Tömszelencék: Anyagok, vágás, felhasználás és miért tömíti

A tömszelence tömítés egy tömítődobozba helyezett kompressziós tömítőanyag, amely megakadályozza a forgó vagy oda-vissza mozgó tengely körüli szivárgást. Fonott szálakból – általában PTFE-ből, grafitból, aramidból, akrilból vagy kenderből – készül, és szivattyúkban, szelepekben és keverőkben használható, ahol dinamikus tömítésre van szükség a mozgó tengely és a ház között.

Miből készül a mirigytömítés?

Az anyagválasztás közvetlenül meghatározza a hőmérsékletállóságot, a kémiai kompatibilitást és az élettartamot. Modern mirigy tömítés szálak és impregnálószerek széles választékában kapható.

A legtöbb tömítést kenőanyagokkal is impregnálják, például PTFE diszperzióval, ásványolajjal vagy zsírral a tengelykopás csökkentése és a beszerelés megkönnyítése érdekében. A zsinórminta – négyzet alakú, reteszelt vagy sarkokkal megerősített – azt is befolyásolja, hogy a tömítés mennyire egyenletesen illeszkedik összenyomás alatt.

Hogyan vágjuk le a mirigytömítést

A nem megfelelő vágás az egyik leggyakoribb oka a tömítés idő előtti meghibásodásának. A rosszul vágott gyűrű lehetővé teszi a bypass szivárgását az első naptól kezdve. Kövesse ezt a folyamatot, hogy minden alkalommal tiszta, pontos vágást kapjon.

Becsomagolás és kivágás módszer (legpontosabb)

• Tekerje szorosan a tömítőkötelet a tengely vagy egy azonos átmérőjű tüske köré.
• Jelölje meg az átfedést ceruzával, majd tekerje ki a kötelet és fektesse le.
• Vágjon éles, egyvonásos késsel egy kemény vágódeszkán – soha ne használjon ollót, amely összetöri a fonatot és eltorzítja a keresztmetszetet.
• A vágási felületnek tökéletesen szögletesnek (90 fokos) kell lennie a kötél tengelyéhez képest tompacsuklós gyűrűk esetén, vagy 45 fokos szögben szögben vágott gyűrűk esetén.

Butt Joint vs Skive Cut

A fenékcsukló (egyenes 90 fokos vágás) a legtöbb alkalmazáshoz szabványos, és könnyebben precízen gyártható. A skive vágás (45 fokos gér) növeli az érintkezési felületet a kötésnél, és 40 bar feletti nagynyomású üzemben előnyös, mivel csökkenti a hézag terhelés alatti felnyílásának kockázatát.

Méretezési szabályok

• Tömítési keresztmetszet = (Tömszelence furat – Tengelyátmérő) / 2. Például egy 50 mm-es furat 30 mm-es tengellyel 10 mm-es keresztmetszetű tömítést igényel.
• A dobozba kényszerített túlméretezett tömítés felesleges hőt termel, és felgyorsítja a tengely bevágását.
• Az alulméretezett csomagolás nem tölti meg a dobozt, és nyomás hatására kinyomódik.
• A szükséges gyűrűk száma általában 4-6 a szabványos szivattyúknál, vízhűtéses vagy öblítésű befecskendezéses alkalmazások esetén a 3. vagy 4. gyűrűhöz lámpagyűrűt szerelnek fel.

Mikor használják a mirigytömítést?

A tömszelence-tömítés az előnyben részesített tömítési módszer, ha az alábbi feltételek közül egy vagy több fennáll.

Berendezés típusok

• Centrifugális és dugattyús szivattyúk - a leggyakoribb alkalmazás. A tömszelence tömítés jobban kezeli a tengely kifutását és vibrációját, mint a kopott vagy régebbi berendezések merev mechanikus tömítései.
• Kapu, földgömb és pillangószelepek — a szelepszár lineárisan vagy forgóan mozog a tömszelencén minden alkalommal, amikor a szelep működik.
• Keverők és keverők — A lassú tengelyfordulatszám és a nagy tengelyátmérő gazdaságosabbá teszi a csomagolást, mint az egyedi mechanikus tömítések.
• Tengeri tatcsövek — hagyományos len vagy modern PTFE tömítés tömíti a kardántengelyt ott, ahol az kilép a hajótestből.
• Hidraulikus hengerek és prések — a nehézipari berendezések dugattyús rudai gyakran fonott tömítést használnak a rúdtömszelencében.

A csomagolást elősegítő működési feltételek

• 75 mm feletti tengelyátmérő, ahol a mechanikus tömítés költsége túl magas.
• Akár 1,5 mm-es sugárirányú kifutású tengelyek, amelyek tönkreteszik a mechanikus tömítés felületét.
• Szakképzett mechanikus tömítéstechnikusok nélküli telephelyek – a tömítés alapvető szerszámokkal helyettesíthető.
• Abrazív szilárd anyagokat tartalmazó folyadékok (iszap, papíralapanyag, ásványi feldolgozás), ahol a csomagolóanyag ellenőrzött sírása folyamatosan eltávolítja a részecskéket a zárózónából.
• Szakaszos vagy ritka üzem, ahol a tömítés csekély szabályozott szivárgása (jellemzően 5-60 csepp percenként) elfogadható, és az alacsony kezdeti költséget értékelik.

