сильфонное уплотнение штока что это
Принцип работы и устройство сильфонных торцевых уплотнений
Практически любое оборудование, имеющее в своей конструкции сквозной вал, проходящий через емкость с рабочей средой, не имеет полной герметизации, и рабочая смесь частично утекает во внешнюю среду. Чтобы избежать утечки, применяются различные торцевые уплотнения вала, в том числе и сильфонные. Что же такое сильфонные торцевые уплотнения?
Различают две основные конструкции – это сильфонные и пружинные. Сильфонные торцевые уплотнения имеют в составе своей конструкции сильфон – гофрированную оболочку, выполненную из какого-либо материала. Сильфон способен выдерживать механические напряжения при определенных температурах, давлении, а также при некоторых изгибах. Форма в виде гофры – это основная характеристика сильфонных уплотнений.
Где могут использоваться торцевые сильфонные уплотнения
Если есть необходимость обеспечить герметичность на вращающихся валах, которые проходят через рабочую емкость, то там и могут использоваться сильфонные торцевые уплотнения. В их числе:
Торцевые уплотнения с гофрированной оболочкой – это достаточно новая и не очень распространенная тема. Многие до сих пор пользуются сальниковыми набивками, и даже не разбираются, как использовать механические торцевые уплотнения. Если у Вас такая же проблема, то лучше проконсультироваться у продавца, а лучше непосредственно у производителя, который осуществляет прямую торговлю – без посредников.
Из каких материалов изготавливают торцевые уплотнения сильфонного типа
Гофра придает сильфонному уплотнению необходимую гибкость. Гофра может быть выполнена из металла, резины или из многокомпонентных материалов. Если предполагается эксплуатация оборудования не в агрессивной среде, то чаще выбираются торцевые уплотнения с резиновым сильфоном. Но в этом случае рабочий диапазон давления и температуры не может быть большим.
Общие преимущества использования механических торцевых уплотнений
Если есть преимущества, то они должны быть относительно чего-то. В данном случае – это преимущества, относительно сальников, которые еще используются, но постепенно уходят из производства. При использовании торцевых уплотнений, вместо сальниковых набивок, уменьшается трение, от чего не снижается мощность оборудования, а ремонт и обслуживание выполняется гораздо реже, что снижает стоимость эксплуатации.
Где купить качественные резиновые и металлические торцевые уплотнения
Для потребителей России и Беларуси выгоднее всего приобретать китайскую продукцию, но не от посредника, а непосредственно от производителя. Китайская компания YALAN Seals уже более 20-ти лет производит и продает сильфонные уплотнения собственного производства, а во многих случаях и собственной разработки. В этой статье предусмотрена ссылка, перейдя по которой Вы попадете на русскоязычный сайт этой компании. Купить сильфонные торцевые уплотнения здесь можно купить по цене производителя. Имеются все сертификаты, подтверждающие качество и компетентность.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Сильфонное уплотнение штока намного усложняет, удорожает конструкцию и значительно снижает ее надежность. Срок службы сильфонного уплотнения не более 5000 циклов. [1]
Сильфонное уплотнение штока обеспечивает полную герметичность соединения и исключает необходимость обслуживания в период эксплуатация. При применении сильфояов следует проверить их долговечность в зависимости от величины хода и количества циклов работы. Кроме того, при проектировании некоторых видов арматуры нужно учитывать силу, создаваемую гидростатическим давлением среды на сильфон, а также силу, создаваемую его жесткостью. [2]
В смесительный трехходовой клапан с сильфонным уплотнением штока ( рис. IX. Клапан имеет два седла. Затвор б юбочного типа перемещается одновременно в обоих седлах. При перемещении затвора увеличивается проходное сечение в одном из седел и одновременно уменьшается в другом. [5]
В смесительный трехходовой клапан с сильфонным уплотнением штока ( рис. IX. Клапан имеет два седла. Затвор 6 юбочного тина перемещается одновременно в обоих седлах. При перемещении затвора увеличивается проходное сечение и одном из седел и одновременно уменьшается в другом. [7]
От арматуры тепловых электростанций отличается только та арматура АЭС, которая устанавливается на трубопроводах первого контура и на трубопроводах, проводящих радиоактивную среду. В этих случаях устанавливается арматура сильфонная с сильфонным уплотнением штоков и без фланцевых разъемов. [15]
7.5. Сильфонные уплотнения.
