Veelvoorkomende typen mechanische afdichtingen

Een mechanische afdichting, ook wel eindvlakafdichting genoemd, is een veelgebruikt afdichtingselement voor roterende asapparatuur zoals pompen, compressoren en reactieketels. Op basis van structuur, werkingsomstandigheden en materialen worden ze hoofdzakelijk onderverdeeld in de volgende categorieën om te voldoen aan de eisen van verschillende industriële toepassingen.

I. Classificatie op basis van structuurvorm

Mechanische afdichting aan één uiteinde

Het is het meest basale en meest gebruikte type, bestaande uit een paar afdichtingsvlakken (draaiende ring + stationaire ring). Het kenmerkt zich door een eenvoudige structuur, lage kosten en gemakkelijk onderhoud, en is geschikt voor werkomstandigheden met een gemiddelde druk ≤1,6 MPa, temperaturen van -20℃ tot 150℃, en niet-corrosieve en deeltjesvrije media, waaronder gewone schoonwaterpompen en smeeroliepompen. Het nadeel is de relatief lage afdichtingsbetrouwbaarheid, waardoor het ongeschikt is voor ontvlambare, explosieve, zeer giftige en vluchtige media.

Mechanische dubbelzijdige afdichting

Het bestaat uit twee paar afdichtingsvlakken en vormt een afgesloten holte tussen de twee eindvlakken, waarin een barrièrevloeistof zoals schoon water en smeerolie kan worden geïnjecteerd voor koeling, smering en buffering. Het is verkrijgbaar in een gebalanceerde en een ongebalanceerde uitvoering en is geschikt voor hoge druk (≤4,0 MPa), een breed temperatuurbereik (-40℃~250℃) en giftige, ontvlambare, zeer corrosieve of licht deeltjeshoudende media, zoals chemische pompen, hogetemperatuurpompen en pompen voor het transport van corrosieve media. Het biedt stabiele afdichtingsprestaties en een hoge veiligheid, waardoor lekkage van media effectief wordt voorkomen.

Gebalanceerde mechanische afdichting

Het structurele ontwerp zorgt voor een evenwichtige drukverdeling over de afdichtingsvlakken, waardoor slijtage van de vlakken wordt verminderd en de levensduur wordt verlengd. Het is ideaal voor hogedruktoepassingen (≥1,6 MPa), met name in situaties met een lage viscositeit en drastische drukschommelingen, zoals bij hogedrukcentrifugaalpompen en -compressoren. In vergelijking met ongebalanceerde afdichtingen bieden gebalanceerde mechanische afdichtingen een uniforme drukverdeling over de vlakken, een hogere slijtvastheid en een lager risico op sintering en lekkage.

Onevenwichtige mechanische afdichting

De gemiddelde druk op de afdichtingsvlakken blijft ongelijkmatig verdeeld, wat resulteert in een hoge druk per vlak. Door de eenvoudigere structuur en lagere kosten is deze afdichting geschikt voor lage drukcondities (≤1,6 MPa) met een zeer viskeus en deeltjesvrij medium, zoals gewone tandwielpompen en kleine centrifugaalpompen. De afdichtingsvlakken slijten snel en de levensduur is kort, waardoor deze niet geschikt is voor gebruik in omgevingen met hoge druk en hoge temperaturen.

Mechanische cartridgeafdichting

Alle componenten, inclusief de draairing, de stationaire ring, de veer en de afdichtingsring, zijn geïntegreerd tot één geheel. Het systeem is voorgemonteerd en getest vóór levering en kan zonder verdere afstelling direct op locatie worden geïnstalleerd. Het is geschikt voor gestandaardiseerde apparatuur, batchinstallaties en locaties met moeilijke onderhoudsomstandigheden, zoals grote chemische installaties en massaproductiepompen. Kenmerkend zijn de eenvoudige installatie, hoge precisie, minder montagefouten en vereenvoudigd onderhoud.

II. Classificatie op basis van aanpassingsvermogen aan de werkomstandigheden

Mechanische afdichting voor hoge temperaturen

Gemaakt van hittebestendige materialen zoals siliciumcarbide, siliciumnitride en harde legeringen, en voorzien van hittebestendige afdichtingsringen van bijvoorbeeld flexibel grafiet en metalen balgen, is het bestand tegen temperaturen van 250℃ tot 500℃. Het wordt gebruikt voor transportapparatuur voor hoge temperaturen, zoals stoompompen en roerassen van hogetemperatuurreactieketels. Een bijpassend koelsysteem is vereist om sintering en slijtage van de afdichtingsvlakken door overmatige hitte te voorkomen.

Mechanische afdichting voor lage temperaturen

Door gebruik te maken van cryogeenbestendige materialen en afdichtingsringen zoals PTFE en rubber voor lage temperaturen, is het geschikt voor ultralage temperaturen van -40℃ tot -196℃. Het is toepasbaar in transportsystemen voor cryogene media, waaronder vloeibare stikstof, vloeibare zuurstof en ethyleenglycol bij lage temperaturen. Er moet aandacht worden besteed aan het voorkomen van ijsvorming op de afdichtingsvlakken, aangezien dit de afdichtingsprestaties kan beïnvloeden.

Corrosiebestendige mechanische afdichting

De roterende en stationaire ringen zijn vervaardigd van corrosiebestendige materialen zoals siliciumcarbide, keramiek en Hastelloy, terwijl de afdichtingsringen van PTFE en fluorrubber zijn gemaakt. De pomp is geschikt voor sterk zure, alkalische en oxiderende media, zoals zuur-basepompen en afvalwaterpompen voor galvanisatie in de chemische industrie. Om afdichtingsproblemen door corrosie te voorkomen, moeten de juiste materialen worden gekozen op basis van de eigenschappen van het medium.

Mechanische afdichting voor deeltjesmedia

Vervaardigd met slijtvaste materialen zoals hardmetaal en siliciumcarbide, en uitgerust met deeltjesafvoersystemen, voorkomt het dat vaste deeltjes de afdichtingsvlakken binnendringen en krassen en slijtage veroorzaken. Het is geschikt voor media die zand en onzuiverheden bevatten, waaronder rioolpompen, mijnwaterpompen en slibpompen.