Тепловая система торцевого уплотнения

Торцевое уплотнение работает при сочетании различных явлений. Термическое состояние является одним из аспектов, если его избегать, это может в конечном итоге привести к выходу из строя уплотнения. Надлежащий мониторинг и способы воздействия на тепловую природу торцевого уплотнения могут увеличить срок службы уплотнения. Мы постараемся узнать взаимосвязь торцевого уплотнения и тепла, его причины, последствия и методы/способы обращения с ним.
Давайте рассмотрим интерфейс уплотнения. Между поверхностью уплотнения может выделяться тепло по многим причинам, а именно. тепло трения при работе всухую или высокие силы сопротивления из-за вязкости жидкости, нагретой жидкости, трибологических свойств поверхностей уплотнения и т. д. Некоторые причины устраняются сразу, если между поверхностями уплотнения поддерживается надлежащая и оптимизированная толщина пленки.
Если оптимизированная толщина пленки не соблюдается, это диссонирует с одной из главных функций уплотнения. Поэтому говорят, что срок службы уплотнений, работающих при полной пленочной смазке, больше за счет утечек. Чтобы сбалансировать эти два свойства, производятся расчеты путем корректировки баланса сил в зависимости от давления, ширины поверхности, конструкции поверхностей, материала, используемого для поверхностей уплотнения, и способа уплотнения. Производители экспериментировали и контролировали коэффициент трения, используя специальные материалы и покрытия. Алмазоподобное покрытие DLC, дисульфид молибдена, стеллит и другие технологии покрытия поверхности уплотнения включены в конструкцию для снижения трения, что приводит к уменьшению теплоты трения.
В связи с этим снижается вероятность других последствий, таких как тепловое конусообразование, деформация, волнистость, испарение жидкости между поверхностями уплотнения. Жесткость и стабильность жидкости снижаются при повышении межфазной температуры. Крайне низкие и высокие температуры по-своему влияют на жидкость, с которой работает уплотнение, что делает его склонным к закоксовыванию, образованию накипи, кристаллизации и затвердеванию жидкости.
Точно так же другой проблемой торцевого уплотнения является тепловое воздействие. Тепло может распространяться от любого источника. Оно может распространяться от вала, камеры уплотнения, нагретой жидкости и т. д. Этот тепловой поток может вызывать повышение температуры деталей, что приводит к тепловому расширению. Как мы все знаем, торцевое уплотнение является критически важным устройством, в котором незначительное отклонение или изменение размеров деталей может отразиться на производительности торцевого уплотнения в увеличенном масштабе. Поэтому при проектировании уплотнения необходимо учитывать тепловое поведение компонентов. Иногда из-за теплового расширения вала в уплотнении должны быть сделаны специальные приспособления, чтобы компенсировать эту рабочую среду.
Поскольку мы увидели, что управление теплом является еще одним критерием для лучшей работы уплотнения, различные конструктивные решения, такие как создание отверстий для охлаждения, обеспечение гидропрокладок на поверхностях уплотнения, порты для промывки и охлаждения, являются некоторыми из методов, используемых для охлаждения и поддержания температуры поверхностей уплотнения. Гидравлические прокладки используются как для смазки, так и для охлаждения между поверхностями уплотнения. В результате скорость износа, выделение тепла, выход из строя уплотнения, испарение жидкости снижаются. Промывочные порты создаются с учетом того, что поток должен проходить вблизи поверхности уплотнения. Над ответным кольцом созданы специальные порты для поддержания его температуры. Однако охлаждающая жидкость изолирована со всех сторон, чтобы она не смешивалась с другими технологическими жидкостями. Перегрев может повлиять на прилегающие к нему вторичные уплотнения. Также, мы позаботились о том, чтобы тепло, воздействие тепла, которому подвергается уплотнение, рассеивалось в окружающую среду.
Проведены исследования поведенческой модели тепловых механизмов в торцевом уплотнении. Предпринимаются усилия для уменьшения нежелательных результатов в работе уплотнения. Надлежащее прогнозирование и мониторинг необходимы при проектировании любого уплотнения.