Wellendichtungen schützen die Qualität und sagen Wartungsprobleme voraus
Wellendichtringe schützen Qualität,
Prognostizieren Sie Wartungsprobleme
Einrichtungen stehen ständig vor der Aufgabe, die Produktivität und Zuverlässigkeit der Ausrüstung zu verbessern. Eine oft übersehene Möglichkeit bieten Wellendichtringe. Sie verhindern nicht nur Leckagen, sondern spielen eine wichtige Rolle für Effizienz, Qualität und Wartung. Chemical Processing diskutierte die Konstruktionsüberlegungen und Vorteile von Dichtungen mit Paul Wehrle, Chefingenieur, Woodex Bearing Co., MECO Seal, Georgetown, Maine. F. Welche Faktoren beeinflussen die Auswahl von Wellendichtungen für Niederdruckreaktoren? A. Es könnte zuerst ein Reaktor sein und dann am Ende ein Trockner, oder es ist ein Trockner und es gibt keine andere Reaktion als das Entfernen von Feuchtigkeit. Es ist die Terminologie, die in verschiedenen Branchen auf der ganzen Welt variiert. Ich denke, Vakuumanwendung ist das Schlagwort im Vergleich zu Niederdruck oder Reaktor. Reaktoren außerhalb unserer Möglichkeiten stehen unter hohem Druck, über 4 bar. Niedriger Druck kann einen kleinen Überdruck oder eine Inertgasdecke bedeuten, gemessen in Zoll Wassersäule oder 1 bis 2 psig. Welche Faktoren wirken sich darauf aus – im Hinblick auf die Auswahl der Dichtungen? Was sind die tatsächlichen minimalen und maximalen Drücke während des Prozesses und wie verändern sich die Drücke im Laufe der Zeit? Ist es nur atmosphärischer Druck, wenn es sich nicht im Vakuumzustand befindet? Rotiert die Welle während verschiedener Druckzyklen der Charge? Wenn nein, wie hoch ist der statische Druck? Manchmal verfehlen Annahmen diese Variablen, was dazu führt, dass Gelegenheiten für die Lösung von MECO verpasst werden.
Berücksichtigen Sie, wie tief ein Vakuum gewünscht wird, und die Materialumwandlung. Wie verhält sich Material im Reaktor über die Zeit? Ist es flüssig, dann leicht und locker oder dicht und klebrig, oder dicht und klumpig, dann körnig? Sind die Welle, der Antrieb und das Rührwerk mit einem Sicherheitsfaktor bemessen, um die Durchbiegung zu minimieren? Das Behälterdesign und die Wellendichtungen sind wichtig für die Langlebigkeit der Ausrüstung, die Produktqualität und die Chargenkonsistenz.
Ein weiterer Faktor: Was ist die akzeptable Vakuumverlustrate ohne die Vakuumpumpen? Es gibt viele Punkte, an denen ein Vakuumverlust auftreten kann, darunter Wellendichtungen, Türen, Mannlöcher, Ventile, Einlassöffnungen, Instrumentensonden und Zerhackerdichtungen, um nur einige zu nennen. Die typische Richtlinie, die wir anstreben, ist ein Verlust von ¼ Zoll (6 mm) Hg/Minute. Gerätegröße und -integrität spielen beim Wert eine Rolle. Wir montieren geteilte Dichtungen an neuen und gebrauchten Vakuumtrocknern mit Wellengrößen zwischen ø1.5 Zoll (40 mm) bis ø16.5 Zoll (420 mm).
Wir berücksichtigen auch die Druckstufe des Behälters. Behälter mit Überdruck von 1 oder 2 bar werden von uns abgedichtet. Beides sind gängige ASME-Schweißzertifizierungsstandards, die von einem Hersteller angeboten werden. Wurde das Schiff ursprünglich für andere Dienste konzipiert und jetzt umfunktioniert? Die Verwendung der tatsächlichen oberen Druckgrenze der Anwendung und nicht der Behälterleistung ist am besten, wenn die MECO-Polymer-Flächendichtungstechnologie verwendet wird.
Außerdem werden bei gebrauchten Geräten häufig Rührwerke, Verbindungsarme und die Hauptwelle vor Ort durch Schweißen repariert. Diese Reparaturen erhöhen den Wellenschlag – etwas, das unsere Dichtungen tolerieren, aber dies beeinflusst den Verbrauch der Dichtungssperrflüssigkeit und die maximale Vakuumeindämmung. Manchmal ist ein neues Gefäß am besten.
