El principio de sellado de las glándulas empacadoras

El principio de sellado de las glándulas empacadoras

Las glándulas de embalaje juegan un papel fundamental en los ejes de rotación o recíproco en equipos industriales, incluidos componentes como Productos del fabricante de la válvula de puerta paralela de titanio. Su principio de sellado se basa principalmente en dos efectos clave: el efecto de laberinto y el efecto de rodamiento.

1. Principio de sellado de las glándulas empacadoras
La efectividad de los sellos de la glándula empaquetado depende principalmente del efecto del laberinto y del efecto de rodamiento.

Efecto de laberinto: a nivel microscópico, las superficies del eje son desiguales. La glándula de embalaje no puede lograr el contacto completo, lo que resulta en pequeños espacios entre el empaque y el eje. Estos huecos forman un camino de laberinto. Los medios presurizados que fluyen a través de estos espacios sufren estranguladores repetidos, disipando energía y logrando la función de sellado.

Efecto de cojinete: una película delgada de líquido entre la glándula de embalaje y el eje. Esta película crea un escenario similar a un rodamiento deslizante, que proporciona lubricación esencial. Esta lubricación previene el desgaste excesivo tanto en el material de embalaje como en la superficie del eje.

2. Requisitos de material para empacar glándulas
El rendimiento de las glándulas de embalaje está sujeto a condiciones exigentes, incluida la temperatura del medio sellado, la presión, la presión, el pH, así como los factores del equipo como la velocidad lineal, la rugosidad de la superficie, la coaxialidad, la agotamiento radial y la excentricidad. En consecuencia, los materiales de embalaje deben poseer las siguientes características:

Cierta elasticidad y plasticidad: ajustarse al eje y acomodar la vibración/excentricidad.

Estabilidad química: resistencia a la degradación por el medio sellado.

Impermeabilidad: minimizar la fuga a través del material en sí.

Propiedades de autorriculicación: reduciendo la fricción y el desgaste, especialmente importante si la lubricación externa es limitada.

Resistencia a la temperatura: mantenimiento de integridad y rendimiento en todo el rango de temperatura de funcionamiento.

Facilidad de instalación y eliminación: para mantenimiento y reemplazo.

Simplicidad de fabricación y rentabilidad: para la aplicación práctica.
Encontrar materiales que cumplan perfectamente con todos estos requisitos es desafiante. Por lo tanto, desarrollar materiales de sellado superiores y mejorar sus propiedades sigue siendo un enfoque de investigación clave en el campo de la tecnología de sellado.

3. Formas y características de las glándulas empacadoras
Los avances en la tecnología de producción han llevado a diversos métodos de trenzado para empacar glándulas. La estructura de trenzado elegida afecta significativamente el rendimiento del sellado y la vida útil en condiciones y entornos de operación específicos. Las técnicas de trenzado comunes incluyen:

Trenzado (trenza cuadrada): usa ocho husos en dos pistas. Carece de un núcleo esponjoso en las esquinas o el centro. Cuenta con una sección transversal cuadrada. Ofrece flojedad que proporciona cierta compensación por la vibración del eje y la excentricidad. Utilizado principalmente para pequeñas secciones transversales; Las secciones más grandes sufren de apariencia aproximada, estructura suelta y mala densidad.

Trenzado entrelazado: emplea 8, 12, 16, 24, 36, 48 o 60 husos en dos pistas. El número de capas (generalmente 1-4) depende del tamaño del embalaje. Carece de un núcleo. Ofrece buena densidad y capacidad de sellado. Sin embargo, la estructura en capas sin fibras de interconexión lo hace propenso a la delaminación. El mejor adecuado para sellos estáticos o equipos de baja velocidad.

Trenebramiento con camiseta (envuelto en núcleo): utiliza un núcleo (goma o metal) envuelto con capas de trenza de fibra. El recuento de capas es ajustable. Similar al trenzado entrelazado, proporciona buena densidad, alta resistencia, buena flexibilidad y sellado efectivo. Al igual que la trenza entrelazada, la capa externa es susceptible al desgaste y el desprendimiento después del daño de la superficie. Comúnmente utilizado en bombas y válvulas, raramente en equipos alternativos.