Miért használnak tömszelence tömítéseket?

Annak ellenére, hogy a mechanikus tömítéseket az 1970-es évek óta széles körben alkalmazzák, a tömszelencék továbbra is a domináns tömítési módszer számos iparágban. Az okok gyakorlatiak és gazdaságiak.

Alacsonyabb kezdeti és karbantartási költség

Az 50 mm-es szivattyútengelyhez való tömítőgyűrű-készlet anyagtól függően általában 5 és 40 euró között van. Egy hasonló patronos mechanikus tömítés ugyanahhoz a szivattyúhoz 200-800 euró vagy több. A csere nem igényel precíziós igazítást, a tömítési felületek átlapolását és speciális szerszámokat – egy karbantartó technikus egy tömítőhoroggal, késsel és nyomatékkulccsal kevesebb, mint 30 perc alatt elvégezheti a munkát.

Nehéz körülmények toleranciája

A mechanikus tömítések érzékenyek a tengely elhajlására, vibrációra és átmeneti szárazonfutásra. A tömszelence tömítés akár 1,5 mm-es tengelykitörést is képes viselni, és rövid időszakokat is kibír folyékony kenés nélkül – ez gyakori jelenség a szivattyú indításakor vagy kavitációs események során. A csiszolóiszap-szolgáltatás során a tömítés szándékosan ellenőrzött szivárgása (öblítővíz-befecskendezéssel támogatva) megakadályozza, hogy a szemcse a tömítési zónába vándoroljon, amit a mechanikus tömítés nem érhet el összetett zárófolyadék-rendszerek nélkül.

Szabályozási és biztonsági összefüggések

Gőzrendszerekben és magas hőmérsékletű szelepes alkalmazásokban a grafittömítés gyakran az egyetlen tömítési megoldás, amely megfelel a kívánt hőmérsékleti osztálynak. Számos erőművi szelepszabvány (EN 13555, ASME B16.20) kifejezetten hivatkozik a rugalmas grafittömítésre, mint a 600-2500 osztályú szelepek megfelelő megoldására.

Könnyű beállítás a terepen

A tömszelence tömítés tömítése fokozatosan meghúzható a tömszelence követő anyák előretolásával – gyakran csak egy hatod fordulattal – anélkül, hogy a berendezést leállítanák. Ez az éles beállítási képesség felbecsülhetetlen értékű a folyamatos feldolgozást igénylő iparágakban, például a papírgyárakban, a vízkezelő üzemekben és a vegyi üzemekben, ahol a nem tervezett leállások jelentős költségekkel járnak.

Az ellenőrzött szivárgás jellemző, nem hiba

A tömszelence tömítését nem úgy tervezték, hogy szivárgásmentes legyen. A percenkénti 5-60 csepp sírás keni a tengely hüvelyét, és elvezeti a kompressziós súrlódásból származó hőt. Az összes látható szivárgás megszüntetése érdekében végzett túlhúzás túlmelegíti a tömítést, elszenesíti a kenőanyagokat, és bevágja a tengelyt – ez általában órákon belül katasztrofális meghibásodást okoz. Nem mérgező, nem gyúlékony szolgáltatásoknál, mint például a víz, ez a sírás a szabványos ipari és környezetvédelmi irányelvek szerint teljesen elfogadható.

Tömszelencék és mechanikus tömítések: Mikor válasszuk mindegyiket

Telepítési tippek a csomagolás élettartamának maximalizálásához

• Mindig távolítson el minden régi tömítést egy tömítőhorog segítségével – soha ne próbáljon új gyűrűket felhelyezni a kopott csomagolás tetejére.
• Vizsgálja meg a tengely karmantyúját, hogy nincs-e rajta horzsolás. A 0,1 mm-nél mélyebb hornyok napokon belül kivágják az új tömítést. A hüvelycsere olcsóbb, mint az ismételt újracsomagolás.
• A gyűrűs kötéseket 90 fokkal mozdítsa el a tengely körül, hogy megakadályozza a folyamatos szivárgási utat a csatlakozási vonal mentén.
• Csak az első indításkor húzza meg kézzel a tömszelence-követőt, majd hagyja a tömítést 30 percig járni, majd fokozatosan meghúzza, hogy elérje a kívánt sírási sebességet.
• Gőzüzemben történő grafittömítéshez használjon nyomatékkulcsot, és kövesse a gyártó csavarterhelési előírásait – jellemzően 20–40 Nm az M12 tömszelencéken a 150. osztályú szelepeknél.