Phớt cơ khí là thiết bị ngăn rò rỉ chất lỏng, được cấu tạo bởi ít nhất một cặp mặt cuối vuông góc với trục quay dưới tác dụng của áp suất chất lỏng, lực đàn hồi (hoặc lực từ) của cơ cấu bù và sự hợp tác của phớt phụ. để giữ dính và tương đối trượt.

Các lỗi chính thường gặp Nguyên nhân của Phớt cơ khí 2

Cấu trúc con dấu cơ khí chủ yếu bao gồm các yếu tố sau,

1. Vòng tĩnh (vòng tĩnh)

2. Vòng xoay (vòng chuyển động)

3. Phần tử đàn hồi

4. Ghế lò xo

5. Đặt vít

6. Vòng đệm phụ vòng quay

7. Vòng đệm con dấu phụ vòng cố định

Chốt chống xoay được cố định trên miếng đệm để ngăn không cho vòng cố định quay.

Phớt cơ khí có ưu điểm là hiệu suất làm kín đáng tin cậy, rò rỉ nhỏ, tuổi thọ lâu dài, ít hao phí điện năng và phạm vi ứng dụng rộng rãi. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật khác nhau, đặc biệt là trong các điều kiện làm việc tốc độ cao, chênh lệch áp suất cao và các phương tiện xử lý đắt tiền, độc hại và có tính ăn mòn cao. Đồng thời, phớt cơ khí là một trong những mắt xích yếu nhất của thiết bị.

Để kéo dài tuổi thọ của nó, ngoài việc lựa chọn vật liệu cặp ma sát phù hợp và đầu phải đối mặt với áp suất cụ thể, việc lắp đặt và bảo trì đúng cách cũng có thể đóng một vai trò quan trọng.

Trong bài báo này, thông qua thực hành bảo dưỡng hàng ngày, các nguyên nhân chính gây ra sự cố và rò rỉ phớt cơ khí được phân tích. 

Phân tích nguyên nhân của sự cố và rò rỉ phớt cơ khí

Có nhiều loại và mô hình phớt cơ khí khác nhau được sử dụng trong thiết bị hóa chất, nhưng có năm điểm rò rỉ chính:

① Làm kín giữa ống bọc trục và trục;

② Làm kín giữa vòng chuyển động và ống bọc trục;

③ Làm kín giữa các vòng động và tĩnh;

④ Niêm phong giữa vòng đệm tĩnh và ghế đệm tĩnh;

⑤ Dán con dấu giữa nắp cuối và thân máy bơm.

Các lỗi chính thường gặp Nguyên nhân của Phớt cơ khí 3

Rò rỉ phớt cơ khí do mòn mặt cuối của vòng động và vòng tĩnh

Dù là loại phớt cơ khí nào thì đặc điểm chính là mặt làm kín vuông góc với trục quay, tức là phớt dọc trục dễ rò rỉ được đổi thành phớt cuối không dễ rò rỉ. Do đó, dạng hư hỏng của phớt cơ khí chính là hư hỏng do mòn giữa các vòng tĩnh và vòng động. Các cặp ma sát cuối của vòng động và vòng tĩnh chủ yếu được nén bởi lực đẩy của lò xo để chống rò rỉ. Vòng động và vòng tĩnh càng chặt thì khả năng bị rò rỉ càng ít nhưng ma sát giữa chúng cũng tăng lên. Bề mặt tiếp xúc của vòng động và vòng tĩnh sẽ nhanh chóng bị mài mòn dưới tác dụng của ma sát lớn, và cuối cùng không bị rò rỉ.