F. Welche Probleme werden bei solchen Siegeln allzu oft unterschätzt?
A. Wellendichtungen sollten eine konsistente Produktqualität und Zykluszeit pro Charge mit sich wiederholenden Trendmesswerten bieten. Sie können die vorbeugende Wartung für den Service im Vergleich zu einem Rückschlag mitten in der Charge oder am Wochenende vorhersagen. Wir alle haben Rückschläge. Unsere entstehen durch allmählichen Verschleiß und werden in den Trends wahrgenommen. Eine Gleitringdichtung mit harter Oberfläche wird mit einem Flüssigkeitsfilm geschmiert, der die spröden und oft ungeteilten Oberflächen schützt. Ein katastrophales Versagen ergibt sich, wenn Hartflächendichtungen ihren Flüssigkeitsfilm verlieren. Im Gegensatz dazu sind MECO-Dichtflächen selbstschmierende Polymermaterialien in Lagerqualität, vollständig geteilt, formbar und in Kontakt. Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass das Vakuum den Flüssigkeitsfilm von unserer Siegelschnittstelle wegzieht. Wir nutzen das Vakuum als unseren Freund. Es hilft, unsere Versiegelungsschnittstelle zu schließen. Ein Vakuumzustand ist für uns also selbstverständlich. Es ist ein Negativ, das ein Positiv ist. Zusätzlich tolerieren wir den Wellenschlag. Dies ist bei herkömmlichen Verpackungsboxen – einer weiteren häufig verwendeten Dichtung für Vakuumbehälter – nicht der Fall, die einer kontinuierlichen Wartung bedürfen.
F. Was sind einige der häufigsten Fehler bei der Arbeit mit und Auswahl dieser Wellendichtungen?
A.Wie bereits erwähnt, erhalten wir manchmal die ASME-Druckstufe auf dem Behälter für den maximalen Druck. Zum Beispiel könnte uns jemand sagen, dass es ein volles Vakuum für eine Anwendung mit 30 psi oder 2 bar ist, aber in Wirklichkeit ist das Gefäß für 30 psi ausgelegt und der höchste Wert, den es jemals in diesem Prozess sehen wird, ist nur 7 psi. Manchmal schränkt dies unsere Fähigkeit ein, eine Lösung vorzuschlagen, insbesondere bei größeren Wellendurchmessern. Oder wir konstruieren zu viel für den höheren Druck, überlasten unsere Polymer-Dichtflächen und verkürzen die Lebensdauer. Das ist eine Herausforderung, der wir uns stellen und weiterhin stellen werden, aber sie eröffnet Diskussionen – der Schlüssel für langfristigen Erfolg und Partnerschaften.
Zuverlässigkeitsingenieure und Rotating-Equipment-Spezialisten verfügen aufgrund ihrer Erfahrung in der Pumpenwelt über einen starken Hintergrund im Umgang mit gepanzerten Gleitringdichtungen. Diese Erfahrung ist anders als bei anderen Low-Shear-Prozessmaschinen. Die Pumpen sind mit intelligenter Technologie ausgestattet und drehen typischerweise zwischen 1,150 und 3,600 U/min. Bei diesen Geschwindigkeiten müssen die Lager und das Laufrad ausbalanciert sein. Die intelligente Technologie teilt der Steuerung mit: „Hey, da ist ein Ventil geschlossen, nicht einschalten“ oder „Du kannst nicht aus diesem Tank pumpen – er ist leer.“ So bleibt die Pumpe im Leerlauf und schont die Dichtung. Chargenbetriebene Prozessmaschinen drehen oft mit 5 bis 100 U/min und haben nicht alle diese Vorteile, die die Dichtungen schützen. Allerdings müssen wir beide mit den Eigenheiten der Geräte arbeiten und Rückschläge in der Batch-Produktionsumgebung verarbeiten. Die Zusammenarbeit mit den Zuverlässigkeitsingenieuren und den Projektingenieuren und der Austausch dieser Unterschiede in der Ausrüstung ist wichtig, wenn Sie Hartschalendichtungen, Stopfbuchsen und unsere Polymerdichtungen vergleichen.