Особым видом уплотнений клапанов являются сильфонные уплотнения. Самое большое отличие по сравнению с описанными выше сальниками состоит в том, что здесь не существует область взаимного движения уплотняющего материала относительно тяги, но поступательное движение тяги компенсируется эластичной деформацией рубашки сальника.
Сальники для регулирующей арматуры изготавливаются чаще всего из нержавеющей стабилизирующей стали. В зависимости от максимального рабочего избыточного давления изготавливаются как одно, двух, трех и многорубашечные.
Преимуществом является абсолютная плотность относительно наружной среды (в исправном состоянии), поэтому они предназначены для использования при работе с агрессивными, взрывоопасными или другими опасными средами. Целесообразно их применение при низких и высоких температурах (от 50 С до + 550 С). Особенно практично использование сильфонных сальников при температуре ниже нуля, когда намораживание тяги является причиной преждевременного выхода из строя сальника, или, наоборот, при высокой температуре, когда сильфонные сальники работают как охладители. Недостатком является большая строительная высота. В связи с тем, что регулирующий клапан показывает относительно большой ход, следует для сохранения эластичной деформации отдельных волн использовать в разумных границах большое количество волн. Долговечность сильфона тоже имеет свой предел и зависит от температуры и относительной деформации отдельных волн. Недостатком является то, что при нарушении сальника моментально возникнет большая неплотность, чем при капающем классическом сальнике.
Поэтому часто используется еще предохранительный сальник (в случае LDM тефлоновый сальник DRSpack®), который препятствует утечке жидкости в случае неисправности сильфона. Комбинированный таким способом сальник, несмотря на высокую цену, применяется там, где необходимо исключить какую-либо утечку среды или, где можно установить систему детектирования разрушения сильфона.
Долговечность сильфонных уплотнений зависит от конкретной конструкции. Для вентилей LDM указана в следующей таблице:
Клапаны с сильфонным уплотнением
Утечка в различных точках трубопроводов, которые находятся на химических заводах, создает выбросы. Все утечки могут быть обнаружены с использованием различных методов и инструментов и должны быть отмечены инженером завода. К критическим точкам утечки относятся фланцевые прокладки и уплотнение сальника клапана / насоса и т. д. Химическая перерабатывающая промышленность в настоящее время ориентируется на более безопасные технологии для лучшей защиты окружающей среды, и каждый инженер-технолог является ответственным за проектирование установок, которые ограничивают ущерб окружающей среде посредством предотвращения утечки любых токсичных химических веществ.
Утечка из клапана или набивочной камеры сальника клапана, как правило, является проблемой для технического обслуживания или инженера завода. Эта утечка означает:
Например, возьмем случай утечки пара через сальник клапана. При 150 фунтах на квадратный дюйм зазор всего в 0,001 дюйма через сальник будет означать утечку со скоростью 25 фунтов/час. Это эквивалентно потере 1,2 долл. США за восьмичасовую смену или 1100 долл. США в год. Аналогичным образом, небольшая капля в диаметре 0,4 мм в секунду расходуется около 200 литров дорогостоящего масла или растворителя в год. Эту утечку можно значительно уменьшить, используя клапан с сильфонным уплотнением. В этой статье теперь рассмотрим конструкцию и работу сильфонного уплотнения.
Сильфонная конструкция
Сильфонный картридж приварен как к крышке клапана, так и к штоку клапана. Сильфонный картридж имеет несколько витков, и эти витки сжимаются или расширяются в зависимости от перемещения штока клапана. (С научной точки зрения сильфон сжимается, когда клапан находится в открытом положении, и расширяется, когда клапан находится в закрытом состоянии). Важно правильно установить корпуса клапанов. Сильфон может крепиться к клапанам двумя разными способами. Первый способом, сильфон приваривается к штоку клапана сверху и корпусу клапана снизу. В этом случае технологическая жидкость содержится внутри сильфона, или при втором способе сильфон приваривается к штоку клапана внизу и корпусу сверху. В этом случае технологическая жидкость содержится в кольцевой области между крышкой клапана и сильфоном (снаружи).
Сильфон является критическим компонентом и образует сердцевину сильфонного уплотнения клапанов. Чтобы избежать скручивания сильфона, у клапана должен быть только стержень с линейным перемещением. Это может быть достигнуто с помощью так называемой гайки с фланцем на клапанной части крышки клапана. Маховичок крепится на гайке, которая эффективно передает вращательное движение маховика в линейное движение в штоке клапана.
