المنشورات. تعبئة الغدة

معظم الهياكل تجهيزات الأنابيب يحتوي على صندوق حشو لإغلاق غطاء التوصيل المتحرك - المغزل باستخدام عبوات صندوق التعبئة. المواد عبوات الغدةيجب أن تتمتع بمرونة عالية ومقاومة للحرارة ومقاومة كيميائية بيئة العملوربما معامل احتكاك منخفض. تستخدم أساسا كحشو مواد القطن والقنب وحبل الاسبستوس والجرافيت والتلك و مواد البوليمر(الألياف الزجاجية ، الفلوروبلاست). أكثر حبال الأسبستوس المضفرة شيوعًا هي الحبال المربعة أو المربعة قسم مستدير، وكذلك الحبال الملفوفة بدون نسج أو تمشيط ألياف (قنب ، إلخ). الأكثر ملاءمة هو استخدام التعبئة من حلقات معدة مسبقًا ومشكلة.

حشوة قطنية، جاف أو مشرب ، يستخدم في الماء والهواء والمنتجات الزيتية عند ضغوط تصل إلى 20 ميجا باسكال ودرجات حرارة من 40 إلى 100 درجة مئوية تحت الصفر. يتم استخدام عبوات القنب في صورة جافة أو مشربة عند ضغط يصل إلى 16 ميجا باسكال ودرجة حرارة من 40 إلى 100 درجة مئوية تحت الصفر. تحت تأثير الأحماض والقلويات ، وكذلك في درجات الحرارة المرتفعة ، تفقد عبوات القطن والقنب قوتها وتنهار ، لكنها رخيصة ومتوفرة. الأصفاد الحلقيّة المصنوعة من القماش القطني على شكل مادة مطاطية (مبركن ومغرافيت) تُستخدم من درجات MHB و ML و MA في منتجات البخار والماء والهواء والزيت عند ضغوط تصل إلى 40 ميجا باسكال ودرجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية.

تعبئة الاسبستوستستخدم في شكل حبال مضفرة أو مصبوبة بشكل خاص. حلقات الأسبستوس مكدسة بالتتابع في صندوق مربع حشو. سلك الأسبستوس المشبع بمواد تشحيم CIATIM-221 مناسب لدرجات حرارة من -50 إلى 70 درجة مئوية وضغوط تصل إلى 20 ميجا باسكال ؛ حبل الأسبستوس المشبع بدهن الجرافيت - البارافين - لدرجات حرارة تتراوح من 200 إلى 50 درجة مئوية تحت الصفر وضغوط تصل إلى 4 ميجا باسكال. تستخدم أيضًا حلقات الألمنيوم والأسبستوس المنقسمة من ماركة KRAA للمنتجات البترولية. لدرجات حرارة تصل إلى 510 درجة مئوية ، يتم استخدام تعبئة من النوع الزغب ، وتتكون من رقائق الأسبستوس المخلوطة مع الجرافيت المقشر. الحلقات العلوية والسفلية لتعبئة الغدة مصنوعة من الأسبستوس ، ويمتلئ الفراغ بينهما "بالزغب".

حلقات مطاطيةوالأصفاد ، اعتمادًا على العلامة التجارية ، تستخدم للمياه والزيوت والمنتجات البترولية والأحماض والقلويات وفي درجات حرارة تتراوح من سالب 50 إلى 140 درجة مئوية.

التعبئة الجرافيت. يتميز الجرافيت بمقاومة عالية للحرارة (أكثر من 550 درجة مئوية) ، ومقاومة كيميائية ، وخصائص جيدة ضد الاحتكاك ، وموصلية حرارية عالية. لا تمتص الرطوبة. في حالة وجود رطوبة ، يشكل الجرافيت زوجًا كلفانيًا مع بعض الفولاذ وله تأثير تآكل عليهما ، لذلك يتم تثبيت تغليف الجرافيت في غدد الصمامات مباشرة قبل التشغيل ، وعادة ما يتم نيتريد المغزل لتجنب التآكل.

في بعض الحالات ، يتم استخدام المعالجة المسعورة للأسلاك المصنوعة من ألياف الجرافيت مع مكونات قليلة القسيم وجزيئية عالية في المحلول أو البلازما. التكنولوجيا الكيميائية، والذي يسمح بإغلاق الواجهة ويضمن مقاومة عالية للتآكل لزوج الاحتكاك "مانع التسرب". مجموعات الختم عبارة عن مجموعة من الحلقات المصنوعة من الجرافيت الطارد للماء ، والتي يتم إغلاقها من الأعلى والأسفل بالحبال. الحلقات لها أبعاد هندسية بقطر يتراوح من 12 إلى 360 مم وسماكة تتراوح من 10 إلى 25 مم. السماح لزيادة القوة بمقدار 1.2-1.3 مرة ؛ مقاومة الحرارة عند 150-200 درجة مئوية ؛ مقاومة التآكل (مقارنة بالألياف الأساسية) بمقدار 1.5-2 مرات ؛ درجة حرارة وسط العمل تصل إلى 600 درجة مئوية ، وما يصل إلى 3000 درجة مئوية - في بيئة خاملة ؛ زيادة عمر الخدمة بدون صيانة خاصة تصل إلى 1000 ساعة ؛ مقاومة تأثيرات بيئات التشغيل ، بما في ذلك المحاليل المركزة والمخففة من الأملاح والأحماض والقلويات (الشكل 1.18).

أرز. 1.18 حبال وحشيات الجرافيت بعد المعالجة الكارهة للماء.

يستخدم فليك الجرافيت في شكل عجينة ، منقى من الشوائب المعدنية والعضوية. لتجنب التسرب عبر الفجوة بين الغطاء والمغزل ، توضع حلقات الأسبستوس أعلى وأسفل التعبئة أو يتم تشذير الجرافيت بحلقات البارونيت. كما تستخدم الحلقات ونصف الحلقات المصنوعة من الجرافيت المضغوط. يستخدم الجرافيت للحشو وفي شكل معاجين مختلفة: الجرافيت سيريزين لدرجات حرارة تصل إلى 80 درجة مئوية عند ضغوط تصل إلى 1.6 ميجا باسكال ، وأسبستوس-جرافيت-زنك لدرجات حرارة من 70 إلى 150 درجة مئوية تحت ضغوط تصل إلى 4 ميجا باسكال .

التعبئة البوليمر. كمواد تعبئة في البيئات المسببة للتآكل ، يتم استخدام الفلوروبلاست -4 في شكل رقائق أو حلقات أو أصفاد. تستخدم العبوات المصنوعة من الحلقات البلاستيكية الفلورية ، أو الأصفاد أو نشارة الخشب ، المشحمة بمزيج من الجرافيت والبارافين والزيت ، في درجات حرارة تتراوح من 250 إلى 200 درجة مئوية تحت الصفر وضغط يصل إلى 5 ميجا باسكال. يمكن أن يتحمل الفلوروبلاست ضغوطًا تصل إلى 30-40 ميجا باسكال مع تصميمات مطوية منفصلة تستبعد زحف المواد. عند الضغط المنخفض ، مع الفلوروبلاست ، يتم استخدام عناصر مرنة إضافية - المطاط ، الزنبرك ، لأن الفلوروبلاست لديه القليل من المرونة. بالنسبة لحشوات الغدة ، يتم استخدام مادة مانعة للتسرب من البلاستيك الفلوري على شكل سلك في درجات حرارة تتراوح من 60 إلى 150 درجة مئوية تحت ضغط وضغوط تصل إلى 6.4 ميجا باسكال.

الجرافيت الموسع حراريا(TRG). في الوقت الحاضر ، بدأ إنتاج وتوريد عناصر مانعة للتسرب مصنوعة من الجرافيت الموسع حراريًا للتركيبات ووصلات الفلنجات في روسيا. معدات الطاقة. يتم استخدام هذا النوع من الختم المستند إلى الجرافيت الموسع حراريًا بدلاً من الأنواع القديمة المصنوعة من المعدن والبارونيت والمواد الأخرى المحتوية على الأسبستوس ، مما زاد بشكل كبير من موثوقية ومتانة هذه الوحدات.

تتمتع جميع أعمال التصميم والتكنولوجية الخاصة بتصنيع التسليح بدرجة عالية من الحداثة (على مستوى الاختراعات) باستخدام أحدث المواد ("المطاط المعدني" ، والمنتجات من أي سيراميك: كربيد السيليكون ، وأكسيد الألومنيوم ، والزركونيوم ، والزجاج ، سبيكة صلبة) والتكنولوجيات الحديثة (النيترة الكربونية ، طلاء الكروم المنتشر ، المعالجة بالكرومونيتريد ، المعالجة الحرارية بالليزر واللحام ، الأسطح غير المعدنية ، اللحام بالانتشار للمواد غير المتشابهة ، التشطيب الدقيق للماس على المستوى البصري ، الطلاء المقاوم للتآكل).

الجرافيت الممتد حرارياً هو مادة محددة لها خصائص متأصلة في الجرافيت ، من ناحية ، ولها خصائص إضافية تختلف عن التركيبات المقواة بالكهرباء أو الجرافيت المستخدمة ، على سبيل المثال ، في موانع التسرب الميكانيكية. إذا أضفت مرونة وانضغاطية إلى الخصائص الرئيسية للجرافيت ، فستحصل على فكرة عن الجرافيت الموسع حراريًا ، ولكن أولاً وقبل كل شيء ، لا يتم استخدام الجرافيت الموسع حراريًا المواد الهيكلية، ولكن كمواد لتصنيع الحشوات المرنة ذات الحواف ، وحشيات الجرح الحلزونية ، وتعبئة صندوق الحشو بخصائص ممتازة.

التناظرية للجرافيت الموسع حراريًا هي مادة الجرافيكس المعروفة. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا المستخدمة في تصنيع المنتجات من الجرافيت الموسع حراريًا يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكلفة الإنتاج وتحسن جودة المنتج النهائي.

الجرافيت الموسع هو جيل جديد من مواد الختم. تمتلك كل شيء صفات إيجابيةالجرافيت - مقاومة الحرارة ، المقاومة الكيميائية ، معامل الاحتكاك المنخفض ، الجرافيت الموسع حراريًا يكتسب بالإضافة إلى ذلك خاصية جديدة تمامًا - اللدونة. وتظل هذه الخاصية متأصلة فيها طوال مدة الخدمة.

لا تؤثر درجات الحرارة المرتفعة ولا التدوير الحراري ولا الوقت على مرونة الجرافيت. أختام TRG موثوقة للغاية ولا تتطلب أي صيانة. يفقد الأسبستوس مرونته وكتلته وحجمه بمرور الوقت ، ويحتاج إلى التشديد من وقت لآخر ، والجرافيت خالي من هذا العيب. لا يتحمل البلاستيك الفلوري درجات الحرارة العالية والضغط ، ويعمل الجرافيت عند 560 درجة مئوية و 400 ضغط جوي. تتحمل عبوات الكربون أيضًا درجات حرارة عالية ، ولكنها قابلة للاختراق للغازات والسوائل ، والجرافيت غير منفذ تمامًا حتى عند كثافة 1 جم / سم 3. وهو مصمم للعمل مع الأحماض والقلويات والزيت و يشرب الماء. عمر الخدمة على طول المسار المنزلق: الأسبستوس - 600 متر ؛ الجرافيت - 10000 متر. الجرافيت ناعم جدًا ، لذلك له تأثير ضئيل على جذع الصمام وعمود المضخة.

تُستخدم أختام شفة الجرافيت والجرافيت المعدني لختم التركيبات وخطوط الأنابيب والمبادلات الحرارية والضواغط وأوعية الضغط ووحدات الضخ ومعدات العمليات الأخرى. تتميز الأختام بإطالة عمر الخدمة ، والملاءمة البيئية المطلقة ومقاومة الشيخوخة. من الممكن العمل في بيئات عدوانية في درجات حرارة مرتفعة. تستخدم أختام الغدة الجرافيتية على موصلات الغدة ، بشكل أساسي مع حركة دورانيةرمح ، تسمح بإغلاق الشفاه البالية. تتميز أختام الجرافيت Omental أيضًا بعمر خدمة متزايد ، مطلق النظافة البيئيةولا تخضع للشيخوخة. قادرة على العمل في بيئات عدوانية في درجات حرارة مرتفعة ( أرز. 1.19).

أرز. 1.19 أختام الغدة الجرافيت.

