Il principio di sigillatura delle ghiandole da imballaggio

Il principio di sigillatura delle ghiandole da imballaggio

Le ghiandole di imballaggio svolgono un ruolo fondamentale nella sigillatura di alberi rotanti o alternativi nelle attrezzature industriali, compresi i componenti come Prodotti produttori di valvole di gate parallele in titanio. Il loro principio di sigillatura si basa principalmente su due effetti chiave: l'effetto labirinto e l'effetto cuscinetto.

1. Principio di sigillatura delle ghiandole da imballaggio
L'efficacia delle guarnizioni della ghiandola da imballaggio dipende principalmente dall'effetto labirinto e dall'effetto cuscinetto.

Effetto labirinto: a livello microscopico, le superfici dell'albero sono irregolari. La ghiandola di imballaggio non è in grado di ottenere il pieno contatto, con conseguenti piccoli spazi tra l'imballaggio e l'albero. Questi spazi vuoti formano un percorso simile a un labirinto. I media pressurizzati che fluiscono attraverso questi lacune sono sottoposti a battuta ripetuta, dissipando l'energia e raggiungendo la funzione di tenuta.

Effetto cuscinetto: un sottile film di liquido si forma tra la ghiandola da imballaggio e l'albero. Questo film crea uno scenario simile a un cuscinetto scorrevole, fornendo lubrificazione essenziale. Questa lubrificazione impedisce un'usura eccessiva sia sul materiale di imballaggio che sulla superficie dell'albero.

2. Requisiti del materiale per le ghiandole di imballaggio
Le prestazioni delle ghiandole da imballaggio sono soggette a condizioni impegnative, tra cui la temperatura, la pressione, la pressione, il pH, nonché i fattori delle apparecchiature come la velocità lineare, la rugosità superficiale, la coassialità, il rompone radiali ed eccentricità. Di conseguenza, i materiali di imballaggio devono possedere le seguenti caratteristiche:

Certa elasticità e plasticità: per conformarsi all'albero e ospitare vibrazioni/eccentricità.

Stabilità chimica: resistenza al degrado da parte del mezzo sigillato.

Impermeabilità: minimizzare le perdite attraverso il materiale stesso.

Proprietà auto-lubrificanti: ridurre l'attrito e l'usura, particolarmente importante se la lubrificazione esterna è limitata.

Resistenza alla temperatura: mantenimento di integrità e prestazioni nell'intervallo di temperatura operativa.

Facilità di installazione e rimozione: per manutenzione e sostituzione.

Semplicità di produzione ed efficacia in termini di costi: per l'applicazione pratica.
Trovare materiali che soddisfino perfettamente tutti questi requisiti è impegnativo. Pertanto, lo sviluppo di materiali di tenuta superiore e il miglioramento delle loro proprietà rimane un focus di ricerca chiave nel campo della tecnologia di tenuta.

3. Forme e caratteristiche delle ghiandole da imballaggio
I progressi nella tecnologia di produzione hanno portato a diversi metodi intrecciati per l'imballaggio delle ghiandole. La struttura intrecciata prescelta influisce significativamente sulle prestazioni di tenuta e sulla durata di servizio in condizioni operative e ambienti specifici. Le tecniche di intrecciatura comuni includono:

Intrecciata (Treta quadrata): utilizza otto mandrini su due tracce. Manca un nucleo soffice agli angoli o al centro. Presenta una sezione trasversale quadrata. Offre allentamento che fornisce un po 'di compensazione per le vibrazioni dell'albero ed eccentricità. Utilizzato principalmente per piccole sezioni; Sezioni più grandi soffrono di aspetto accidentato, struttura sciolta e scarsa densità.

Intrecciata intrecciata: impiega 8, 12, 16, 24, 36, 48 o 60 mandrini su due binari. Il numero di strati (di solito 1-4) dipende dalla dimensione dell'imballaggio. Manca di un nucleo. Offre una buona densità e capacità di sigillatura. Tuttavia, la struttura a strati senza interconnessione delle fibre la rende inclini alla delaminazione. Meglio adatto a guarnizioni statiche o attrezzature a bassa velocità.