Типы сильфонов
Как известно, кованые сильфоны выходят из строя в случайных местах, в то время как сварной лист обычно выходит из строя на сварном шве или вблизи него. Для обеспечения полного проникновения сильфонов и сварки торцевых буртов целесообразно изготавливать с использованием микроплазменной сварки.
Конструкция сильфона
Многослойная конструкция сильфона предпочтительна для работы с жидкостями более высокого давления (обычно два или три слоя металлической стенки). Сильфон двухслойного типа может повысить номинальное давление на 80-100% по сравнению с однослойным сильфоном той же толщины. Если же используется однослойный сильфон толщиной, эквивалентной номинальному давлению двухслойного сильфона, уменьшается длина хода. Таким образом, конструкция многослойного сильфона имеет явное преимущество перед однослойным сильфоном. Сильфон подвержен усталости металла, и она может привести к повреждению сварного шва. На усталостную прочность сильфона также влияют материал конструкции, технология изготовления, длина хода и частота хода, и обычные параметры, такие как температура жидкости и давление.
Материал сильфона
Выбор клапана
Наиболее распространенными типами клапанов, которые оснащены сильфонными уплотнениями, являются конструкции затвора и шарового шарнира. Они больше всего подходят для использования с сильфоном благодаря своей внутренней конструкции и осевому перемещению штока клапана.
Исходя из имеющейся информации, может показаться, что клапаны с уплотнением из сильфона имеют размеры от 3 мм до 650 мм. Номинальные значения давления доступны в диапазоне от ANSI 150 # до 2500 #. Варианты материала для клапанов включают углеродистую сталь, нержавеющую сталь и экзотические сплавы.
Использование
Среда теплообмена: горячее масло обычно используется в отраслях, где используются синтетическое волокно / POY (частично ориентированная нить). Тем не менее, всегда существует риск пожара по причине разлива горячего масла на легковоспламеняющиеся химические вещества. В этом случае клапаны с сильфонным уплотнением могут остановить утечку.
Вакуум / сверхглубокий вакуум: в некоторых применениях может потребоваться вакуумный насос для непрерывного отбора воздуха из трубопровода. Любые обычные клапаны, которые устанавливаются на трубопроводе, могут пропускать наружный воздух через трубопровод сальника клапана. Следовательно, сильфонный клапан является единственным решением, чтобы предотвратить прохождения воздуха через сальник.
Высокоопасные жидкости: для таких сред, как хлор, водород, аммиак и фосген, сильфонный клапан является идеальной конструкцией, поскольку утечка через сальник полностью исключена.
Атомные электростанции, установки для производства тяжёлой воды: в случаях, когда необходимо постоянно предотвращать утечку радиации, сильфонный клапан является идеальным инструментом.
Дорогостоящие жидкости: в некоторых случаях необходимо стараться избегать утечки просто по причине высокой стоимости жидкости. В этом случае экономическая оценка часто способствует использованию сильфонных клапанов.
Экологические нормы: во всем мире стандарты в отношении выбросов и окружающей среды с каждым днем становятся все более строгими. Поэтому компаниям может быть сложно расширяться в пределах существующих помещений. С использованием сильфонных клапанов, расширение возможно без вреда для окружающей среды.
Сильфонное уплотнение штока что это
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КОМПЕНСАТОРЫ И УПЛОТНЕНИЯ СИЛЬФОННЫЕ
Термины и определения
Bellows expansion joints and (bellows) seals.
Terms and definitions
Дата введения 1984-07-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 апреля 1983 г. N 2044 срок введения установлен с 01.07.84
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 30.01.91 N 77 с 01.09.91
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 5, 1991 год
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения сильфонных компенсаторов и уплотнений.
Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены «Ндп».
Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования. Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
В случаях, когда необходимые и достаточные признаки понятия содержатся в буквальном значении термина, определение не приведено, и, соответственно, в графе «Определение» поставлен прочерк.
В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты стандартизованных терминов на немецком (D), английском (Е) и французском языках (F).
Для отдельных стандартизованных терминов приведены в качестве справочных буквенные обозначения.
В стандарте приведены алфавитные указатели содержащихся в нем терминов на русском языке и их иностранных эквивалентов.
В стандарте имеются справочные приложения. В справочном приложении N 1 приведены графические изображения сильфонных компенсаторов и уплотнений.
В справочном приложении N 2 приведены термины и определения общих понятий сильфонных компенсаторов и уплотнений.