Rò rỉ phớt cơ khí do điều kiện quy trình không ổn định và lắp đặt sai

The vibration caused by unstable process conditions and poor installation, and the instantaneous disconnection of equipment evacuation and vaporization will lead to the damage of the liquid film between the dynamic and static rings of the mechanical seal, which will make the mechanical seal run “dry” under the condition of no lubrication. The temperature of the seal ring will rise rapidly, some of which will burn directly, some of which will be cooled sharply when the pump returns to normal working state, forming thermal shock and fragmentation. The poor flushing fluid and conditions will also cause thermal shock, which will lead to radial cracks in the seal ring and increase the wear failure of the dynamic and static rings. At the same time, when the temperature of graphite ring exceeds the service temperature, the crystal will precipitate on the surface of graphite ring, and carbonization will occur near the friction pair with higher temperature, and the particles will enter into the friction pair to make the dynamic and static ring wear out rapidly.

Lỗi vòng đệm của phớt cơ khí cũng là nguyên nhân chính dẫn đến rò rỉ phớt

Sự lắp ráp của vòng đệm của các vòng động và tĩnh bị lệch; bề mặt hoàn thiện của trục hoặc ống bọc khớp với vòng đệm không đủ hoặc kích thước khớp quá nhỏ; phản ứng vật lý hoặc hóa học giữa vòng đệm và môi trường làm kín, ăn mòn, biến dạng, lão hóa, v.v. có thể dẫn đến rò rỉ.

Rò rỉ phớt cơ khí do lắp ráp không đúng cách

Trước khi lắp ráp phốt cơ khí, việc vệ sinh linh kiện phốt cơ khí không sạch sẽ, linh kiện bị dập, xước; lắp ráp không đúng vị trí; cụm lò xo bị lệch, vít xiết không chặt; Phốt cơ khí bị hư hỏng trong quá trình tháo rời, v.v., đó là tất cả những lý do khiến phốt cơ khí bị hỏng sớm.

Rò rỉ phớt cơ khí do lựa chọn và thiết kế phớt cơ khí không đúng cách

Do sự đa dạng của đặc tính môi trường quá trình trong nhà máy hóa chất, việc lựa chọn thiết kế phớt cơ khí không phù hợp, tỷ lệ áp suất nhỏ và lớn của mặt đầu phớt hoặc độ co ngót lớn của vật liệu làm kín, rất dễ gây ra hỏng hóc và rò rỉ phớt cơ khí.

Các giải pháp

Theo phân tích trên, các biện pháp và phương pháp bảo dưỡng sau đây cần được thực hiện để kéo dài tuổi thọ của phớt cơ khí.

Điều chỉnh nén lò xo

Điều chỉnh lượng nén của lò xo là điều chỉnh áp suất riêng của mặt cuối của phớt cơ khí, có liên quan đến các thông số quan trọng về hiệu suất và tuổi thọ của phớt, cũng như kiểu kết cấu của phớt, kích thước lò xo và áp suất trung bình. Nếu áp suất riêng của mặt cuối quá lớn, cặp ma sát sẽ bị hỏng; nếu áp suất riêng quá nhỏ sẽ dễ bị rò rỉ nên nhà sản xuất thường đưa ra dải phù hợp, thường là 3-6kg / cm2. Chiều dài tự do của lò xo a, độ cứng của lò xo K (tải trọng phải chịu khi tạo lực nén đơn vị) và áp suất riêng quy định P là tất cả các thông số do nhà sản xuất đưa ra. Khi kích thước bị nén là B thì p / (ab) = k, và B = AP / K, là kích thước bị nén khi lắp đặt lò xo. Nếu kích thước của lò xo sau khi lắp đặt quá lớn, có thể tăng độ dày của đệm điều chỉnh giữa ghế lò xo và lò xo. Nếu kích thước quá nhỏ, độ dày của đệm điều chỉnh có thể được giảm bớt. Độ dày của đệm điều chỉnh phải được đo bằng micromet.