الأختام شفة الجرافيتتستخدم لختم التركيبات وخطوط الأنابيب والمبادلات الحرارية والضواغط وغيرها من المعدات التكنولوجية. تتميز الأختام بإطالة عمر الخدمة ، والملاءمة البيئية المطلقة ومقاومة الشيخوخة. من الممكن العمل في بيئات عدوانية في درجات حرارة مرتفعة. تستخدم أختام شفة الجرافيت في موصلات اللسان والأخدود. يتم تطبيقها عند درجة حرارة تتراوح من 150 إلى 550 درجة مئوية (هواء) ، حتى 3000 درجة مئوية (بيئة خاملة) ؛ عند ضغط العمل يصل إلى 100 ميجا باسكال ؛ عدوانية البيئة درجة الحموضة من 0 إلى 14 ( أرز. 1.20).

أرز. 1.20. الأختام شفة الجرافيت.

الأختام شفة الجرافيت المعدنيةتستخدم لختم خطوط الأنابيب والمبادلات الحرارية وأوعية الضغط ومعدات العمليات الأخرى. تتميز الأختام بإطالة عمر الخدمة ، والملاءمة البيئية المطلقة ومقاومة الشيخوخة. من الممكن العمل في بيئات عدوانية في درجات حرارة مرتفعة. تستخدم أختام الفلنجة ذات الجرافيت المعدني على أي موصلات ، خاصة من نوع "الفلنجة الملساء". يتم تطبيقها عند درجة حرارة تتراوح من 150 إلى 200 درجة مئوية (هواء) ، إلى 3000 درجة مئوية (بيئة خاملة) ؛ عند ضغط العمل يصل إلى 200 ميجا باسكال ؛ عدوانية البيئة درجة الحموضة من 0 إلى 14 ( أرز. 1.21).

أرز. 1.21. الأختام المعدنية الجرافيت.

أختام الغدة الجرافيتتستخدم على موصلات الغدة ، خاصة مع الحركة الدورانية للعمود. يسمح بإحكام الغلق ، بما في ذلك الشفاه البالية. تتميز أختام الغدة الجرافيتية بعمر خدمة أطول ، ومقاومة بيئية مطلقة ومقاومة الشيخوخة. من الممكن العمل في بيئات عدوانية في درجات حرارة مرتفعة. يتم استخدامها في درجات حرارة تتراوح من 150 إلى زائد 550 درجة مئوية (هواء) ، حتى 3000 درجة مئوية (بيئة خاملة) ؛ عند ضغط العمل يصل إلى 100 ميجا باسكال ؛ عدوانية البيئة درجة الحموضة من 0 إلى 14 ( أرز. 1.22).

أرز. 1.22. أختام الغدة الجرافيت.

عززت ورقة الجرافيت - مادة مركبة، تتكون من طبقات من الصلب الأملس أو المثقوب مكسو بورق الجرافيت. يتم استخدامه لتصنيع الجوانات المقواة ولإغلاق وصلات الفلنجات للتركيبات وخطوط الأنابيب في درجات حرارة تتراوح من 196 درجة مئوية تحت الصفر إلى 600 درجة مئوية وضغط يصل إلى 40 ميجا باسكال ومحركات الاحتراق الداخلي. يتم إنتاجها في طبقة واحدة ومتعددة الطبقات مع عدد طبقات التسليح من 1 إلى 5.

شريط مانع للتسرب GRAFLEX L-200. تم تصميم شريط GRAFLEX L-200 (LK-EF) لإغلاق وصلات شفة ثابتة ذات تكوينات بسيطة ومعقدة في نطاق الضغط من الفراغ الكامل إلى 20 ميجا باسكال ، ودرجات حرارة تتراوح من 240 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية تحت الصفر ، لفترة قصيرة تصل إلى 310 درجة مئوية ، حسب النوع اتصال شفةو شروط محددةتشغيل خطوط الأنابيب والمعدات ( أرز. 1.23).

أرز. 1.23. شريط الختم.

يتم استخدام الشريط بدلاً من الحشيات التقليدية المصنوعة من الورق المقوى ، البارونيت ، F-4 الفلوروبلاستيك ، سحب FUM ، إلخ في إنتاج الغاز والنفط ، معالجة الغاز والنفط ، الكيماويات ، الأدوية ، الصناعات الغذائية ، في الصناعات الحرارية و الطاقة النوويةوغيرها من الصناعات. أعظم تطبيقتم الحصول على الشريط عند إغلاق وصلات شفة لمعدات التبادل الحراري (المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب: أغطية السخان ضغط منخفض، سخانات الشبكة ، ومبردات الزيت ، ومبردات الهواء ، وأغطية الصمامات ، وأغطية الأوعية والأجهزة ، وفتحات المكثف ، وخزانات الضغط ، والأعمدة ، والمبخرات ، وما إلى ذلك). يتكون الشريط البلاستيكي الفلوري الموسع من 100٪ فلوروبلاست عذراء (polytetrafluoroethylene PTFE) باستخدام تقنية خاصة. نتيجة للمعالجة ، تكتسب البلاستيدات الفلورية بنية ليفية موجهة وموجهة بشكل خاص. مادة الشريط ، التي تحتفظ بجميع الخصائص الكيميائية لمادة PTFE التقليدية ، تكتسب خصائص فيزيائية فريدة جديدة.

حشوة مضفرة "طلعت مصطفى"مصنوع من رقائق الجرافيت "Thermografenit" (TMG) ، معززة بخيط قطني أو ألياف زجاجية أو سلك معدني، على شكل حبل مضفر من مقطع مربع ، دائري ، مستطيل ، من خلال نسج من نسج من طبقة واحدة ومتعددة الطبقات ، صفين ، ثلاثة صفوف أو أربعة صفوف قطري نسج. يتم إنتاجه بقسم من 3x3 مم إلى 50x50 مم وبكثافة (0.8 - 1.2) جم / سم 3. مصممة لختم غرف صندوق التعبئة للمضخات والتجهيزات والوصلات الثابتة والمتحركة لمختلف الآلات والأجهزة ( أرز. 1.24).

يجعل معامل الاحتكاك المنخفض والموصلية الحرارية العالية من الممكن تشغيل مضخات الطرد المركزي في وضع مع الحد الأدنى من الاختراق ، عند استخدام حلقات المشتت الحراري من النوع C TMG بدون اختراق. يزيل استخدام عبوات مجموعة طلعت مصطفى فعليًا التآكل الميكانيكي والتآكل لسيقان وأعمدة الصمامات معدات الضخ. نتيجة لذلك ، يزيد حزم مجموعة طلعت مصطفى الفترة بين عمليات الإصلاح مضخات الطرد المركزيبنسبة 2 - 5 مرات ، تجهيزات خطوط الأنابيب بنسبة 3-5 مرات مقارنة مع الأسبستوس ، وبالتالي ، يضمن كفاءة عالية لاستخدامه.

أرز. 1.24 حشوة منسوجة.

رقائق الجرافيت "مجموعة طلعت مصطفى".رقائق الجرافيت المرنة من ماركة الجرافيت الموسعة حرارياً "Termografenit" (TMG) ، المصنعة بالتكنولوجيا التي تحتوي على طرق خاصةالتنظيف والمعالجة الكيميائية والحرارية للجرافيت البلوري الطبيعي ، متبوعًا بالدرفلة بدون مواد رابطة ، وإدخالها في الإنتاج علميًا - مصنع OOO "TMSpetsmash" ( أرز. 1.25).

أرز. 1.25 رقائق الجرافيت.

التطبيق الرئيسي لرقائق TMG هو إنتاج أختام صندوق الحشو لتركيبات خطوط الأنابيب ، ومضخات الطرد المركزي ، وحشيات وصلات الفلنجات.

مقاومة الحرارة في الهواء - 450 درجة مئوية ، عند ضغطها في فلنجات - 600 درجة مئوية ، في ظروف بخار الماء - 560 درجة مئوية ، في بيئة خاملة - 3000 درجة مئوية. رقائق TMG خاملة كيميائيًا وبيولوجيًا (تستخدم عند درجة الحموضة = 0-14) ، مقاومة للإشعاع ، غير سامة ، لا تدعم الاحتراق ، مقاومة للحريق والانفجار ، لا تتقدم في العمر ، لها خصائص مضادة للاحتكاك ، لا تبلى مهاوي وقضبان.

حلقات O "TMG"تستخدم لختم الوصلات المنقولة والثابتة لتركيبات خطوط الأنابيب والطرد المركزي والمضخات الدوامية والمكبسية والآلات والأجهزة المستخدمة في صناعات الطاقة والبتروكيماويات والكيماويات والمعالجة وغيرها. يزيد استخدام الحلقات "Thermografenit" (TMG) من فترة الإصلاح الشامل للتشغيل: التحكم في تجهيزات خطوط الأنابيب بمقدار 3-5 مرات ، ومضخات الطرد المركزي بمقدار 5-12 مرة.

جوانات الجرح الحلزونية "مجموعة طلعت مصطفى"تُستخدم لإغلاق الوصلات "الملساء" ذات الحواف ، مثل "تجويف النتوء" و "تجويف الشوكة" وتركيبات خطوط الأنابيب والأوعية والأجهزة والمضخات والمعدات المماثلة للمواد الكيميائية وتكرير النفط وغيرها من الصناعات عند درجة حرارة متوسطة للعمل من 196 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية وضغط يصل إلى 25 ميجا باسكال.

تتكون حشية الجرح الحلزونية (SNP) من ( أرز. 1.26) من طبقات من شريط فولاذي مقاوم للتآكل ملفوف على البارد (2) وشريط حشو - شريط مرن من الجرافيت الممدد حرارياً "Thermografenit" (3).

أرز. 1.26 حشية الجرح الحلزونية: 1 - حلقة تقييد خارجية ؛ 2 - شريط فولاذي ؛ 3 - شريط TMG ؛ 4 - الحلقة الداخلية المقيدة ؛

وفقًا لشكل المقطع العرضي ، تحتوي جميع أنواع SNPs على ملف تعريف على شكل V. يحدث الختم نتيجة لملء الحشو للشفرات الدقيقة للشفاه أثناء الضغط ، ويعمل الشريط المعدني كإطار مرن. نظرًا لخصائص البلاستيك المرن الفريدة لشريط "Thermografenit" ، يحتفظ SNP بخصائصه المانعة للتسرب عند فك البراغي ، والاهتزازات ، والتمدد الحراري ، ونبضات الضغط في خطوط الأنابيب ، إلخ.

اعتمادًا على نوع وصلة الفلنجة ، تم تجهيز الحشيات بحلقات مقيدة:

• بالنسبة للشفاه من النوع "تجويف النتوء" ، يتم استخدام حلقة مقيدة داخلية ؛
• للشفاه "الملساء" - الحلقات الخارجية و / أو الداخلية.

الحلقات المقيدة مخصصة لـ:

• حماية جزء الجرح الحلزوني من التمزق بضغط التشغيل ؛
• حماية جزء الجرح الحلزوني من الضغط الزائد أثناء التثبيت ؛
• تمركز الحشية ، لأن القطر الخارجي للحلقة المقيدة يساوي القطر الداخلي للحلقة التي توضع على طولها براغي تثبيت الشفة.

مادة الحلقات الداخلية - فولاذ مقاوم للتآكل ، خارجي - صلب كربوني. مادة الحشو - رقائق "Thermographenite" ، سماكة 0.60 ± 0.05 مم ، كثافة 1.0 ± 0.08 جم / سم.

في معظم تركيبات الأنابيب ، يتم ضمان إحكام الوصلة المنقولة "غطاء المغزل (قضيب)" باستخدام صندوق حشو (ختم السدادة). يجب أن يتضمن جهاز التعبئة تعبئة الغدة، تتكون من عنصر واحد أو أكثر مصنوع من مادة مرنة قابلة للتشوه بسهولة.

طرق تصنيع عبوات التعبئة

مزايا التعبئة مربع التعبئة ─ لا غالي السعروسهولة الاستبدال. بالمناسبة ، في معظم الحالات ، عندما يقولون "استبدال صندوق التعبئة" ، فإنهم يقصدون بالضبط استبدال عبوة التعبئة.

