Jak wybrać materiały do pieczętowania mechanicznego

Wybór odpowiednich materiałów do uszczelnień mechanicznych ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia nieprzepuszczalności, długiej żywotności i niezawodnej pracy w zastosowaniach przemysłowych.Proces wyboru musi opierać się na środowisku pracy, charakterystyki średniej i wymagania mechaniczne, oto systematyczny podział kluczowych zasad i praktyk:

1. Priorytetowość Kompatybilność z Medium Pieczętowane

Środek zamknięty (płyn, gaz lub obłok) jest głównym czynnikiem decydującym o wyborze materiału.

- Żrącość: wybieraj materiały odporne na korozję w agresywnych środowiskach (np. kwasy, alkały, rozpuszczalniki).podczas gdy elastomery takie jak gumy fluorowe (FKM) lub perfluoroelastomer (FFKM) lepiej odporne są na degradację chemiczną niż gumy nitrylowe (NBR).
- Abrasiwność: W przypadku nośników zawierających materiały stałe (np. slurry, pigmenty) należy wybrać twarde, odporne na zużycie materiały powierzchniowe.Karbid wolframowy (WC) z wiąźnikiem kobaltowym lub karbidem krzemowym związanym reakcją (RBSC) zapewnia wyższą odporność na ścieranie; para z bardziej miękką powierzchnią wtórną węglowo-grafitową w celu zminimalizowania tarcia.
- Temperatura i ciśnienie: warunki wysokiej temperatury (powyżej 200°C) lub wysokiego ciśnienia (powyżej 10 barów) wymagają materiałów o stabilności termicznej i wytrzymałości mechanicznej.Karbid krzemowy (SiC) utrzymuje twardość w ekstremalnych temperaturach, podczas gdy PTFE (polytetrafluoroetylen) jest idealny do zastosowań elastomerów o niskim tarciu i wysokiej temperaturze.

2. Zapewnić zgodność z parami twarzy pieczęci

Strony uszczelniające mechaniczne wymagają "twardego-miękkiego" sparowania, aby zrównoważyć odporność na zużycie i wydajność uszczelnienia:

- Powszechne pary: WC vs. węglowodany grafyt, SiC vs. węglowodany grafyt lub SiC vs. SiC (dla ultra wysokiej czystości lub mediów nieabrazywnych).
- Unikać łączenia dwóch twardych materiałów (np. WC vs. WC), ponieważ powodują one nadmierne tarcie i przedwczesną awarię; unikać dwóch miękkich materiałów (np.Grafit węglowy) dla scenariuszy ścierających lub wysokiego ciśnienia.

3. Przystosować do warunków pracy

- Prędkość obrotowa: w zastosowaniach o dużej prędkości (powyżej 3000 obrotów na minutę) potrzebne są materiały o niskim współczynniku tarcia i wysokiej przewodności cieplnej.natomiast wypełniony PTFE węglowy grafyt zmniejsza tarcie.
W przypadku zastosowań o umiarkowanym rozciągnięciu wału elastomery takie jak EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) zapewniają elastyczność, podczas gdy sztywne materiały powierzchniowe (SiC,WC) pasuje do precyzyjnego ustawienia.
- Ograniczenia środowiskowe: do zastosowań żywnościowych, farmaceutycznych lub wody pitnej wymagane są materiały zatwierdzone przez FDA (np. PTFE, EPDM,lub 316 metalowych elementów ze stali nierdzewnej) w celu zapewnienia nietoksyczności i zgodności.

4Źródło Wspólne wytyczne dotyczące doboru materiałów

Rodzaj materiału Kluczowe zalety Typowe zastosowania
Karbyd krzemu (SiC) Wysoka twardość, odporność na korozję i zużycie Agresywne media, systemy wysokiej temperatury i ciśnienia
Karbid wolframowy (WC) Wyjątkowa odporność na ścieranie Slurries, płynów ścierających, ciężkich pomp
Grafit węglowy Niskie tarcie, samosmarowanie Niskie środki ścierne, pompy o niskiej do średniej prędkości
Kauczuk fluorowy (FKM) Odporność chemiczna, tolerancja na wysokie temperatury
PTFE Nieprzylepność, obojętność chemiczna Substancje chemiczne żrące, zastosowania w żywności

Dzięki integracji kompatybilności średniej, logiki parzenia twarzy i wyrównania warunków pracy, można wybrać mechaniczne materiały uszczelniające, które optymalizują wydajność, obniżają koszty utrzymania,i zapobiegać nieplanowanym przestojom.