร่อน มีหรือไม่มีอนุภาคของแข็งและเส้นใยเจือปน ไม่ว่าจะระเหยง่ายหรือตกผลึก
3. ลักษณะการทำงานของโฮสต์และสภาพแวดล้อม - การทำงานต่อเนื่องหรือไม่สม่ำเสมอ โฮสต์ที่ติดตั้งในห้องหรือสัมผัส คุณสมบัติของบรรยากาศโดยรอบและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
4. โฮสต์ของซีลเพื่อให้มีการรั่วไหล ทิศทางการรั่วไหล (การรั่วไหลภายในหรือการรั่วไหลภายนอก) ข้อกำหนดชีวิตและความน่าเชื่อถือ
5. โฮสต์ตามขนาดของข้อจำกัดโครงสร้างซีล
6. เสถียรภาพการดำเนินงานและกระบวนการผลิต
ประการแรก ตามพารามิเตอร์การทำงานการเลือก P, V, T:

โดยที่ P คือความดันปานกลางที่ช่องซีล ขึ้นอยู่กับขนาดของค่า P สามารถกำหนดได้ในเบื้องต้นว่าจะเลือกโครงสร้างที่สมดุลตลอดจนระดับของความสมดุล สำหรับความหนืดสูงปานกลาง การหล่อลื่นที่ดี p ≤ 0.8MPa หรือความหนืดต่ำ การหล่อลื่นที่ไม่ดีของตัวกลาง p ≤ 0.5MPa มักใช้โครงสร้างที่ไม่สมดุล เมื่อค่า p เกินช่วงข้างต้น ควรพิจารณาโครงสร้างที่สมดุล เมื่อ P ≥ 15MPa โครงสร้างสมดุลปลายเดี่ยวทั่วไปเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองข้อกำหนดการปิดผนึกในครั้งนี้ สามารถใช้ในการซีลหลายขั้วแบบอนุกรม
U คือความเร็วเส้นรอบวงของเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของพื้นผิวซีล และกำหนดว่าองค์ประกอบยืดหยุ่นหมุนด้วยแกนตามค่าของค่า U หรือไม่ ซึ่งใช้โครงสร้างแบบหมุนหรือแบบสปริงโหลด โดยทั่วไป U สามารถใช้การหมุนแบบสปริงน้อยกว่า 20-30 เมตร/วินาที สภาพความเร็วที่สูงขึ้น เนื่องจากชิ้นส่วนที่หมุนได้ไม่สมดุลทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่รุนแรงได้ง่าย ควรใช้โครงสร้างแบบคงที่ของสปริง หากค่าของ P และ U มีทั้งสูงพิจารณาใช้โครงสร้างอุทกพลศาสตร์
T หมายถึงอุณหภูมิของสื่อในห้องปิดผนึก ตามขนาดของ T เพื่อตรวจสอบวัสดุแหวนเสริมการปิดผนึก วิธีการทำความเย็นพื้นผิวการปิดผนึก และระบบเสริม อุณหภูมิ T ในช่วง 0-80 ℃ วงแหวนเสริมคือ มักจะเลือกยางไนไตรล์โอริง T ระหว่าง -50 - + 150 ℃ ตามความแข็งแรงในการกัดกร่อนของสื่อ สามารถเลือกยางฟลูออรีน ยางซิลิโคน หรือแหวนบรรจุฟิลเลอร์ PTFE เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า -50 หรือสูงกว่า 150 ℃ ยางและโพลิเตตระฟลูออโรเอทิลีนจะทำให้เกิดการเปราะที่อุณหภูมิต่ำหรืออายุที่อุณหภูมิสูง คราวนี้สามารถใช้โครงสร้างเครื่องสูบลมโลหะได้ เมื่อความขุ่นของตัวกลางสูงกว่า 80 ℃ โดยปกติจำเป็นต้องพิจารณาว่าเป็นค่าสูง อุณหภูมิในช่องปิดผนึกและต้องใช้มาตรการทำความเย็นที่สอดคล้องกัน

รอง การเลือกตามลักษณะของสื่อ:
สื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอ่อนแอมักใช้ซีลกลในตัว จุดสิ้นสุดของแรงและทิศทางของการรั่วไหลของสื่อมีความสมเหตุสมผลมากกว่าเมื่อเทียบกับชนิดภายนอก สำหรับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง เนื่องจากการเลือกวัสดุสปริงยากกว่า คุณสามารถใช้ ภายนอกหรือ polytetrafluoroethylene สูบลมซีลกล แต่โดยทั่วไปใช้ได้เฉพาะช่วง P ≤ 0.2-0.3MPa ง่ายต่อการตกผลึกแข็งตัวได้ง่ายและมีความหนืดสูงปานกลางควรใช้โครงสร้างโรตารี่สปริงเดี่ยวเนื่องจากสปริงขนาดเล็กอุดตันได้ง่ายด้วยของแข็งตัวกลางที่มีความหนืดสูง จะทำให้การเคลื่อนที่ชดเชยตามแนวแกนของสปริงขนาดเล็กถูกบล็อก ตัวกลางที่ติดไฟได้ ระเบิดได้ และเป็นพิษ เพื่อให้แน่ใจว่าตัวกลางไม่รั่วไหล ควรใช้โครงสร้างปลายคู่ที่มีสารเคลือบหลุมร่องฟัน (ของเหลวแยก)
ตามพารามิเตอร์การทำงานและลักษณะสื่อข้างต้นของโครงสร้างที่เลือกมักจะเป็นเพียงโปรแกรมเบื้องต้นเท่านั้น การพิจารณาขั้นสุดท้ายจะต้องคำนึงถึงลักษณะของโฮสต์และข้อกำหนดพิเศษบางประการสำหรับการปิดผนึก ตัวอย่างเช่น โฮสต์บนเรือบางครั้งในบางครั้ง เพื่อให้ได้พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ขนาดของซีลและตำแหน่งของการติดตั้งมักมีข้อกำหนดที่เข้มงวดมาก อีกตัวอย่างหนึ่งคือเรือดำน้ำบนปั๊มระบายน้ำ ในการขึ้นและลงของเรือดำน้ำ ความดันจะแตกต่างกันอย่างมาก ในกรณีเหล่านี้ ไม่สามารถเลือกโครงสร้างมาตรฐานได้เป็นประจำ แต่ต้องได้รับการออกแบบเป็นพิเศษให้เหมาะกับสภาพการทำงานเฉพาะและใช้มาตรการที่จำเป็น