يمكن عمل تعبئة الغدة طرق مختلفة. العبوات المضفرة هي واحدة من أكثر مواد الختم شيوعًا لحشو الصناديق في صمامات خطوط الأنابيب. طرق تصنيعها: تجديل طبقة واحدة من اللب ، ونسج متعدد الطبقات ، من خلال النسيج. جنبا إلى جنب مع الحزم المضفرة ، يتم استخدام عبوات الغدة الملتوية والملفوفة. يمكن أن تكون تعبئة صندوق الحشو في شكل ليس فقط سلك (مستطيل (بما في ذلك مربع) أو مقطع دائري) ، ولكن أيضًا تتكون من حلقة واحدة أو أكثر من الحلقات المصبوبة بشكل مناسب.

كيف تعمل حشوة الغدة وما المهام التي تحلها؟

يتم وضع صندوق التعبئة في تجويف خاص (صندوق حشو ، يسمى أيضًا صندوق) ، ويتم ضغطه على طول محور القضيب أو المغزل تحت تأثير جهاز تنظيم الحمل. تتسبب القوة المرنة في تمدد العناصر المكونة لها (أو عنصر واحد) في اتجاه عمودي على هذا المحور ، مما يملأ الفجوة بين الجذع (المغزل) وجدران الفتحة في الغطاء. تصبح الفجوة المملوءة بحشو الغدة محكمة الإغلاق.

إن ضمان أعلى إحكام لصمامات خطوط الأنابيب طوال فترة الخدمة بأكملها ليس المهمة الوحيدة لملء أختام صندوق الحشو. من المهم جدًا أن يكون تنفيذه مصحوبًا بأقل قدر ممكن من الاحتكاك في منطقة التلامس الخاصة بصندوق التعبئة بأجزاء متحركة. بهذه الطريقة ، يمكن تجنب التآكل السريع للساق (المغزل) وصندوق التعبئة نفسه ، بالإضافة إلى تقليل تكاليف الطاقة أثناء تشغيل الصمامات التي يتم التحكم فيها باستخدام محرك ميكانيكي.

اختيار المواد المستخدمة في تصنيع عبوات التعبئة

إلى حد حاسم وظائفويتم تحديد فعالية ختم صندوق التعبئة من خلال خصائص مادة صندوق التعبئة. من أجل ضمان حل ناجح للمهام التي تواجه ختم صندوق التعبئة ، يجب أن يحتوي على مجموعة كاملة من الصفات ، وأهمها ، إلى جانب أصغر معامل احتكاك ممكن ، ليس حتى واحدًا ، ولكن العديد من "المقاومة" عند ذات مرة. المقاومة الكيميائية لوسائط العمل المختومة. مقاومة حرارية عالية و درجات الحرارة المنخفضة. المقاومة الميكانيكية للاهتراء والتأثيرات الميكانيكية المختلفة.

يمكن تصنيع عبوات صندوق الحشو من مواد مختلفة. من ألياف طبيعية(محاصيل القطن أو اللحاء) ، ألياف من أصل معدني (غزل الأسبستوس) ، ألياف كيميائيةوالمساحيق المعدنية والزيوت المعدنية والبوليمرات والمعادن. يتم إبراز الخصائص الضرورية لتعبئة صندوق التعبئة من خلال تطبيق التشريب والحشو. يتم تحديد الاختيار المحدد لمواد صندوق التعبئة بواسطة المادة الكيميائية و الخصائص الفيزيائيةبيئة العمل ودرجة حرارتها وضغطها ودرجة مسؤولية الصمام وتصميمه وعدد من العوامل الأخرى.

عبوات الغدة المصنوعة من مواد قطنية وقنب

تُستخدم عبوات القطن على نطاق واسع ، كلاهما منسوج (صندوق حشو KBP مشبع بتركيبة دهنية مضادة للاحتكاك ، مرسم) ، وملفوف بالمطاط ─ HBR و HBRS (بالإضافة إلى أنه "مجهز" بنواة مطاطية). "المقواة" بالمطاط ، تستخدم للغازات (الهواء ، ثاني أكسيد الكربون ، NH3) ، البخار ، المياه ، الزيوت المعدنية. يتم إنتاج حشوات قطنية جافة ومشبعة بقلب حجري.

صفة "القنب" (على سبيل المثال ، قنب صندوق الحشو) لا تجمع فقط بين الحشوات المصنوعة من ألياف القنب ، ولكن أيضًا محاصيل اللحاء الأخرى مثل الجوت والكتان وما إلى ذلك. مشربة بتركيبة دهنية مضادة للاحتكاك ، مصقولة بالجرافيت.

لفترة طويلة تستخدم لإغلاق مختلف الأجهزة التقنية، بما في ذلك أختام صندوق الحشو لتجهيزات خطوط الأنابيب ، تتمتع عبوات الألياف النباتية بميزة لا جدال فيها - سعر منخفض. يجب أن "يُدفع" مقابل المقاومة المنخفضة نسبيًا للتأثيرات الخارجية ، وبالتالي ، من خلال الاستحالة الأساسية لاستخدامه في ظل ظروف تشغيل معينة ، أو بالحاجة إلى الاستبدال المتكرر إذا كان التشغيل مسموحًا به. عند تعرضها لمحاليل القلويات والأحماض ودرجات الحرارة المرتفعة (أكثر من 100 درجة مئوية) أو المنخفضة (أقل من 40 درجة مئوية تحت الصفر) ، فإنها تصبح أقل متانة ويمكن تدميرها تمامًا.

يمكن أن يؤدي استخدام حشوة القنب ، التي تخلق احتكاكًا كبيرًا بدرجة كافية ، إلى تآكل المغازل وسيقان الصمام في أماكن التعبئة ، إذا كان عملها مرتبطًا بحركتها المتكررة.

لا تتسامح مع عبوات علب الحشو المصنوعة من ألياف نباتية والضغط الشديد. للقطن عليه الشريط العلوىحوالي 20 ميجا باسكال ، والقنب ─ أقل إلى حد ما.

ولكن بالنسبة لتركيبات خطوط الأنابيب ، عندما يكون وسط العمل عبارة عن ماء بدرجة حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية ، فإن عبوات الغدد الجافة أو المشبعة المصنوعة من ألياف نباتية تعد خيارًا مقبولاً تمامًا. مع "دعم" المواد مثل المطاط والجرافيت ، تزداد احتمالات عبوات الغدد المصنوعة من الألياف النباتية بشكل ملحوظ. نأخذ تكوين مختلف(قسم) مضغوطة في قوالب ، مبركن ، ملفوف ، متعدد الطبقات ، أصفاد حلقية من نسيج مطاطي (MHB مصنوعة من نسيج قطني و ML مصنوعة من الكتان) يمكن استخدامها في بيئة الغازات الخاملة والهواء والماء (ليس فقط الشرب الماء) والبخار والمنتجات الزيتية عند ضغوط تصل إلى 40 ميجا باسكال (400 كجم / سم 2).

صناديق حشو الأسبستوس

تُستخدم عبوات غدة الأسبستوس لإغلاق الوصلات المتحركة لتركيبات خطوط الأنابيب التي تعمل في بيئات محايدة وعدوانية. اعتمادًا على تركيبة التشريب ، يتم استخدامها في التركيبات التي تتحكم في تدفق الماء والقلويات ومنتجات الزيت والوسائط الغازية والبخار.

يقدم المصنعون مجموعة واسعة من عبوات الأسبستوس. Wicker - العلامات التجارية AGI و AP-31 و ASP-31 و APR و APR-31 و APRPP و APRPS و AS و ASP و ACC و AF-1 و AFV و AFT و PAFS ؛ ملفوفة - درجات AR (مطاط ملفوف) ، ARS (ملفوفة بالمطاط مع قلب مطاطي) ؛ ملتوية ، على سبيل المثال ، APK-31 ، مشربة بتركيبة دهنية مضادة للاحتكاك تعتمد على المستخلصات البترولية ، مع رسوم بيانية.

تنتشر عبوات علب الحشو الخاصة بماركات التكييف - خوص الأسبستوس الجاف و ACC - نفس الشيء ، فقط مع لب زجاجي متجول. تحتوي عبوات الأسبستوس للعلامات التجارية ASP و ASP-31 على لب زجاجي متجول (حزمة من الألياف الزجاجية). يتم تشريب عبوات غدة الأسبستوس الجرافيت AP-31 و ASP-31 و APR-31 بتركيبة دهنية مضادة للاحتكاك تعتمد على المستخلصات البترولية. لتشريب عبوات غدة الأسبست ، تستخدم أيضًا معلقات الفلوروبلاست (AF-1) أو الفلوروبلاست والتلك (العلامة التجارية AFT). يتم أيضًا تعزيز العبوات المضفرة APRPS و APRPP بسلك نحاسي.

تعتبر تعبئة غدة الأسبستوس فعالة في نطاق درجات حرارة واسع: من -70 إلى + 300 درجة مئوية.

لا يتحمل الأسبستوس الرطوبة جيدًا ، لكن التشريب بالزيت يمكن أن يزيد من مقاومته للرطوبة. تستخدم تعبئة الغدة أيضًا مزيجًا من الجرافيت ورقائق الأسبستوس المحتفظ بها في صندوق التعبئة بواسطة حلقات الأسبستوس. بين حلقات الأسبستوس ، يمكن تثبيت البطانات الجرافيتية ، ويتم فرك الحلقات نفسها بكثرة باستخدام الجرافيت ، الذي يتمتع بقدرة فريدة على تقليل الاحتكاك.

صندوق حشو الجرافيت

لتصنيع عبوات صندوق حشو الجرافيت ، ما يسمى ب. الجرافيت الموسع حراريًا (والمختصر بـ TRG) هو تعديل للجرافيت الطبيعي ، يتكون من الكربون النقي. كلما كان TRG أنقى ، زادت معايير أدائه. يمكن أن يزيد استخدامه بشكل كبير من مقاومة أختام صندوق التعبئة عند درجات حرارة عاليةوالضغط. إنها نتيجة خصائص فريدة من نوعهاالمواد: مقاومة عالية للحرارة ، خمول كيميائي ، مرونة ، معامل احتكاك منخفض. الجرافيت الممدد حراريا ─ صديق للبيئة مادة نقية، والحفاظ على استقرار الخصائص على مدى فترة طويلة من التشغيل. على سبيل المثال ، يمكن أن تستمر عبوة الجرافيت لسنوات عديدة دون تغيير مادة التعبئة أو الحاجة إلى تعبئة إضافية. ربما تكون تعبئة صندوق حشو الجرافيت هي الأكثر موثوقية بين جميع العبوات التي تعمل في درجات حرارة عالية.

يستخدم الجرافيت لحشو الغدد في شكل معاجين ، على سبيل المثال ، الجرافيت سيريزين أو الأسبستوس الجرافيت والزنك. أو في شكل مسحوق ، على سبيل المثال ، في خليط من الجرافيت ومساحيق الفلوروبلاست. يضمن هذا المزيج إحكام صندوق التعبئة وتقليل تآكل الساق والمغزل.

التعبئة المضفرة مصنوعة من رقائق الجرافيت المقواة بخيوط قطنية ، ألياف زجاجية ، أسلاك معدنية. في الإصدار الأخير ، تمت زيادة المقاومة الحرارية لغلاف الغدة إلى أكثر من 600 درجة مئوية.

صندوق حشو البلاستيك الفلوري

جزء مهم من عبوات صندوق التعبئة هو عبوات PTFE. الفلوروبلاست ، المعروف أيضًا باسم بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) أو تفلون ( علامة تجارية) ، تم الحصول عليها قبل بداية الحرب العالمية الثانية مباشرة ، ولكن على نطاق واسع بالفعل بدأ استخدامها بعد انتهائها. أصبح الفلوروبلاست أحد الاختراعات البارزة من بين تلك التي يرتبط بها مفهوم "التقدم العلمي والتكنولوجي". يعرف الجميع تقريبًا عن مادة الفلوروبلاست ، على الأقل من الأطباق المغطاة بطبقة تفلون غير لاصقة. لكن هذا بالطبع ليس سوى أحد جوانب تطبيقه. الفلوروبلاستيك (PTFE) - مادة فعالةلحشو أختام الصندوق. مزاياه: مقاومة عالية للطيف بأكمله تأثيرات خارجية─ كيميائي (الخمول الكيميائي للبلاست الفلور هو من أعلى المعدلات بين البوليمرات) ، ميكانيكي ، حراري. نتيجة هذا طويل الأمدخدمات. كرامة مهمةالفلوروبلاست معامل احتكاك منخفض ، واحد من أصغر المواد المستخدمة في الختم ، وبالتالي فلوروبلاست ضمان لقضيب (مغزل) انزلاق ممتاز.

