Pompa minangka salah sawijining panganggo segel mekanik paling gedhe. Kaya jenenge, segel mekanik minangka segel jinis kontak, sing dibedakake saka segel aerodinamis utawa labirin non-kontak.Segel mekanikuga ditondoi minangka segel mekanik sing seimbang utawasegel mekanik sing ora seimbangIki nuduhake persentase, yen ana, tekanan proses sing bisa ana ing mburi permukaan segel sing stasioner. Yen permukaan segel ora didorong menyang permukaan sing muter (kaya ing segel jinis pendorong) utawa cairan proses ing tekanan sing kudu disegel ora diidini mlebu ing mburi permukaan segel, tekanan proses bakal niup permukaan segel bali lan mbukak. Desainer segel kudu nimbang kabeh kahanan operasi kanggo ngrancang segel kanthi gaya nutup sing dibutuhake nanging ora akeh gaya sing ndadekake unit sing dimuat ing permukaan segel dinamis nggawe panas lan aus sing akeh banget. Iki minangka keseimbangan sing alus sing nggawe utawa ngrusak keandalan pompa.
segel dinamis madhep kanthi ngaktifake gaya pambuka tinimbang cara konvensional
ngimbangi gaya nutup, kaya sing wis diterangake ing ndhuwur. Iki ora ngilangi gaya nutup sing dibutuhake nanging menehi perancang pompa lan pangguna tombol liyane kanggo muter kanthi ngidini mbukak utawa mbongkar permukaan segel, nalika njaga gaya nutup sing dibutuhake, saengga nyuda panas lan keausan nalika ngembangake kemungkinan kondisi operasi.
Segel Gas Garing (DGS), asring digunakake ing kompresor, nyedhiyakake gaya bukaan ing permukaan segel. Gaya iki digawe dening prinsip bantalan aerodinamis, ing ngendi alur pompa sing apik mbantu nyengkuyung gas saka sisih proses tekanan dhuwur segel, menyang celah lan ngliwati permukaan segel minangka bantalan film cairan non-kontak.
Gaya bukaan bantalan aerodinamis saka permukaan segel gas garing. Kemiringan garis kasebut minangka perwakilan saka kekakuan ing celah. Elinga yen celah kasebut ana ing mikron.
Fenomena sing padha kedadeyan ing bantalan lenga hidrodinamik sing ndhukung sebagian besar kompresor sentrifugal gedhe lan rotor pompa lan katon ing plot eksentrisitas dinamis rotor sing dituduhake dening Bently. Efek iki nyedhiyakake mandeg mburi sing stabil lan minangka unsur penting ing sukses bantalan lenga hidrodinamik lan DGS. Segel mekanik ora duwe alur pompa sing apik sing bisa ditemokake ing permukaan DGS aerodinamis. Bisa uga ana cara kanggo nggunakake prinsip bantalan gas bertekanan eksternal kanggo ngurangi gaya penutupan saka.segel mekanik ing pasuryans.
Plot kualitatif parameter bantalan film cairan lawan rasio eksentrisitas jurnal. Kekakuan, K, lan redaman, D, minimal nalika jurnal ana ing tengah bantalan. Nalika jurnal nyedhaki permukaan bantalan, kekakuan lan redaman mundhak kanthi dramatis.
Bantalan gas aerostatik bertekanan eksternal nggunakake sumber gas bertekanan, dene bantalan dinamis nggunakake gerakan relatif antarane permukaan kanggo ngasilake tekanan celah. Teknologi bertekanan eksternal nduweni paling ora rong kaluwihan dhasar. Kapisan, gas bertekanan bisa diinjeksi langsung antarane permukaan segel kanthi cara sing dikontrol tinimbang nyengkuyung gas menyang celah segel kanthi alur pompa cethek sing mbutuhake gerakan. Iki ngidini misahake permukaan segel sadurunge rotasi diwiwiti. Sanajan permukaan kasebut diremas, bakal mbukak kanggo wiwitan gesekan nol lan mandheg nalika tekanan diinjeksi langsung ing antarane. Kajaba iku, yen segel panas, bisa uga kanthi tekanan eksternal kanggo nambah tekanan menyang permukaan segel. Celah kasebut banjur bakal mundhak kanthi proporsional karo tekanan, nanging panas saka geser bakal tiba ing fungsi kubus celah kasebut. Iki menehi operator kemampuan anyar kanggo ngungkit generasi panas.
Ana kauntungan liyane ing kompresor yaiku ora ana aliran ing lumahing kaya ing DGS. Nanging, tekanan paling dhuwur ana ing antarane lumahing segel, lan tekanan eksternal bakal mili menyang atmosfer utawa ventilasi menyang sisih siji lan menyang kompresor saka sisih liyane. Iki nambah keandalan kanthi njaga proses ora mlebu celah. Ing pompa, iki bisa uga ora dadi kauntungan amarga ora dikarepake meksa gas sing bisa dikompres menyang pompa. Gas sing bisa dikompres ing njero pompa bisa nyebabake masalah kavitasi utawa palu udara. Nanging, bakal menarik yen duwe segel sing ora kontak utawa bebas gesekan kanggo pompa tanpa kerugian aliran gas menyang proses pompa. Apa bisa duwe bantalan gas bertekanan eksternal kanthi aliran nol?
Kompensasi
Kabeh bantalan bertekanan njaba duwe sawetara jinis kompensasi. Kompensasi minangka wujud watesan sing nahan tekanan supaya tetep ana ing cadangan. Wangun kompensasi sing paling umum yaiku panggunaan orifice, nanging ana uga teknik kompensasi alur, langkah, lan keropos. Kompensasi ngidini bantalan utawa permukaan segel bisa mlaku cedhak tanpa ndemek, amarga saya cedhak, tekanan gas ing antarane saya dhuwur, saengga permukaan kasebut tolak.