Beim Nachrüsten beispielsweise ist Rundlauf bei einer Vakuumanwendung wichtiger als bei einer Überdruckanwendung. Andernfalls erhalten Sie diesen Wippeneffekt mit den rotierenden Dichtungsflächen, wenn sich die Welle dreht. Pumpenkonstruktion und -drehzahl erlauben selten, dass Dichtungen diese Einbaubedingungen tolerieren und trotzdem funktionieren – unsere tun es
F. Gibt es noch andere spezielle Designüberlegungen?
A.Gelegentlich platzieren wir einen Sperrring vor der Dichtung und streichen etwas komprimiertes Gas entlang der Welle. Dies reduziert die Produktmigration entlang der
Batch-Operationen haben Momente von nicht stationären oder gestörten Bedingungen. Stoppen, Starten, Beladen, Entleeren und Veränderung der Materialeigenschaften sind einige Ursachen. Sie führen einen Moment ein, in dem ein bisschen Prozessmaterial in den Dichtungshohlraum gelangen kann. Es wird kein Problem verursachen, aber mit der Zeit nimmt dieses Bit zu; Wenn es im Dichtungshohlraum gefangen ist, dreht es sich herum und kann sich in einen Rückschlag verwandeln. Welle unter abrasiven Bedingungen und verlängert die Lebensdauer.
Wir raten unseren Kunden, einen Ableiter an einer Öffnung unterhalb des Dichtungshohlraums auszuloten, um Schmutz zu sammeln.
Der Bediener sollte die Rohrleitungen regelmäßig öffnen und inspizieren. Es ist hilfreich nach bekannten Störungen oder bei vorbeugenden Wartungsplänen. Dies verlängert die Lebensdauer und liefert eine weitere trendfähige Metrik. Darüber hinaus haben die für die Gassperrflüssigkeit gewählte Anschlussgröße, der Ausgangsbereich des Reglers und die Manometerskala einen wichtigen Einfluss auf die Lebensdauer und Leistung der Dichtung.
Es ist wichtig, den Antrag auf Explosionsgefahren zu prüfen. Wir integrieren statische Entladungsbürsten, Erdungsanschlüsse, ein Druckentlastungsventil und thermische Sensoranschlüsse für die verschiedenen Gefahren wie explosive Pulver, Gase oder Dämpfe im Reaktor. Eine Risikobewertung wird durchgeführt, um die erforderlichen Funktionen zu bestimmen, und die EU-ATEX-Zertifizierung ist verfügbar.
F. Wie können Sie eine maximale Lebensdauer der Wellendichtungen sicherstellen?
A.„Siegel versagen auf drei Arten“, wurde mir vor Jahren mitgeteilt. Sie versagen beim Versand, beim Start oder bei einem katastrophalen Ereignis wie einem Lagerschaden, einem verbogenen Rührwerk oder einem Verlust der Sperrflüssigkeit. Die ersten beiden kontrollieren wir weit mehr als die anderen. Wir kontrollieren die Verpackung zur Unterstützung des Spediteurs und unterstützen bei der Installation. Die Installation ist abgeschlossen, wenn die Diagnose anhand der Sperrflüssigkeitswerte erfüllt ist. Außerdem bieten wir Außendienst, Beratung per Telefon, E-Mail oder Video an. Unterstützung ist vor, während, nach und fortlaufend für das gemeinsame Streben nach Verlängerung der Laufzeit verfügbar.
Wenn Sie in Wellendichtungen investieren, überprüfen Sie vor der Installation Ihre Lager, den Antrieb und den Zustand der Stirnwand. Trendieren Sie Ihre Prozess- und Siegelmetriken. Verwenden Sie die Rohrfalle unter der zuvor besprochenen Dichtung. Maximieren Sie bei allen Dichtungen die Konzentrizität der Dichtung zur Welle. Maximieren Sie die Rechtwinkligkeit der Dichtung zur Welle und die Ebenheit der Dichtung an der Maschinenstirnwand.
F. Gibt es noch etwas, das Sie hinzufügen wollten?
A. Die Unterstützung des Kunden während des gesamten Lebenszyklus der Dichtung bringt Fortschritte für alle. Verbesserungen sind für uns ein ständiges Bestreben. Der Austausch von Erkenntnissen führt zu einer längeren Lebensdauer. Kommunikation ist das Mittel zum Aufbau einer starken Partnerschaft mit Vorwärtsdynamik für alle.