كعلبة تعبئة ، توفر الفلوروبلاست إحكامًا عند العمل مع وسائط عمل مختلفة: الماء ، البخار ، الغاز ، الأحماض ، الزيت ، المبردات. بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة ، يمكن استخدامه في درجات حرارة عالية.

ومع ذلك ، هناك بعض العوامل التي تحد من استخدام PTFE كمادة صندوق حشو. في درجات الحرارة المرتفعة ، تتضخم في الفلوروكربونات السائلة ، وحتى في درجة حرارة الغرفة يزيد حجمها قليلاً عند ملامستها للفريونات. لا يتم ترطيبها بالماء عند غمرها لفترة قصيرة ، ومع ذلك يتم ترطيب البلاستيك الفلوري عند التلامس المطول مع الماء المقطر ، مقاسة بعشرات الأيام.

يمكن تصنيع حشوة الغدد البلاستيكية الفلورية من عديد رباعي فلورو إيثيلين نقي ومن بلاست فلوروبلاست مع مواد مالئة ، على سبيل المثال ، مملوءة بالجرافيت. إن تشبع الخيوط البلاستيكية الفلورية بالجرافيت بتكوين روابط بينها وبين البلاستيدات الفلورية على المستوى الجزيئي يجعل من الممكن إنتاج عبوات غدد بخصائص فريدة وأكثر وضوحًا من البلاستيدات الفلورية النقية.

قد يتكون الخيط البلاستيكي الفلوري من شريط رفيع ملتوي أو من عدد كبيرألياف رفيعة طويلة ملتوية. في الحالة الثانية ، تكون حشوة الغدة أكثر كثافة.

يرجع التوزيع الواسع لأختام صندوق التعبئة في صمامات خطوط الأنابيب إلى عدد من مزاياها. إلى جانب التكلفة المنخفضة والوظائف التكنولوجية ، يحتل اختيار المواد لتعبئة الصناديق مكانًا مهمًا في هذه السلسلة. بفضل تطور العلم و التقنيات الصناعيةبمرور الوقت ، يتوسع فقط ، مما يعني أن إمكانية ختم الغدة تزداد مثل حل بناءمصمم لضمان ربما أهم جودة لتركيبات خطوط الأنابيب ضيق.

تأثير GRAFLEX SEALANTS على إنشاءات صندوق تخزين المضخة الدوارة والمضخة

Avdeev V.V. ، دكتور في العلوم التقنية ، أستاذ ، Gen. مدير
إيلين إي تي ، دكتوراه ، أستاذ مشارك ، نائب الجين. مدير السياسة الفنية
Ulanov GA ، كبير المصممين

نبذة مختصرة. يراقب العمل الحالي أداء مانع التسرب لصندوق حشو المضخة تحت المعالجة البيئية وقوى الضغط. تم عمل المقارنة بين تفاعل المواد المانعة للتسرب المخصصة ومانعات التسرب "Graflex" مع الأسطح محكمة الغلق. تم تقديم توصيات لتعديل صندوق التعبئة تحت استخدام مواد منع التسرب "Graflex". تم تقدير كفاءة استخدام "Graflex" بالمقارنة مع المواد المانعة للتسرب المخصصة.

الأكثر استخدامًا في وحدات الختم لأعمدة مضخات الطرد المركزي هي عبوات علب الحشو اللينة المعروفة والبسيطة في التصميم. تتكون معظم عبوات علب الحشو اللينة المنتجة من دعامة ليفية منسوجة مشربة المزلقمع إضافات من المواد المضادة للاحتكاك (الجرافيت ، التلك ، إلخ).

يتم تحديد شد صندوق التعبئة بشكل أساسي من خلال المقاومة الهيدروليكية للتعبئة ، والتي يتم تحويلها بواسطتها إلى وسط العمل المحكم ودرجة ضغطه على الأجزاء المحكم الإغلاق. في ظل ظروف التشغيل الفعلية ، يتأثر صندوق التعبئة ، من ناحية ، بقوة شد صندوق التعبئة ، ومن ناحية أخرى ، بضغط وسط العمل ، مما يؤدي إلى تشوه البلاستيك للمادة وضغطها ، مما يقلل من المسامية والنفاذية.

في نفس الوقت ، أثناء التشغيل ، تبلى عبوة التعبئة ، والتي تكون مصحوبة بإزالة المواد خارج صندوق التعبئة. يقل إحكام غلق صندوق التعبئة أثناء التآكل ويتطلب ترميمًا دوريًا. يعتمد تآكل مادة التعبئة على عدد من العوامل ، أهمها خشونة السطح للجزء المحكم المنقول ، ونوع الحركة بالنسبة للتعبئة (الترددية أو الدورانية) ، وشدة الحركة ، وضغط التلامس التعبئة على العمود ، ضغط وسيط العمل المختوم ، حالة التجميعو الخصائص الفيزيوكيميائيةالوسيط المراد ختمه ، قوة الروابط الداخلية لمواد التعبئة.

لاستعادة درجة معينة من الضيق ، يتم استخدام شد صندوق التعبئة. يمكن تفسير صعوبة استعادة إحكام صندوق التعبئة ، الذي انخفض نتيجة التآكل الميكانيكي للعبوة ، عن طريق شد صندوق التعبئة على النحو التالي. طبقة رقيقة من الحشو المجاورة للجزء المتحرك المراد إحكام غلقه عرضة للتآكل والتمزق. بسبب تآكل الجزء المتحرك ، تكون مسامية المادة في هذه الطبقة الرقيقة أعلى منها في باقي حجم التعبئة. يمكن تقليل مسامية هذه الطبقة بواسطة ضغط محوريوملء الفراغات بمواد من الطبقة الأساسية. يعتمد ملء هذه الفراغات بمواد التعبئة إلى حد كبير على الخصائص البلاستيكية للمادة ، والتي تتميز بمعامل الضغط الجانبي (Kb) ، الذي يحدد نسبة القوة المحورية المطبقة على عنصر الختم ، والتي تنتقل في الاتجاه الشعاعي (لـ العبوات المضفرة الأكثر استخدامًا من AP ، AS ، APR ، AGI Kb = 0.35-0.45). أثناء التشغيل ، مع التشديد الدوري لصندوق التعبئة ، يتم ضغط مادة الحشو وتفقد اللدونة والقدرة على التشوه في الاتجاهات المحورية والشعاعية. لذلك ، يجب تطبيق المزيد والمزيد من القوة المحورية لضمان إحكام إغلاق التجميع ، حتى تأتي اللحظة التي لا يضمن فيها ضغط صندوق التعبئة إحكام التجميع ويجب استبدال الختم.

إلى ما سبق ، يجب إضافة أن القوة المحورية المطبقة على التعبئة تتناقص بشكل كبير على طول عمق صندوق التعبئة ، بسبب احتكاك الحشو بجدران الغرفة وغطاء العمود ، وأيضًا بسبب الاحتكاك الداخليفي العبوة نفسها ، والتي تحدث أثناء الضغط. بدورها ، تعتمد قوة الاحتكاك للتعبئة على أسطح التزاوج على خشونة الغلاف وجدران صندوق التعبئة ، وبالتالي يعتمد توزيع القوى على طول عمق صندوق التعبئة على هذه العوامل. نظرًا لأن كل حلقة تعبئة تضعف قوة شد صندوق التعبئة بسبب قوى الاحتكاك ، حيث يزداد عمق صندوق التعبئة وعدد الحلقات المثبتة ، ستنخفض قوة الضغط للحلقات الأخيرة. يؤدي الانخفاض في قوة الضغط إلى حقيقة أن طبقات التعبئة الملامسة لوسط العمل ليست مضغوطة بشكل كافٍ ، لذلك يمكن للوسيط اختراق كل من مسام الحشوة نفسها وبين الجذع والتعبئة ، مما يؤدي إلى إزالة الضغط من صندوق الحشو.

أرز. واحد. الخاصية النوعيةتوزيع الضغط الشعاعي على عمق ختم الغدة.

Ro - الضغط المحوري على حشوة الغدة من جانب كم الضغط ؛
PP - ضغط بيئة العمل ؛
Рв هو الضغط الذي تمارسه التعبئة على العمود.

يظهر التغيير النوعي في القوة الشعاعية على العمود بطول طول صندوق التعبئة ، من التأثير الكلي لوسط العمل وتأثير كم الضغط في الشكل. 1. كما يتضح من الشكل ، فإن الحلقات الأولى تتحمل أكبر حمولة ، والتي في العملية لها تآكل بنسبة 70٪ من تآكل ختم صندوق التعبئة بالكامل ، بينما الحلقات الأخيرة تقريبًا لا تبلى وتكون زائدة عن الحاجة بشكل أساسي. يجب أن نضيف أن انحدار السمة المقدمة يعتمد بشكل أساسي على خصائص المادة (على قيمة معامل الضغط الجانبي) ، فكلما كان Kb أصغر ، كان هذا المنحنى أكثر حدة.

إلى جانب معامل الضغط الجانبي ، فإن تصميم صندوق التعبئة له تأثير كبير على ضغط التعبئة المراد غلقها في غلاف العمود.

أرز. 2. تصميم مربع حشو مع حلقة فانوس وسيطة للعبوات التقليدية.

1. رمح المضخة.
2. خاتم برونزي podsalnikovy.
3. جدار صندوق التعبئة.
4. دفع كم؛
5. حلقة فانوس.

معظم التصميمات الحالية لصناديق التعبئة لمضخات الطرد المركزي مصنوعة من حواف على الجانب النهائي لصندوق التعبئة وعلى كم الضغط ، الشكل. 2. تحت تأثير هذا الشطبة ، تتعرض عناصر الختم القصوى لقوة إضافية (Рrad) تضغط عليها ضد غلاف العمود ، الشكل 3. نتيجة لذلك ، يزداد التأثير الشعاعي لعناصر الختم القصوى (الأولى والأخيرة) على غلاف حماية العمود ويزداد تآكلها بشكل أكبر. أكثر، وليس هناك تآكل في مادة الختم فحسب ، بل يحدث أيضًا تآكل في الغلاف الواقي للعمود. أظهرت الممارسة العملية وجود مناطق مميزةارتداء غطاء العمود في المنطقة التي توجد بها هذه الحلقات. نتيجة لذلك ، بعد 0.5-1 سنة بالفعل ، اعتمادًا على ظروف التشغيل ، يصبح من الضروري إصلاح أو استبدال الغلاف الواقي.

تين. 3. مخطط إعادة توزيع نقل القوة المحورية من كم الضغط بشطبة.

1.-حشو جدار مربع. 2. كم الضغط. رمح مضخة Z.
Ro - القوة المحورية التي تعمل على كم الضغط ؛
Pa - القوة المحورية التي تنتقل عن طريق كم الضغط إلى حلقة الختم ؛
رراد هو المكون الشعاعي للقوة المحورية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤدي الضغوط الشعاعية المفرطة الناتجة إلى زيادة الاحتكاك ، والتسخين الموضعي للعمود وحتى غليان مائع العمل ، ونتيجة لذلك ، تدمير طارئ لصندوق التعبئة.

في الممارسة العالمية ، المزيد والمزيد تطبيق واسعالعثور على الأختام على أساس الجرافيت الموسع حراريًا (TEG) ، وبولي تيترافلورو إيثيلين (PTFE) ومركباتها ، باستخدام ألياف تقوية عالية القوة. إحدى الشركات المصنعة الرئيسية لهذه المنتجات في روسيا لأكثر من 12 عامًا هي NPO UNIKHIMTEK ، التي تنتج مجموعة كاملة من مواد منع التسرب تحت العلامة التجارية GRAFLEX.

يتم تحديد المزايا الرئيسية لمنتجات الختم الجديدة على البارونيت وحلقات الأسبستوس والجرافيت والأسبستوس والقطن من خلال حقيقة أنها قابلة للتطبيق في مجموعة واسعة من التطبيقات.

نطاق (غير محدود عمليًا) لدرجات الحرارة والضغوط ، ولديه انضغاط جيد (20-60٪) تحت الحمل وقابلية الاسترداد (10-70٪) بعد إزالته ، والمرونة (8-12٪) ، لا تفقد هذه الخصائص بمرور الوقت - افعل ذلك لا تسترخي و "لا تتقدم في العمر" ، فهي خاملة كيميائيًا وقابلة للتطبيق في أي بيئة تقريبًا ، وتوفر إحكامًا للوحدة المختومة لفترة طويلة دون تشديد منتظم ، ولها معامل احتكاك منخفض من 0.02 - 0.12٪ وموصلية حرارية عالية.