Minangka conto, ing sangisore bantalan gas kompensasi orifice datar (Gambar 3), rata-rata
Tekanan ing celah bakal padha karo total beban ing bantalan dibagi karo area permukaan, iki minangka unit loading. Yen tekanan gas sumber iki 60 pon saben inci persegi (psi) lan permukaan duwe area 10 inci persegi lan ana 300 pon beban, bakal ana rata-rata 30 psi ing celah bantalan. Biasane, celah kasebut kira-kira 0,0003 inci, lan amarga celah kasebut cilik banget, aliran mung kira-kira 0,2 kaki kubik standar saben menit (scfm). Amarga ana pembatas orifice sadurunge celah sing nahan tekanan maneh minangka cadangan, yen beban mundhak dadi 400 pon, celah bantalan bakal suda dadi kira-kira 0,0002 inci, mbatesi aliran liwat celah mudhun 0,1 scfm. Peningkatan ing watesan kapindho iki menehi pembatas orifice aliran sing cukup kanggo ngidini tekanan rata-rata ing celah mundhak dadi 40 psi lan ndhukung beban sing tambah.
Iki minangka tampilan sisih cutaway saka bantalan udara orifice khas sing ditemokake ing mesin pangukur koordinat (CMM). Yen sistem pneumatik dianggep minangka "bantalan kompensasi", sistem kasebut kudu duwe watesan ing ndhuwur watesan celah bantalan.
Kompensasi Lubang vs. Berpori
Kompensasi orifice minangka bentuk kompensasi sing paling akeh digunakake. Orifice khas bisa uga duwe diameter bolongan 0,010 inci, nanging amarga ngisi sawetara inci persegi area, mula ngisi sawetara urutan gedhene area luwih akeh tinimbang awake dhewe, mula kecepatan gas bisa dhuwur. Asring, orifice dipotong kanthi tepat saka rubi utawa safir kanggo nyegah erosi ukuran orifice lan owah-owahan kinerja bantalan. Masalah liyane yaiku ing celah ing ngisor 0,0002 inci, area ing sekitar orifice wiwit nyepetake aliran menyang sisih liyane, ing ngendi ambruk film gas kedadeyan. Bab sing padha kedadeyan nalika lift off, amarga mung area orifice lan alur apa wae sing kasedhiya kanggo miwiti lift. Iki minangka salah sawijining alesan utama bantalan bertekanan eksternal ora katon ing rencana segel.
Iki ora kedadeyan kanggo bantalan kompensasi berpori, nanging kekakuan terus saya tambah.
mundhak nalika beban mundhak lan celah suda, kaya dene DGS (Gambar 1) lan
Bantalan lenga hidrodinamik. Ing kasus bantalan berpori bertekanan eksternal, bantalan kasebut bakal ana ing mode gaya sing seimbang nalika tekanan input dikalikan area kasebut padha karo beban total ing bantalan. Iki minangka kasus tribologis sing menarik amarga ora ana angkat utawa celah udara. Bakal ana aliran nol, nanging gaya hidrostatik tekanan udara marang permukaan counter ing sangisore permukaan bantalan isih ngurangi beban total lan nyebabake koefisien gesekan sing meh nol—sanajan permukaan isih kontak.
Umpamane, yen permukaan segel grafit duwe area 10 inci persegi lan gaya nutup 1.000 pon lan grafit duwe koefisien gesekan 0,1, butuh gaya 100 pon kanggo miwiti gerakan. Nanging kanthi sumber tekanan eksternal 100 psi sing dipindhah liwat grafit berpori menyang permukaane, sejatine ora ana gaya sing dibutuhake kanggo miwiti gerakan. Iki sanajan kasunyatan manawa isih ana gaya nutup 1.000 pon sing nyempit loro permukaan kasebut lan permukaan kasebut ana ing kontak fisik.
Kelas bahan bantalan polos kayata: grafit, karbon lan keramik kayata alumina lan silikon-karbida sing dikenal dening industri turbo lan keropos alami saengga bisa digunakake minangka bantalan bertekanan eksternal sing minangka bantalan film cairan non-kontak. Ana fungsi hibrida ing ngendi tekanan eksternal digunakake kanggo ngurangi tekanan kontak utawa gaya penutupan segel saka tribologi sing kedadeyan ing permukaan segel kontak. Iki ngidini operator pompa nyetel apa wae ing njaba pompa kanggo ngatasi aplikasi masalah lan operasi kecepatan sing luwih dhuwur nalika nggunakake segel mekanik.
Prinsip iki uga ditrapake kanggo sikat, komutator, exciter, utawa konduktor kontak apa wae sing bisa digunakake kanggo njupuk data utawa arus listrik ing utawa mateni obyek sing muter. Nalika rotor muter luwih cepet lan metu saya akeh, bisa dadi angel kanggo njaga piranti kasebut tetep kontak karo poros, lan asring perlu nambah tekanan pegas sing nyekeli dheweke ing poros. Sayange, utamane ing kasus operasi kecepatan tinggi, peningkatan gaya kontak iki uga nyebabake luwih akeh panas lan aus. Prinsip hibrida sing padha sing ditrapake kanggo permukaan segel mekanik sing diterangake ing ndhuwur uga bisa ditrapake ing kene, ing ngendi kontak fisik dibutuhake kanggo konduktivitas listrik antarane bagean sing stasioner lan muter. Tekanan eksternal bisa digunakake kaya tekanan saka silinder hidrolik kanggo nyuda gesekan ing antarmuka dinamis nalika isih nambah gaya pegas utawa gaya nutup sing dibutuhake kanggo njaga permukaan sikat utawa segel tetep kontak karo poros sing muter.
Wektu kiriman: 21 Okt-2023