ซีลกลแบบสมดุลกับไม่สมดุล: การแบ่งที่ 1.5 MPa และวิธีการทำงานกับปัจจัยโหลด B

การเลือกแบบสมดุลหรือไม่สมดุลเป็นปัญหาด้านแรงสมดุล: ความดันของสื่อจะดันหน้าสัมผัสเข้าหากัน ในขณะที่ฟิล์มและสปริงพยายามดันแยกออก และความดันหน้าสัมผัสคือผลลัพธ์ของการดึงรั้งนี้ ที่ความดันต่ำ การปล่อยให้ความดันสื่อทั้งหมดกระทำกับหน้าสัมผัสเป็นเรื่องปกติ; ที่ความดันสูงต้องผ่อนแรงบางส่วน — นั่นคือการ "สมดุล" บทความนี้ให้ข้อมูลการแบ่งและวิธีคำนวณ

1. ทำไมประมาณ 1.5 MPa

ในการออกแบบแบบไม่สมดุล ความดันของสื่อจะกระทำเต็มที่ในทิศทางปิด ดังนั้นความดันหน้าสัมผัสจะเพิ่มขึ้นตามความดันของสื่ออย่างเส้นตรง สำหรับคู่วัสดุกราไฟต์กับซิลิคอนคาร์ไบด์ทั่วไป เมื่อความดันหน้าสัมผัสเกินประมาณ 1.5 MPa ความร้อนจากแรงเสียดทานและอัตราการสึกหรอจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและอายุการใช้งานของแหวนกราไฟต์จะลดลงอย่างมาก

การออกแบบแบบสมดุลจะลดพื้นที่แรงปิดที่ถูกกดด้วยความดัน (เพลาขั้นหรือปลอก) ทำให้ปัจจัยโหลด B ลดลงจากใกล้ 1 เหลือ 0.6-0.8; ความดันหน้าสัมผัสจึงเพิ่มขึ้นช้าและอายุการใช้งานยังคงทนทานที่ความดันสูง

ข้อควรระวัง: 1.5 MPa เป็นค่าประสบการณ์สำหรับสื่อที่คล้ายน้ำและหล่อลื่นไม่ดีที่ความเร็วปกติ หากหล่อลื่นไม่ดี (ไฮโดรคาร์บอน, น้ำร้อน) หรือความเร็วสูง ค่าจุดตัดนี้จะลดลง — งานบางประเภทต้องสมดุลที่ต่ำกว่า 1.0 MPa; ในทางกลับกัน หากหล่อลื่นดีและความเร็วต่ำ ค่าจุดตัดจะสูงขึ้น

2. ปัจจัยโหลด B และความดันหน้าสัมผัส

2.1 ปัจจัยโหลด B

B คืออัตราส่วนของพื้นที่ที่ความดันสื่อกระทำอย่างมีประสิทธิภาพต่อพื้นที่หน้าสัมผัสตามชื่อ:

• แบบไม่สมดุล: B ใกล้ 1 — ความดันสื่อทั้งหมดมีส่วนในการปิด
• แบบสมดุล: B = 0.6-0.8 เป็นค่าทั่วไป กำหนดโดยขนาดขั้นของเพลาหรือปลอก
• B ต่ำเกินไป (ต่ำกว่า 0.6 ประมาณ) : แรงปิดไม่เพียงพอ; ฟิล์มจะดันหน้าสัมผัสเปิดและความเสี่ยงการรั่วไหลเพิ่มขึ้น

2.2 การคำนวณความดันหน้าสัมผัส

ความดันหน้าสัมผัส ≈ ความดันสปริง + B × (ความดันสื่อ - ความดันหลังห้องซีล) ขั้นตอนตรวจสอบ:

1.นำความดันสปริง (โดยทั่วไปประมาณ 0.1-0.3 MPa ขึ้นกับชนิดซีล)

2.แทนค่าความดันสื่อและ B เพื่อหาค่าความดันหน้าสัมผัส

3.เปรียบเทียบกับช่วงแรงรับน้ำหนักและความดันที่อนุญาตของคู่วัสดุ; ปรับ B หากจำเป็น

4.คูณด้วยความเร็วเฉลี่ยของหน้าสัมผัสเพื่อหาค่า PV และตรวจสอบกับค่า PV ที่อนุญาต

2.3 การตรวจสอบค่า PV

PV = ความดันหน้าสัมผัส × ความเร็วเฉลี่ยของหน้าสัมผัส ด้วยค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแห้ง 0.04-0.15 และการนำความร้อน 70-150 W/(m·K) คาร์บอนกราไฟต์สามารถรับค่า PV สูงได้ดีเมื่อมีการล้างทำความสะอาดที่ดี แต่ทุกคู่วัสดุมีขีดจำกัด PV ที่อนุญาต: หากเกินขีดจำกัด ความร้อนจากแรงเสียดทานจะระบายไม่ทัน หน้าสัมผัสจะถึงจุดระเหยของสื่อ และซีลจะทำงานแห้งและล้มเหลว

3. ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

1.ดูแค่ความดันปล่อยปั๊ม: กับแผนการล้าง (เช่น API 682) ความดันในห้องซีลจะแตกต่างจากความดันปล่อย; ใช้ความดันผิดจะเลือกชนิดผิด

2.สมมติว่า B ต่ำกว่าจะสึกหรอน้อย: B ต่ำเกินไปจะเปิดหน้าสัมผัส และการรั่วไหลแก้ไขยากกว่าการสึกหรอ

3.เพิ่มแรงสปริงอย่างเดียวที่ความดันสูง: ความดันสปริงเป็นปัจจัยเล็กน้อย — ไม่สามารถช่วยหน้าสัมผัสที่ความดันสูงได้; วิธีที่ถูกต้องคือการลด B

4.มองข้ามงานเริ่ม-หยุด: ความดันและความเร็วแกว่งมากที่สุดตอนเริ่มและหยุด ดังนั้นงานที่มีความดันสูงเป็นช่วงๆ ควรออกแบบแบบระมัดระวัง

4. สรุป

ลำดับการเลือก: หาความดันห้องซีลจริงก่อน จากนั้นเลือกแบบสมดุลหรือไม่สมดุล (ประมาณ 1.5 MPa สำหรับสื่อคล้ายน้ำ) แล้วตรวจสอบ B, ความดันหน้าสัมผัส และค่า PV Huahao Sealing ก่อตั้งในปี 2006 โรงงานตั้งอยู่ที่ 六安市 Lu'an, 安徽省 Anhui จัดหาวงแหวนคาร์บอนกราไฟต์สำหรับซีลกลแบบสมดุลและไม่สมดุล พร้อมบริการปรับแต่งตามแบบและการตรวจสอบคุณภาพครบกระบวนการ เมื่อไม่แน่ใจ ให้แจ้งผู้ผลิตเกี่ยวกับสื่อ, ความดัน, ความเร็ว และเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา เพื่อให้ตรวจสอบความดันหน้าสัมผัสและค่า PV ก่อนสั่งซื้อ