Độ chặt của vòng đệm vòng chuyển động

Sẽ có hại và vô ích nếu vòng đệm của vòng chuyển động quá chặt. Đầu tiên, nó sẽ làm trầm trọng thêm sự mài mòn giữa vòng đệm và ống bọc trục và gây ra hiện tượng rò rỉ sớm; thứ hai, nó sẽ làm tăng lực cản của việc điều chỉnh trục và chuyển động của vòng chuyển động, không thể điều chỉnh kịp thời khi điều kiện làm việc thường xuyên thay đổi; thứ ba, lò xo sẽ dễ bị hỏng do mỏi quá mức; thứ tư, nó sẽ làm biến dạng vòng đệm của vòng chuyển động và ảnh hưởng đến hiệu quả làm kín. Để đảm bảo tính chất nổi của vòng chuyển động, đường kính trong của nó lớn hơn đường kính trục từ 0,5-1mm, dùng để bù rung và lệch trục, nhưng khe hở không được quá lớn, nếu không sẽ làm kín vòng của vòng chuyển động sẽ bị kẹp vào và tính năng cơ học của con dấu cơ học sẽ bị hỏng. Độ kín của vòng đệm phải chịu áp lực của một tay sau khi bôi chất bôi trơn.

Độ chặt của vòng đệm vòng tĩnh

Vòng đệm tĩnh về cơ bản ở trạng thái tĩnh, và hiệu quả làm kín tốt hơn nếu nó tương đối chặt chẽ, nhưng quá chặt sẽ dẫn đến: thứ nhất, vòng đệm tĩnh sẽ bị biến dạng quá mức, ảnh hưởng đến hiệu quả làm kín; thứ hai, vật liệu vòng tĩnh chủ yếu là graphit, nói chung là giòn, và ứng suất quá mức sẽ dễ dẫn đến phân mảnh; thứ ba, khó lắp đặt và tháo rời, sẽ dễ làm hỏng vòng tĩnh. Do đó, đường kính trong của vòng đệm thường lớn hơn đường kính trục từ 1-2mm, và độ kín của vòng đệm chịu áp lực của cả hai tay sau khi bôi chất bôi trơn. Nếu ấn nhẹ tay vào được thì thấy lỏng quá; nếu không thể ấn mạnh tay vào, nó sẽ quá chặt.

Thay thế con dấu cũ và mới

Nói một cách tương đối, hiệu quả của việc sử dụng phớt cơ khí mới tốt hơn phớt cũ, nhưng khi chất lượng hoặc lựa chọn vật liệu của phớt cơ khí mới không đúng, sai số kích thước khớp nối sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả làm kín. Trong môi trường có khả năng polyme hóa và thấm sâu, nếu vòng đệm tĩnh không bị mài mòn quá mức (khi bề mặt làm kín bị nứt, rơi, trầy xước, vết rỗ, đèn flash và mòn lệch tâm, và các điểm xước và vết rỗ xuyên qua toàn bộ mặt làm kín, thì đó là gọi là mòn quá mức), tốt hơn là không nên thay thế nó. Bởi vì vòng tĩnh ở trạng thái tĩnh trong một thời gian dài trong ghế vòng tĩnh, tổng thể polyme và tạp chất được lắng đọng, đóng vai trò làm kín tốt hơn.

Các lỗi chính thường gặp Nguyên nhân của Phớt cơ khí 4

Xem xét lại

Một khi phớt cơ khí bị rò rỉ, đừng vội tháo dỡ và sửa chữa nó. Đôi khi con dấu có thể không bị hỏng. Chỉ điều chỉnh tình trạng làm việc hoặc điều chỉnh con dấu hợp lý mới có thể loại bỏ sự rò rỉ. Ví dụ, điều chỉnh độ nén của lò xo, loại bỏ sự rung động của thiết bị chạy, loại bỏ lớp cặn làm cho lò xo mất tính đàn hồi và lớp cặn trên các cặp ma sát của vòng động và vòng tĩnh. Có như vậy mới tránh được lãng phí mà còn giải quyết được các vấn đề thực tế. Đồng thời, nó có thể xác minh khả năng phán đoán lỗi của nó và tích lũy kinh nghiệm bảo trì để nâng cao chất lượng bảo trì.