إن وجود الخصائص المذكورة أعلاه يجعل من الممكن استخدام هذه المواد لإغلاق المفاصل المتحركة في بسرعات عاليةالانزلاق (حتى V = 25m / s) في نطاق واسع من درجات الحرارة والضغوط.

في الوقت الحاضر ، تنتج CJSC "Unihimtek" عناصر مانعة للتسرب على شكل حلقات (حلقات KGN منخفضة الكثافة مصنوعة من مادة GRAFLEX) وحزم مضفرة (عبوات NGF مضفرة من مادة GRAFLEX) لمضخات الختم. علاوة على ذلك ، حلقات الختم مصنوعة من عدة أنواع ، ملتوية (KGN-V) ونفخة ، أنواع مختلفة(KGN-SO ، KGN-SOP).

تصنع الحلقات الملتوية عن طريق لف حلزوني لشريط الجرافيت ، متبوعًا بالضغط البارد في قالب لكثافة معينة. نتيجة لمثل هذا الضغط ، تتشوه طبقات الرقائق على شكل تمويج في الاتجاه المحوري وترتبط بإحكام ببعضها البعض ، مما يضمن إحكام الربط. يتم تحديد كثافة ضغط الحلقات بواسطة معلمات وظروف التشغيل اللاحق وعادة ما تكون في النطاق ρ = 0.9-N.35 جم / سم مكعب. تحتوي هذه الحلقات على معامل ضغط جانبي مرتفع (Kb = 0.7-0.85) ، وبالتالي فهي تستخدم لتوفير الختم عند قيم منخفضة للضغط المحوري.

تتكون الحلقات ذات الطبقات من طبقات أفقية متناوبة من رقائق الجرافيت المقطوعة من ورقة (عمودية على محور الحلقة). حلقة KGN-SO مصنوعة من طبقة تلو طبقة ولصق الطبقات معًا. حلقة KGN-SOP مصنوعة من رقائق الجرافيت مع وضع بديل لكل طبقة والضغط المسبق على البارد لاحقًا. تتمتع هذه الحلقات بموصلية حرارية عالية في الاتجاه الشعاعي λ> 120 واط / (م · ك) ومعامل ضغط جانبي منخفض (Kb = 0.1-0.15) ، وبالتالي فهي تستخدم لإزالة الحرارة وكحلقات خانقة. نظرًا لقيمة Kb الصغيرة ، تظل فجوة صغيرة جدًا بين العمود والحلقة أثناء الضغط ، حيث يتم اختناق التدفق المتوسط ​​، مما يضمن المزيد الظروف المواتيةعمل حلقات أخرى.

تصنع عبوات الختم المضفرة على شكل حبل ، بشكل أساسي من مقطع مربع ، من خلال نسج متعدد الصفوف وقطري. يتم الحصول على خيوط النسيج عن طريق لف شريط من رقائق الجرافيت. لإعطاء قوة التعبئة المضفرة في مرحلة إنتاج الرقائق ، يتم تقويتها بخيوط من مواد مختلفة(خيوط قطنية ، ألياف زجاجية ، أسلاك معدنية ومواد تقوية أخرى). لتوسيع خصائص مادة الختم ، يتم استخدام العبوات المضفرة مع مواد أخرى ، على وجه الخصوص ، مع الألياف البلاستيكية الفلورية الموسعة ، والألياف عالية القوة - كيفلر (SVM). يتم استخدام التشريب لتحسين خصائص الختم للحزم المضفرة ، وكذلك لتقليل معامل الاحتكاك ونشاط التآكل. تركيبات خاصةومواد التشحيم.

معامل الضغط الجانبي للتعبئة المضفرة NHF (Kb = 0.5-0.6) ، في نفس الوقت ، تحتوي هذه التعبئة على معامل توصيل حراري مرتفع إلى حد ما ، يمكن مقارنته بالتوصيل الحراري لمعدن غلاف المضخة.

تتيح مجموعة متنوعة من التقنيات لتصنيع منتجات مانعة للتسرب من مادة GRAFLEX إمكانية تجميع مجموعات من العبوات بخصائص استهلاكية محددة.

أرز. الشكل 4. مخطط ختم صندوق التعبئة لعمود مضخات التشغيل مع مجموعة كاملة من عناصر الختم GRAFLEX.

تصميم مجموعة ختم الغدة لعمود المضخة المصمم مسبقًا من قبل الشركات المصنعة لمواد الختم التقليدية (حشوات مصنوعة من الأسبستوس والقطن و مواد اصطناعيةمع أنواع مختلفةالتشريب) في الشكل 4 أ. عادة ما يتم ضبط عمق صندوق التعبئة على عدد كبيرالحلقات (6-12 قطعة) ، التي تحدد مسبقًا إنشاء قوة محورية كبيرة أثناء ضغط صندوق التعبئة ، تؤدي إلى زيادة الضغط غير المتكافئ على العمود في الاتجاه الشعاعي والتآكل السريع لعناصر الختم القصوى. يتم عمل الحواف على الأسطح النهائية للصندوق السفلي ، وصندوق التعبئة وحلقة الفانوس الوسيطة بزاوية α = 15 درجة على السطح النهائي لتحسين تشوه التعبئة من القطر الخارجي إلى العمود.

توصي NPO UNIKHIMTEK ، بناءً على الاختبارات والخبرة التشغيلية لمجموعات صناديق التعبئة هذه ، باستخدام التعبئة المضفرة من نوع NGF كمادة مانعة للتسرب ، مما يضمن تشغيلًا طويل الأمد وموثوقًا مع الحد الأدنى من التسرب ، وزيادة في عمر خدمة الختم بمقدار 2-4 مرات أو أكثر ، حسب ظروف التشغيل. في هذه الحالة ، لا يتغير تصميم مجموعة الغدة. في بعض الحالات ، إذا كانت هناك جزيئات كاشطة في الوسط ، فمن المستحسن تثبيت الحلقات الخارجية من التعبئة بخيوط أقوى ، على سبيل المثال ، من Kevlar (SVM).

إذا كان استخدام عبوات NGF لا يوفر النتائج المرجوة من حيث العمر التشغيلي ، أو مقدار التسرب لوسط العمل ، أو كان الضغط المتوسط ​​مرتفعًا بدرجة كافية العمل> 2 ميجا باسكال ، فهذا في المقام الأول نتيجة لعيوب التصميم في مجموعة ختم صندوق التعبئة ، والتي يمكن تعويضها باستخدام حلقات خاصة من TRG GRAFLEX. يظهر مخطط التكوين لهذه العقد في الشكل 46. يضمن هذا التكوين تشغيل الختم بدون أي تسرب تقريبًا (معدل التسرب هو 1-5 قطرات في الدقيقة).

أرز. 4 ب. مخطط ختم صندوق التعبئة لعمود مضخات التشغيل مع مجموعة كاملة من عناصر الختم GRAFLEX.

توفر حلقات إزالة الحرارة إزالة فعالة للحرارة بسبب الموصلية الحرارية العالية (مقارنة بحزم NGF وحلقات CGN من النوع B) ، وبسبب الكفاءة العالية لخنق ضغط التشغيل ومحاذاة الضغط الشعاعي على العمود بطول صندوق التعبئة ، والذي يؤدي إلى تآكل موحد وأبطأ للختم.

من أجل اختناق الضغط العالي لوسط العمل (2 4 ميجا باسكال) ، وكذلك لوسائط العمل بكمية كبيرة من الشوائب الميكانيكية ، يمكن تثبيت العديد من حلقات الاختناق على التوالي على جانب وسيط العمل. يوضح الشكل 4 ج أحد مخططات التكوين الممكنة لتجميع الغدة في وجود حلقة فانوس.

أرز. 4 ج. مخطط ختم صندوق التعبئة لعمود مضخات التشغيل مع مجموعة كاملة من عناصر الختم GRAFLEX.

بالنسبة لتجميع صندوق حشو عمود المضخة ، والذي سيتم تطوير تصميمه للاستخدام المقصود من مجموعات الختم من TRG GRAFLEX ، نوصي بالتغييرات الموضحة في الشكل 5. تصنع الأسطح الطرفية لكبس الضغط وحلقة الفانوس الوسيطة بشكل عمودي على محور العمود ، بدون حواف ، مما يجعل من الممكن توفير المزيد توزيع موحدالضغط الشعاعي على العمود بطول صندوق التعبئة. بدلاً من الحلقات المعدنية (الفولاذية والبرونزية) المثبتة من أجل الاختناق المتوسط ​​مع الحد الأدنى من الخلوص على طول العمود δ = 0.2 ÷ 0.3 مم ، من الممكن تثبيت حلقة خنق خاصة مصنوعة من Grflex TRG من نوع KGN-S. نظرًا لمرونة المادة ، ومعامل الاحتكاك المنخفض ، والتوصيل الحراري العالي ومقاومة التآكل ، تحافظ حلقات الاختناق على أدنى فجوات لفترة طويلة ، مما يحدد الكفاءة العالية للغاية لاختناق الضغط.

الشكل 5. مخطط تصميم صندوق التعبئة لاستخدام الأختام من نوع GRAFLEX.

أظهرت نتائج الدراسات أنه لضمان إحكام الغلق الموثوق به باستخدام مواد مانعة للتسرب من GRAFLEX عند ضغط متوسط ​​عمل يصل إلى Рр ≤ 1 ميجا باسكال ، يلزم وجود مجموعة تتكون من 3-5 حلقات مانعة للتسرب ، وعند ضغط متوسط ​​عمل أعلى من Рр< 1МПа, целесообразно устанавливать комплект, состоящий из 6 колец.

بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لما يسمى بتأثير "الشفاء الذاتي" ، والذي يتمثل في حقيقة أنه عند ملامسة منتجات مانعة للتسرب مصنوعة من TRG ، يتم تغطية سطح الختم بـ طبقة رقيقةالجرافيت ، ونتيجة لذلك يتم ملء الفراغات الدقيقة ، يصبح السطح أكثر سلاسة ويحدث المزيد من ملامسة العبوة مع السطح المصور ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​معامل الاحتكاك إلى k = 0.02-0.05 (الاحتكاك الجاف لـ TRG على الفولاذ ك = 0 ، لتر- 0.12). كل هذا يساعد على تقليل تآكل العبوة ، مما ينتج عنه إحكام موثوق به ومتانة للسداد مع عدد أقل من عناصر الختم.

بدوره ، يقلل تقليل عدد عناصر الختم أبعادالمضخات ، تقلل من استهلاك المعدن للمنتج ، تقلل من تكلفة مواد الختم.

أكثر تأثير أكبريتحقق أثناء التشغيل لدى المستهلكين. فيما يلي نتائج تقييم فعالية استخدام مواد GRAFLEX بالمقارنة مع العبوات التقليدية.

يمكن تقدير التغيير في تكلفة المواد للسنة ، في حالة استبدال الأختام التقليدية القائمة على الأسبستوس بـ GRAFLEX ، من خلال التعبير:

حيث: C asb، C gr - سعر أختام الأسبستوس وموانع التسرب GRAFLEX ، على التوالي ، فرك / كجم ؛
G asb، G gr - استهلاك المواد لختم صندوق الحشو المصنوع من الأسبستوس و GRAFLEX ، على التوالي ، كجم ؛
η asb، η gr - مدة خدمة الأختام المصنوعة من الأسبستوس والمصنوعة من مادة GRAFLEX ، على التوالي ، أسابيع ؛
η year هو عدد الأسابيع في السنة.

كمثال ، ضع في اعتبارك التغيير في تكاليف المواد لمضخة الطرد المركزي المستخدمة في ضخ البيتومين في مصفاة سيزران ، مع مراعاة شروط حقيقيةخدمات الختم.

ΔS = (0.4 150 / 2.5-0.4 1350/26) 52 = 168 روبل / سنة

وبالتالي ، على الرغم من السعر المرتفع بشكل ملحوظ لأختام GRAFLEX (С gr = 1350 روبل / كجم ، و С asb = 150 روبل / كجم) ، ونتيجة لذلك ، فإن التوفير في تكلفة المواد سنويًا هو 168 روبل لكل مضخة. لكن فعالية الجيل الجديد لا تنتهي عند هذا الحد.