Brecciatura (avvolta al nucleo): utilizza un nucleo (gomma o metallo) avvolto con strati di treccia in fibra. Il conteggio dei livelli è regolabile. Simile alla treccia intrecciata, fornisce una buona densità, alta resistenza, buona flessibilità e sigillatura efficace. Come la treccia intrecciata, lo strato esterno è suscettibile di usura e distacco dopo danni alla superficie. Comunemente usato nelle pompe e nelle valvole, raramente nelle apparecchiature alternative.

Intrecciato (attraverso il core) intrecciato: usa 8, 12, 16, 24, 36, 48 o 60 mandrini su tre o quattro tracce. Presenta una sezione trasversale quadrata, una superficie liscia, un'eccellente elasticità e resistenza all'abrasione, alta resistenza e densità superiore. Offre un'area di contatto più ampia e più uniforme con l'albero rispetto all'imballaggio intrecciato, con spazi minimi tra le fibre, con conseguente sigillatura eccellente. La struttura rimane intatta anche dopo l'usura della superficie, garantendo una lunga durata. Questa è considerata una struttura intrecciata avanzata.
La selezione del modulo di intrecciatura appropriato in base alle condizioni operative specifiche delle apparecchiature è cruciale per l'imballaggio delle ghiandole per fornire prestazioni di tenuta ottimali.

4. Classificazione, composizione e applicazione delle ghiandole da imballaggio
I tipi di ghiandole di imballaggio sono molto diversi a causa delle diverse condizioni operative. Per facilitare l'identificazione e la selezione, sono in genere classificati dal materiale di base di tenuta primaria:

Imballaggio in fibra naturale: fatto principalmente in cotone, lino, iuta o lana.

Imballaggio in fibra minerale: principalmente imballaggi basati sull'amianto (storicamente comuni, usano ora spesso limitati).

Imballaggio in fibra sintetica: include:

Imballaggio a base di grafite

Imballaggio a base di fibre di carbonio

Imballaggio basato su PTFE (Teflon®)

Imballaggio basato su Aramid (Kevlar®)

Fibra acrilica con imballaggio in silicone

Imballaggio in fibra ceramica e metallica: include:

Imballo in carburo di silicio (SIC)

Imballo in carburo di boro (B4C)

Imballaggio in fibra di vetro medio-alcali
I materiali a fibra singola spesso possiedono limiti intrinseci. Intrecciarsi con una singola foglie di fibra di spazi tra i fili, aumentando il potenziale di perdita. Inoltre, alcune fibre non hanno sufficiente auto-lubicità e presentano coefficienti di attrito elevati. Per migliorare la densità e la lubrificità, gli imballaggi sono impregnati di lubrificanti, riempitivi e additivi speciali. Gli imprenami comuni includono:

Oli minerali o grassi di disolfuro di molibdeno (MOS2) miscelati con polvere di grafite.

Talco, mica, glicerina, oli vegetali.

Dispersioni PTFE, spesso compresi tensioattivi e agenti dispersi.
Gli additivi speciali, come particelle di zinco, agenti barriera e inibitori della corrosione a base di molibdati, sono anche utilizzati per ridurre la corrosività "di imballaggio alle attrezzature.

Avanzamento tecnologico: nanotecnologia
L'applicazione della nanotecnologia nei materiali di tenuta si espande rapidamente. Le nanotecnologie sbloccano proprietà inerenti, spesso nascoste, all'interno dei materiali. Alcune di queste proprietà mitigano o eliminano gli svantaggi del materiale amplificando le loro caratteristiche superiori.
Nell'industria della tenuta, la ricerca e sviluppo nei materiali di tenuta è un dominio all'avanguardia. Attraverso la collaborazione a lungo termine con famosi istituti di ricerca su nanotecnologie domestiche e internazionali, una serie di ghiandole da imballaggio nano-potenziate è stata sviluppata con successo. I brevetti per queste innovazioni sono stati depositati presso l'ufficio della proprietà intellettuale statale. Questa svolta apre nuovi campi di applicazione per la tecnologia di imballaggio, che rappresenta un salto significativo nell'imballaggio delle prestazioni di tenuta delle ghiandole. L'applicazione di ghiandole da imballaggio nano-potenziate porta a una durata di sigillatura delle attrezzature marcatamente migliorata e una durata di servizio prolungata, offrendo sostanziali benefici economici agli utenti.