Trenzado formado por troquel (a través del núcleo): usa 8, 12, 16, 24, 36, 48 o 60 husos en tres o cuatro pistas. Cuenta con una sección transversal cuadrada, superficie lisa, excelente elasticidad y resistencia a la abrasión, alta resistencia y densidad superior. Ofrece un área de contacto más grande y uniforme con el eje en comparación con el embalaje trenzado, con brechas mínimas entre las fibras, lo que resulta en un excelente sellado. La estructura permanece intacta incluso después del desgaste de la superficie, asegurando una larga vida útil. Esto se considera una estructura de trenzado avanzada.
Seleccionar el formulario de trenzado apropiado basado en las condiciones de funcionamiento del equipo específico es crucial para empacar glándulas para ofrecer un rendimiento de sellado óptimo.

4. Clasificación, composición y aplicación de glándulas de embalaje
Los tipos de glándulas de embalaje son muy diversos debido a diferentes condiciones de funcionamiento. Para facilitar la identificación y la selección, generalmente se clasifican por el material base de sellado primario:

Embalaje de fibra natural: hecha principalmente de algodón, lino, yute o lana.

Embalaje de fibra mineral: principalmente empaques basados ​​en asbesto (históricamente común, use ahora a menudo restringido).

Embalaje de fibra sintética: incluye:

Embalaje basado en grafito

Embalaje a base de fibra de carbono

Embalaje basado en PTFE (TEFLON®)

Embalaje basado en Aramid (Kevlar®)

Fibra acrílica con embalaje de silicona

Embalaje de fibra de cerámica y metálica: incluye:

Embalaje de carburo de silicio (sic)

Embalaje de carburo de boro (B4C)

Embalaje de fibra de vidrio mediano
Los materiales de fibra única a menudo poseen limitaciones inherentes. El trenzado con una sola fibra deja espacios entre hebras, aumentando el potencial de fuga. Además, algunas fibras carecen de suficientes autorrilubricidad y exhiben coeficientes de alta fricción. Para mejorar la densidad y la lubricidad, los empaques están impregnados de lubricantes, rellenos y aditivos especiales. Los impregnantes comunes incluyen:

Los aceites minerales o las grasas de disulfuro de molibdeno (MOS2) se mezclan con polvo de grafito.

Talco, mica, glicerina, aceites vegetales.

Dispersiones de PTFE, que a menudo incluyen tensioactivos y agentes dispersantes.
Los aditivos especiales, como las partículas de zinc, los agentes de barrera e inhibidores de corrosión a base de molibdato, también se utilizan para reducir la correación del empaque al equipo.

Avance tecnológico: nanotecnología
La aplicación de la nanotecnología en los materiales de sellado se está expandiendo rápidamente. La nanotecnología desbloquea propiedades inherentes, a menudo ocultas, dentro de los materiales. Algunas de estas propiedades mitigan o eliminan los inconvenientes del material mientras amplifican sus características superiores.
Dentro de la industria del sellado, la I D en los materiales de sellado es un dominio de vanguardia. A través de la colaboración a largo plazo con las reconocidas instituciones de investigación de nanotecnología de Domestsic e International, se ha desarrollado con éxito una serie de glándulas de embalaje nano mejoradas. Las patentes para estas innovaciones se han presentado ante la Oficina de Propiedad Intelectual del Estado. Este avance abre nuevos campos de aplicación para la tecnología de embalaje, lo que representa un salto significativo hacia adelante en el rendimiento del sellado de la glándula. La aplicación de glándulas de embalaje nano mejoradas conduce a la integridad de sellado de equipos notablemente mejorado y una vida útil prolongada, ofreciendo beneficios económicos sustanciales a los usuarios.