تجعل الموصلية الحرارية العالية لـ GRAFLEX ومعامل الاحتكاك المنخفض من الممكن ضمان تشغيل مجموعات صندوق التعبئة لمضخات الطرد المركزي دون تسرب وسيط الضخ عبر السدادات (في بعض الحالات ، يكون هناك تسرب من 1-5 قطرات في الدقيقة) قدمت). يتطلب استخدام العبوات التقليدية تسرب كمية صغيرة من وسط الضخ (5-20 نقطة في الدقيقة (في الواقع أكثر إذا كانت الوسيلة غير سامة)) لمنع تسخين صندوق التعبئة ، والذي يتوافق مع تسرب متوسط ​​يبلغ حوالي 0.5 -1.0 لتر / ساعة (يمكن أن تصل التسريبات الفعلية إلى 3 لتر / ساعة). لمدة سنة (7000-8000 ساعة) تصل كمية التسربات من 4 إلى 8 أطنان من المنتج. يمكن تقدير الأثر الاقتصادي في هذه الحالة بعبارة:

حيث G العرق - تسرب السائل الذي تم ضخه ، طن / سنة ؛
C pr - سعر 1 طن من السائل الذي يتم ضخه ، فرك / طن.

مع الأخذ في الاعتبار سعر النفط - 3000 روبل / طن ، فإن تأثير تقليل الخسائر في هذه الحالة سيكون من 1.2000 روبل / سنة إلى 24000 روبل / سنة ، وهو ما يقرب من 100 مرة أعلى من تكلفة المواد.

يتيح لك تقليل معامل الاحتكاك عند استخدام أختام GRAFLEX بأكثر من ثلاث مرات تقليل تكاليف الطاقة لمحرك المضخة. تغطي هذه التكاليف أيضًا عدة مرات تكاليف شراء مواد الختم GRAFLEX. بالنسبة لمضخات الطرد المركزي الحديثة ، الكفاءة الميكانيكية ، التي تأخذ في الاعتبار فقد الطاقة من الاحتكاك في السدادات والمحامل واحتكاك القرص η م = 0.92-0.99. تبلغ تكلفة الطاقة المستخدمة للتغلب على قوى الاحتكاك الميكانيكي في صندوق التعبئة للعبوات التقليدية حوالي α c = 50٪ من إجمالي الخسائر الميكانيكية.

في هذه الحالة ، يؤخذ في الاعتبار حجم الانخفاض في استهلاك الطاقة المثال التالي: بالنسبة للمضخة ذات الطاقة الدافعة N e = 100 kW ، فإن استبدال سدادة صندوق التعبئة التقليدية بختم مصنوع من مادة GRAFLEX يسمح لك بتقليل فقد الطاقة في صندوق التعبئة بمقدار 2/3. إذا افترضنا أن الكفاءة الميكانيكية الأولية للمضخة هي η م = 0.95 ، فنتيجة لذلك نحصل على وفورات الطاقة التالية:

ΔN E \ u003d 2/3 α c N E \ u003d 0.667 0.5 0.05 100 \ u003d 1.6675 كيلو واط

يبدو أنه مبلغ ضئيل. ومع ذلك ، مع مدة تشغيل المضخة τ = 7000 ساعة في السنة ، يمكنك توفير الطاقة:

E g \ u003d 1.6675-7000 = 11672.5 كيلو واط.

مع سعر كهرباء 50 كوبيل ، ستكون المدخرات S eq.e = 5836 روبل. للمقارنة ، فإن مجموعة من صناديق التعبئة لمثل هذه المضخة تكلف حوالي 500 روبل في المتوسط.

يتم الحصول على تأثير أكبر من خلال زيادة عمر خدمة غلاف حماية العمود. أظهرت تجربة التشغيل أنه عند استخدام العبوات التقليدية ، بعد عام واحد من التشغيل ، يكون من الضروري استخدام أخدود أو استبدال الغلاف الواقي في أغلب الأحيان. يتيح استخدام العبوات المصنوعة من مادة GRAFLEX الحفاظ على أداء البطانة لمدة 3-4 سنوات من التشغيل. وبالتالي ، فإن المدخرات من زيادة عمر الغلاف الواقي بمقدار ثلاثة أضعاف ستكون:

من w.v. - سعر الغلاف الواقي لهذه المضخة ، فرك ؛
ص ص. - سعر أعمال الترميملاستبدال الغلاف الواقي ، فرك.

التأثير الاقتصادي الكلي سيكون:

لا يتجاوز استرداد مواد الختم GRAFLEX ، كما هو موضح من خلال تجربة التشغيل ، شهرين إلى ثلاثة أشهر.

NPO UNIKHIMTEK بناءً على دراسات تجريبيةوالتشغيل التجريبي ، تم تطوير وتنفيذ مجموعات الختم المصنوعة من مواد GRAFLEX لمضخات التشغيل ، والتي تضمن تقليل تسرب السوائل وزيادة عمر الخدمة. بناءً على نتائج الدراسات النظرية والتجريبية ، تم وضع توصيات لإجراء تغييرات على تصميم صندوق حشو المضخة عند استخدام مواد مانعة للتسرب من GRAFLEX ، مما يقلل من تسرب الوسط ، ويقلل من تآكل غلاف العمود ، واستهلاك مواد الختم و تقليل تكاليف التشغيل.

المؤلفات

1. Domashnee A.D.، Khmelniker V.L. أختام صندوق الحشوتركيبات NPP. - م: أتومشدات ، 1980 ، 112 ثانية.
2. Krishnek R. نظم الختم على أساس الجرافيت. هندسة الكيماويات والنفط والغاز ، رقم 8 ، 2000.
3. فوروخوف إيه إم ، جاشنين إيه إس ، دودونوف إن تي. أختام صندوق حشو ليفية ومختلطة. م: Mashinostroenie، 1966، 312 p.
4. إيلين إي. الأختام الروسية عالية الأداء GRAFLEX - مواد اجتماع الصناعة لكبار ميكانيكيي مصافي النفط وشركات البتروكيماويات في روسيا ورابطة الدول المستقلة. ^ كيريشي ، 2002 ، ص.259-266.

جهاز لخلط الوسائط السائلة

1. Baklanov N.A. خلط السوائل. L.-. الكيمياء ، 1979. 63 ثانية.

2. بوجدانوف V.V. ، Khristoforov E.I. ، Kdotsung B.A. خلاطات فعالة للتبادل الشامل. L.-. الكيمياء ، 1989. 224 ص.

3. Braginsky L.N. فيغاتشيف ف. فاراباش ف. الخلط في الوسائط السائلة ؛ فيز. الأساسيات والهندسة طرق الحساب. الكيمياء ، 1984. 336 ثانية.

4. فاسيلتسوف 3. أ. أوشاكوف ف. جهاز لخلط الوسائط السائلة: مرجعي ، يدوي. L.-. Mashinostroyeniye ، 1989. 271s.

5. كانتوروفيتش 3. خامسا آلات الصناعة الكيماوية. M.-. Mashinostroyeniye ، 1965. 415s.

6. Kasatkin A. G. العمليات الأساسية وأجهزة التكنولوجيا الكيميائية. م. الكيمياء ، 1973. 750s.

7. Krivorot A. S. تصميم وأساسيات تصميم الآلات والأجهزة صناعة كيميائية. Ts: Mashinostroenie، 1976. 376s.

8. Leont'eva A. I. آلات وأجهزة الصناعة الكيميائية. بروك. مخصص. تامبوف: TSTU، 1991. 4.1. 104 ث.

9. آلات وأجهزة للإنتاج الكيميائي. / إد. أولا تشيرنوبيل. م: الهندسة الميكانيكية ، 1975. 456 ثانية.

10. هولندا FA ، تشابمان إف. المفاعلات والخلاطات الكيميائية لعمليات المرحلة السائلة: TRANS. من الانجليزية. م: الكيمياء ، 1974. 208 ثانية.

يتم استخدام الختم لإنشاء إحكام بين الجسم الثابت للجهاز والعمود الدوار. اعتمادًا على الخصائص الفيزيائية والكيميائية ومعلمات وسائط العمل ، بالإضافة إلى متطلبات الصرف الصحي الصناعي واحتياطات السلامة وخطر الحرائق ، فإن أجهزة خلط الوسائط السائلة مجهزة بصندوق حشو أو أختام ميكانيكية أو أختام هيدروليكية أو مزودة بمحرك مغلق.

ختم صندوق الحشويتكون من جسم ، صندوق سفلي ، كم ضغط ، صندوق حشو ومسامير إحكام ربط (الشكل 27). يتم تحقيق الختم عن طريق الضغط على حشوة السدادة مقابل عمود الدوران. تبقى فجوة 0.5 - 0.75 مم بين العمود والصندوق السفلي ، وفجوة أكبر قليلاً (1 - 1.5 مم) بين العمود وغطاء الضغط. هذه الفجوات تقضي على إمكانية تآكل العمود في الأماكن المحددة. يستخدم الحديد الزهر لتصنيع الصندوق السفلي وأكمام الضغط. في حالة عدم وجود فجوة بين العمود والصندوق السفلي ، يجب أن يكون الأخير مصنوعًا من البرونز.

1 - الجسم 2 - كم الضغط. 3- حشو 4 - حلقة الدفع (جروند بوكس).

الشكل 27 -مربع حشو.

في بعض الحالات ، يكون صندوق التعبئة أيضًا دعامة للعمود (محمل عادي). ثم يتم تقليل الفجوة بين العمود وغطاء الضغط إلى الحد الأدنى ، أي على هبوط زلق. غلاف الضغط مجهز بجهاز لتزويد وتوزيع مواد التشحيم وهو مصنوع من البرونز أو مزود بملحق من البرونز.

يحتوي صندوق التعبئة (الشكل 28) في منتصف طبقة صندوق التعبئة على حلقة صندوق حشو ، والتي تضمن إمدادًا موحدًا لمواد التشحيم على طول محيط العمود بالكامل إلى منتصف صندوق التعبئة. لإزالة الحرارة ، تم تجهيز صندوق التعبئة بغطاء تبريد.

1 - الجسم 2 - قميص 3- كم الضغط 4- حشو 5- حلقة التشحيم. 6- حلقة الدفع (Grundbuksa) .

الشكل 28 -ختم الزيت مع حلقة التشحيم.

غالبًا ما تستخدم مواد القطن والقنب والأسبستوس في عبوات علب حشو.

فيما يلي حدود درجات الحرارة التي يمكن عندها استخدام العبوات.

الجدول 1-2 - حدود درجة حرارة عبوات الغدة.

يمكن استخدام العبوات المدرجة عند ضغوط تبلغ 0.6-4 ميجا باسكال ، اعتمادًا على درجة الحرارة وتركيبة التشريب المستخدمة. يعمل التشريب على تحسين الختم وتقليل معامل الاحتكاك للتعبئة على العمود. لتشريب العبوات ، شحم الخنزير ، البارافين ، البيتومين ، الجرافيت ، زجاج سائل، شحم ، لزج ، إلخ.

من العبوات المذكورة أعلاه ، يجب ملاحظة البلاستيدات الفلورية. تتميز بمعامل احتكاك منخفض ، لذا فإن عمرها التشغيلي أطول بعدة عشرات من المرات من عمر المواد الأخرى. يتم تسهيل ذلك أيضًا من خلال مقاومته الكيميائية العالية. تتمثل عيوب البلاستيدات الفلورية في الصلابة العالية نسبيًا (والتي تتطلب الكثير من الجهد عند شد صندوق التعبئة) والتكلفة العالية. يتم التخلص من أوجه القصور هذه في تعبئة سلك الأسبستوس المشبع بمعلق من البلاستيك الفلوري.

تستخدم عبوات جافة في درجات حرارة عالية (طن> 300 درجة مئوية). العلامة التجارية الأكثر شيوعًا للتعبئة الجافة AG-50 تتكون من 50٪ جرافيت و 45٪ أسبستوس طويل الألياف و 5٪ مسحوق ألومنيوم. يحدث تسرب من وسيط الختم في العبوات الجافة بسبب مساميتها. حتى مع ضغوط عاليةالتعبئة مضغوطة (30-60 ميجا باسكال) ، تظل مسامية ، لأن المكونات المكونة لها - الأسبستوس والجرافيت - أجسام مسامية.

تستخدم أختام صندوق الحشو في الأجهزة التي تعمل بضغوط تصل إلى 0.1 ميجا باسكال ودرجات حرارة تصل إلى 70 درجة. لا يمكن استخدامها في الفراغ أو المعالجة في أجهزة البيئات السامة والمتفجرة. سرعة العمود - من 5 إلى 320 دورة في الدقيقة.

إلى عن على عملية عاديةالغدة ، من الضروري أن تكون قوة الضغط للطبقات السفلية على العمود مساوية لضغط الوسط. تعمل قوة الضغط على الحشوة ضد العمود في الاتجاه الشعاعي ، بينما يتم ضغط الحشوة بواسطة غطاء الضغط في الاتجاه المحوري. يظهر تشغيل صندوق التعبئة في الشكل 29. إذا كان صندوق التعبئة سائلًا مثاليًا ، فإن القوة المحورية والشعاعية ستكون متساوية (P x = P y) في جميع أقسامه. ومع ذلك ، لأن التعبئة قابلة للتشوه صلب، ثم Р x<= Р у и, кроме того, сила прижатия набивки к валу будет изменяться по высоте сальниковой камеры вследствие трения набивки о вал и корпус при её деформации, т.е. при сжатии.

1 - رمح 2 - كم الضغط 3- بناء.

الشكل 29 -مخطط توزيع القوى في صندوق التعبئة.

يمكن التعبير عن العلاقة بين القوى المحورية والشعاعية بالتبعية:

تعتمد قيمة m على مادة الحشو والضغط وعوامل أخرى وتتراوح من 1.5 إلى 5.

يمكن تمثيل قانون تغيير القوة المحورية على طول ارتفاع صندوق التعبئة على النحو التالي:

, (1.40)

حيث S = (D-d) / 2 ؛ و = م TR / م ؛ m TP هو معامل احتكاك العبوة ضد العمود ومبيت صندوق التعبئة.

في الجزء السفلي ، عند y = 0 ، تكون المساواة P y \ u003d P 0 صحيحة ، والجزء العلوي ، بالنسبة لـ y \ u003d h ، المساواة P y \ u003d P 0 exp (2 f h / S). تتيح قيمة القوة المحورية في الجزء العلوي تحديد قوة الشد وحساب قضبان الربط من منطقة المقطع العرضي للتعبئة.

عند حل المعادلتين (1.39) و (1.40) معًا ، نحصل على قانون تغير القوة الشعاعية على طول ارتفاع التعبئة ، أي قوة الضغط على التعبئة في العمود:

, (1.41)

يظهر الرسم التخطيطي للتغير في قوة ضغط التعبئة مقابل العمود في الشكل 29. كلما ابتعدت عن غطاء الضغط ، تقل هذه القوة. مع ارتفاع تعبئة السد العالي ، سيكون انخفاض القوة الشعاعية كبيرًا. يمكن تحقيق إعادة توزيع فعالة للقوة الشعاعية في تصميم غدة مزدوجة ، ومع ذلك ، لا يتم استخدام غدة مزدوجة ، لأن تشغيلها صعب للغاية.

إذا كانت العبوة عبارة عن جسم صلب تمامًا ، فعندئذ ، على عكس افتراض وجود سائل مثالي ، يجب ألا يكون هناك ضغط للتعبئة على العمود. بالنسبة إلى مادة صلبة قابلة للتشوه ، فإن قوة الضغط على التعبئة ضد العمود ستكون جزءًا من القوة المحورية. يمكن تحقيق زيادة في قوة الضغط من خلال تقنية بناءة - تصنيع حلقات تعبئة مانعة للتسرب بأسطح مخروطية الشكل. تستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في العبوات الحقيقية.

دعونا نحدد القوة المفقودة بسبب الاحتكاك في صندوق التعبئة. بالنسبة لعنصر التعبئة ذي الصبغة المرتفعة ، تكون قوة الاحتكاك:

بعد استبدال قيمة P x من المعادلة (1.41) والتكامل من 0 إلى h ، نحصل على:

, (1.43)

مع الأخذ في الاعتبار f = m tr / m لدينا:

, (1.44)

القوة المفقودة بسبب الاحتكاك ستكون مساوية لـ:

, (1.46)

يكون معامل الاحتكاك f عندما يدور العمود أصغر منه عندما يكون العمود ثابتًا ، بالإضافة إلى أنه يتغير مع الضغط. من الصعب مراعاة كل هذا لمجموعة متنوعة من العبوات عند استخدام المعادلة (1.45) ، لذلك ينتقلون إلى الاعتماد التجريبي (1.46) ، والذي يأخذ الشكل التالي للحسابات العملية:

الجدول 1.3 - تأثير الأبعاد الهندسية لتعبئة صندوق التعبئة على فقد الطاقة.

يتم تحديد عرض حشوة الغدة S ، مم بواسطة قطر العمود:

, (1.48)

نهاية الختم.في هذا الختم ، يتحقق الإحكام بسبب الضغط المحكم لجزئين على طول المستويات الطرفية - الجزء الدوار والثابت. لا يمكن تحقيق الضيق في مثل هذا الاتصال إلا من خلال معالجة عالية الجودة للأسطح المجاورة. تؤدي المخالفات بمقدار 1 ميكرومتر إلى تعطيل التشغيل الطبيعي لمانع التسرب الميكانيكي. أسطح الاحتكاك مطحونة وملفوفة ، ولها تشطيب عالي (رقم 10 - رقم 12) ، ويمكن أن تكون مسطحة أو كروية أو مخروطية. يتم استخدام الأسطح المسطحة في كثير من الأحيان ، لأن. عند الانتهاء ، يكون من الأسهل الحصول على نظافة جيدة لسطح الاحتكاك ، ويجب ألا يكون عرض سطح الاحتكاك الحلقي كبيرًا (أقل من 6-8 مم).

في الصناعة الكيميائية ، تستخدم الأختام الميكانيكية ليس فقط للمفاعلات ، ولكن أيضًا لمضخات الطرد المركزي. يظهر الختم الميكانيكي لإغلاق الجهاز في الشكل 30. تستقبل الحلقة 2 الدوران من العمود عبر الناقل 4 ، والذي يتكون من نصفين يشدّان العمود ، ومن خلال الأزرار 3. الحلقة الثابتة 7 متصلة بـ منفاخ. تتيح القضبان 6 بزنبرك ضبط قوة التحميل المسبق للحلقتين 2 و 7 ، ويسمح لك الخوار 8 بالتعويض عن ضرب العمود.

1 - الجسم 2 - حلقة دوارة ؛ 3 - دبوس الشعر 4 - الناقل ؛ 5 - الربيع 6 - الدفع 7 - حلقة ثابتة 8 - منفاخ .

الشكل 30 -نهاية الختم.

يعمل الختم (الشكل 30) بضغط 2 * 10 3 - 1.6 * 10 6 باسكال ، ودرجة حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية وسرعة دوران تصل إلى 10 ثوانٍ -1.

المزايا - تسرب أقل مما هو عليه في صندوق التعبئة ، حيث لا يوجد تسرب للهواء عند العمل تحت الفراغ ، وفقدان الطاقة هو أعشار فقدان الطاقة بسبب الاحتكاك في صندوق التعبئة ، ولا تتطلب الصيانة ، وهو ما يفسر بمقاومة التآكل العالية من زوج الاحتكاك (وبالتالي المتانة) والتشغيل الجيد أثناء ضربات العمود.

العيوب - تكلفة عالية وتعقيد الإصلاح.

الوحدة الرئيسية للختم الميكانيكي هي زوج احتكاك. يجب أن تتمتع المادة التي صنعت منها بمقاومة اهتراء ومعامل احتكاك منخفض. تستخدم المواد التالية: فولاذ مقاوم للأحماض - حلقة واحدة ؛ الجرافيت الكربوني أو البرونز أو البلاستيك الفلوري هو حلقة أخرى. يستخدم الفلوروبلاستيك فقط في حالة الضغط المنخفض وبسرعة منخفضة لزوج الاحتكاك ، لأنه يحتوي على تدفق بارد. حسب التصميم ، يمكن أن يكون الختم الميكانيكي داخليًا وخارجيًا ، فرديًا ومزدوجًا. الختم الموضح في الشكل 30 خارجي.

مع الختم الداخلي ، توجد الحلقة الدوارة ونوابض الضغط داخل الجهاز في بيئة العمل. يحتوي الختم المزدوج على اثنين من أزواج الاحتكاك وهما عمليًا ختمان منفردان في سلسلة. في الختم المزدوج ، يتم وضع وسيط مانع للتسرب بين أزواج الاحتكاك لمنع التسرب وإزالة حرارة الاحتكاك.

في الصناعة الكيميائية ، الأنواع التالية من الأختام الميكانيكية هي الأكثر شيوعًا: أ) نوع مانع التسرب الميكانيكي المزدوج TD (الجانب الأيسر من الشكل 31) ، مصمم لإغلاق أعمدة الجهاز لخلط الوسائط المتفجرة والسامة والقابلة للاشتعال والسامة وما شابهها عند ضغوط تصل إلى 0.6 ميجا باسكال (النوع TD-6) وعند ضغوط تصل إلى 3.2 ميجا باسكال (النوع TD-32) ؛ ب) مانع تسرب ميكانيكي مزدوج TDP (الجانب الأيمن من الشكل 31) مع محمل متكامل ، مصمم لإغلاق أعمدة الجهاز لخلط الوسائط المتفجرة والسامة والسامة وما شابهها ؛ ج) ختم ميكانيكي من نوع TSK ، حيث يتم استخدام منفاخ مصنوع من الفولاذ 12Kh18N10T (الشكل 32) ، مصمم لإغلاق أعمدة الجهاز لخلط الوسائط المتفجرة والسامة والسامة تحت الضغط.

1 - حلقات الختم الثابتة ؛ 2 - حلقات الختم المنقولة ؛ 3 - الربيع 4 - الجسم 5 - محمل دفع مدمج.

الشكل 31 -نوع الختم الميكانيكي المزدوج TD (الجانب الأيسر من الشكل) ونوع TDP (الجانب الأيمن من الشكل).

تستخدم هذه السدادات الميكانيكية في الأجهزة التي تعمل بضغط زائد يصل إلى 1.6 ميجا باسكال أو ضغط متبقي لا يقل عن 0.0027 ميجا باسكال ودرجة حرارة من -20 إلى +50 درجة مئوية.

تصميم الختم الميكانيكي (شكل 32) ، يتكون من حلقة متحركة 5 ، مثبتة على العمود مع الناقل 2 ، وحلقة ثابتة 6 ، مضغوطة بإحكام من السطح النهائي إلى الحلقة الثابتة مع النوابض 4 والصواميل 3 الحلقة الثابتة 6 موصولة بمسامير 10 مع مجموعة منفاخ 7. الجسم 8 مغلق من الأعلى بغطاء 1 ومثبت بواسطة فلنجات ومسامير 9 بغطاء الجهاز.

1 - غطاء 2 - ربيع 3 - حلقة متحركة 4 - حلقة ثابتة ؛ 5 - منفاخ. 6 - الجسم 7 - الترباس.

الشكل 32 -نوع الختم الميكانيكي TSK.

المنفاخ عبارة عن أنبوب رقيق الجدران ذو سطح مموج.

يتم تشحيم حلقات الاحتكاك وتبريدها عن طريق تدوير الماء الجاري في تجويف الغطاء. يتم جمع المياه التي دخلت من خلال سطح الختم في الجزء السفلي من الجسم ، وتسمى المصيدة ، ويتم تصريفها من خلال التركيب. الحلقات الثابتة والمتحركة (أزواج الاحتكاك) مصنوعة من الجرافيت الكربوني أو الفولاذ 12X18H10T أو 40X13 أو 95X18 أو سبائك hostella D أو السيراميك الزجاجي.

ضع في اعتبارك تشغيل مانع التسرب الميكانيكي (الشكل 33).

الشكل 33- حركة الوسط في الفجوة بين حلقات السداد الميكانيكي

توصف المعادلة حركة الوسط في الفجوة بين الحلقات في إحداثيات أسطوانية:

نظرًا لأن الختم يحتوي على تناظر محوري ، إذن ، وبما أن الضغط في الفجوة يتغير فقط في الاتجاه الشعاعي ، إذن.

بعد التبسيط ، تأخذ المعادلة (1.49) الشكل:

, (1.50)

نظرًا لأن عرض سطح التلامس للحلقات في الختم الميكانيكي صغير ، يمكننا قبول:

الآن ستتم كتابة معادلة حركة الوسط على النحو التالي:

, (1.52)

بناءً على مخطط تدفق الوسيط في الفجوة بين الحلقات ، كما هو موضح في الشكل 33 ، فإن شروط الحدود للمعادلة (1.52):

يعطي تكامل المعادلة (1.52):

, (1.54)

باستخدام شروط الحدود (1.53) ، نحصل عليها بالمعادلة (1.54):

, (1.55)

, (1.56)

التي نجد منها

; , (1.57)

مع الأخذ في الاعتبار الثوابت ذات 1 و 2 ، سيأخذ الحل الشكل:

, (1.58)

سيكون مقدار التسرب لكل وحدة طول للختم:

, (1.59)

على محيط الختم بالكامل ، سيكون التسرب مساويًا لـ:

لنحول المعادلة (1.60):

, (1.61)

الشروط الحدودية للمعادلة (1.61) باستخدام مخطط حركة الوسط في فجوة زوج الاحتكاك شكل 33:

بعد الاندماج نحصل على:

من هنا نجد قيمة تسرب الوسيط في الختم الميكانيكي:

, (1.64)

وبالتالي ، فإن حجم الفجوة بين حلقات مانع التسرب الميكانيكي له أقوى تأثير على كمية التسرب. في المعادلتين (1.60) و (1.64) ، يتم تضمين هذه القيمة في القوة الثالثة ، لذلك بالنسبة للتشغيل العادي للختم ، يجب تقليل الفجوة بين الحلقات إلى الحد الأدنى. يمكن تحقيق ذلك عن طريق طحن الحلقات ولفها. يتراوح حجم الفجوة من كسور الميكرون إلى عدة ميكرونات.

في الختم الميكانيكي ، تدور إحدى الحلقات ، وبالتالي ، بالإضافة إلى قوى الضغط والاحتكاك ، تتأثر كمية التسرب بقوة القصور الذاتي. إذا تم تحديد السرعة الزاوية لدوران الوسط في الفجوة على أنها المتوسط ​​الحسابي للسرعات الزاوية لدوران الحلقات ، فإن المعادلة (1.61) ، مع مراعاة قوة القصور الذاتي ، ستأخذ الشكل:

, (1.65)

بعد التكامل والتحويل ، يتم تحديد قيم التسرب بالتعبير:

, (1.66)

وبالتالي ، فإن زيادة سرعة العمود يزيد من التسرب عند تشغيل الجهاز تحت الضغط ويقلل من التسرب عند تشغيل الجهاز تحت التفريغ.

أختام المياهعبارة عن مجموعة مانعة للتسرب مصممة لمنع ملامسة الوسط الغازي لملء التجويف الداخلي للجهاز مع الغلاف الجوي (الشكل 34). يتكون الختم الهيدروليكي من جسم أسطواني ثابت ، بداخله ، مع وجود فجوة d بالنسبة لعناصره الثابتة ، يتم إدخال غطاء أسطواني يدور مع عمود المحرض. عند الضغط الجوي في جسم الجهاز والأبعاد المحددة بشكل صحيح ، يحمي الختم الهيدروليكي بشكل موثوق كثافات الختم من التلامس المتبادل.

1 - الجسم 2 - غطاء دوار ؛ 3 - حلقة الختم. 4 - زجاج ثابت 5 - الجسم.

الشكل 34 -مصيدة المياه للأجهزة متعددة الأغراض (الجانب الأيسر من الشكل) وللأجهزة صغيرة الحجم (الجانب الأيمن من الشكل).

تستخدم أختام الشفاه في الأجهزة التي تعمل تحت ضغط جوي ودرجات حرارة تصل إلى 120 درجة مئوية ، من الناحية الهيكلية ، يكون الختم عبارة عن قرص مثبت بمسامير فوق فتحة الغطاء ، ويتم تثبيت الكفة القياسية في الأخدود الحلقي للقرص ، مما يؤدي إلى سد الفجوة بين العمود والسطح الداخلي لفتح القرص.

مشغلات مختومة. عادة ما يتم تجهيز أجهزة لخلط الوسائط شديدة السمية أو شديدة العدوانية أو القابلة للاشتعال بمحركات كهربائية مختومة. محركات من هذا النوع عبارة عن تصميم يتم فيه حماية العناصر النشطة للدوار والجزء الثابت للمحرك الكهربائي من تأثيرات الوسط المقلوب باستخدام عزل خاص (الجزء الثابت الرطب) أو الأكمام الواقية الخاصة (الجزء الثابت الجاف). يمكن أن تكون المحركات الكهربائية محكمة الغلق ذات الجزء الثابت "الرطب" أو "الجاف" مملوءة بالغاز ومليئة بالسائل.

في محرك كهربائي مملوء بالغاز (الشكل 35) ، يتم تثبيت الجزء الدوار في تجويف الغاز على محامل دوارة. يتم حماية تجويف الجزء الثابت للمحرك الكهربائي من الاتصال بأبخرة الوسيط المقلوب بواسطة غلاف واقي رقيق الجدران 5. إذا لزم الأمر ، يمكن أيضًا تثبيت الغلاف الواقي على الدوار 11. المحامل الدوارة عادة ما تكون مملوءة بالغاز. يتم استخدام أحد مكونات وسط التفاعل أو بعض الغازات الخاملة كغاز ينتج هذا النوع من المخزن المؤقت الذي يمنع ملامسة وسيط الخلط مع المحامل الدوارة.

المحرك الكهربائي المختوم المملوء بالسائل (الشكل 36) هو تصميم يستخدم محامل انزلاقية هيدروستاتيكية أو هيدروديناميكية مشحمة بواسطة وسيط خلط لا يحتوي على معلقات صلبة. بين مساحة عمل الجهاز والتجويف الداخلي للمحرك الكهربائي المملوء بالسائل ، يتم عادةً تثبيت ختم ميكانيكي ، مما يقلل من التبادل بين الوسائط التي تملأ هذه التجاويف.

1 - خلاط 2 - أنبوب الدوران ؛ 3 - رمح 4 ، 8 - محامل متدحرجة ؛ 5 - جلبة واقية ؛ 6 - لف الجزء الثابت ؛ 7 - حديد ثابت ؛ 9 - تركيب لتزويد مواد التشحيم السائلة ؛ 10 - تركيب إمداد الغاز الخامل ؛ 11 - حديد دوار.

الشكل 35 -جهاز بمحرك محكم لجهاز الخلط.

1 - كعب الدفع 2 - مضخة طرد مركزي تقوم بتدوير السوائل في المحرك ؛ 3 ، 8 - محامل دعم الاحتكاك السائل ؛ 4 - الغلاف الواقي للدوار ؛ 5 - الغلاف الواقي للجزء الثابت ؛ 6 - حديد ثابت ؛ 7 - حديد دوار 9 - رمح 10 - خلاط 11 - ختم ميكانيكي.

الشكل 36- محرك كهربائي مختوم مملوء بالسائل على محامل احتكاك السوائل.

راجع الأسئلة

1. أختام رمح وقضيب.

2. صندوق الحشو والجهاز ومبدأ التشغيل.

3. عبوات الغدة واختيارها.

4. حساب صندوق التعبئة.

5. الختم الميكانيكي والجهاز ومبدأ التشغيل.

6. حساب الختم الميكانيكي.

7. ختم الماء والجهاز ومبدأ التشغيل.

8. محرك مختوم.

ما هو حشو الغدد؟

عبوة السد نفسها عبارة عن منتج مصمم لحشو الصناديق. يبدو وكأنه حبل مرن بسيط مع قسم مربع / دائري. المقطع العرضي للغدد مصنوع من خيوط الأسبستوس والألياف الأخرى. توفر الغدد إحكامًا للمفاصل الديناميكية وغير الديناميكية في الآلية. يتفاعل حشو الصناديق بشكل مثالي مع بيئة عدوانية ودرجات حرارة مختلفة. في الوقت الحالي ، يتم تمثيل أختام الزيت بأنواع مختلفة. توجد عبوات من الأسبستوس / غير الأسبستوس.

تم تحديد مهمة مهمة قبل حشو الغدد ، وهي إحكام إغلاق المكونات والتجمعات في أي صناعة. وهي مقسمة إلى أنواع وفئات. يتميز كل نوع وفئة بمستوى معين من الاستغلال. على سبيل المثال ، تُستخدم العبوات التي تحتوي على الأسبستوس في صناعة النفط ، حيث تتفاعل جميع آلات المصفاة وأدوات الآلات مع المنتجات البترولية الكيميائية والغازات والمخاليط. في الحالات التي تنشأ فيها حالة خطيرة ، يتم الضغط بواسطة متخصصين لتنفيذ عملية الحشو.

إذا تحدثنا عن صناديق التعبئة من النوع MC 105 ، فإنها تشتمل على ألياف جرافيت مرنة عالية الجودة معززة بخيوط قطنية ومشبعة بمادة البولي تترافلورو إيثيلين. يتم استخدامه لإغلاق مضخات الطرد المركزي والمكبس. تستخدم هذه التعبئة في تركيبات الماء الساخن والمنتجات البترولية وزيوت التشحيم والزيوت الحرارية والمذيبات العضوية المختلفة.

لا تتسرب بين الألياف فقط بسبب حقيقة أنه تحت الضغط الناتج يتم تحرير كتلة خاصة تمنع التسرب. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز التعبئة بانخفاض معامل الاحتكاك. يقلل الجرافيت المطبق من توليد الحرارة واستهلاك الطاقة في المضخات. من بين أمور أخرى ، يمكن أن تزلّق ذاتيًا. أي في حالة تآكل طبقة واحدة ، يتم كشف الطبقة الثانية بنفس الخصائص ، وبالتالي إطالة فترة الاستخدام. نظرًا لأن حشوة الغدة تتميز بالتوصيل الحراري ، بسبب تبديد الحرارة في الغرف.

كما ترى ، تستغرق هذه العملية الكثير من الوقت. عملية الحشو ضرورية لملء صندوق التعبئة وختم المكان الذي تخرج منه جميع الأجزاء المتحركة للآلية. هذه العملية ضرورية بحيث يتم ضغط شجيرة صندوق التعبئة مقابل التعبئة ويتم إنزالها في التجويف بعمق 10-15 مم.

في بعض الأحيان ، في الإسكان والخدمات المجتمعية ، هناك مشاكل مرتبطة بنظام التدفئة المركزي ، بعد التعديل الذي تبدأ فيه الغدد في إدخال المياه. إذا تحدثنا عن موسم الصيف ، فلن يتم توفير التدفئة ، حيث يتم إيقاف تشغيله لأعمال الإصلاح. وبما أن الكثير من الناس يغادرون المدينة ، فمن المستحيل ببساطة الدخول إلى منازلهم ، ونتيجة لذلك ، من المستحيل أيضًا إصلاح أختام الزيت. إذا كنت تستخدم الجهاز الموضح في الشكل أدناه ، فيمكن إجراء نفس أعمال الإصلاح في فصل الشتاء ، مع تشغيل نظام التدفئة.

من الضروري إنشاء قوس في صورة حرف ، سمك اللوحة 5 مم ، العرض - 40 مم ، والطول - 250 مم. حفر حفرة في المركز ، وملء النهايات بدقة وفقا لقطر خط الأنابيب ووضع المسمار. نظرًا لأن الأسطوانة سيتم ضغطها على غطاء الصنبور ، فسوف يتشكل حاجز مائي مقابل صندوق التعبئة. ثم يتم فك الغطاء ومحشو بختم الزيت.

عند حشو مضخات الطرد المركزي ، من الضروري استخدام سلك قطني ، أو بالأحرى سلك مضفر ، يجب أولاً نقعه في زيت أسطوانة دافئ مع كمية صغيرة من البارافين.

بالإضافة إلى كل شيء ، يمكنك استخدام جديلة مصنوعة من الكتان النقي طويل الشعر ، والتي يجب تنظيفها من النار ونقعها في تركيبة تحتوي على صابون ، وفازلين ، وجرافيت.

يستخدم الأسبستوس الاحترافي للرسومات في أختام صندوق حشو مضخات الطرد المركزي. بالنسبة لتلك الشركات التي تضخ المنتجات النفطية ، يتم استخدام عبوات غدد ليفية أخرى باستخدام الأسلاك النحاسية.