แหวนคาร์บอนกราไฟต์สำหรับซีลแก๊สแห้งของคอมเพรสเซอร์: ฟิล์มแก๊สระดับไมครอน ร่องเกลียว และข้อกำหนดการติดตั้งแหวน

ซีลแก๊สแห้งทำงานโดยไม่ใช้น้ำมัน แบบไม่สัมผัส และมีการรั่วไหลน้อยมากบนฟิล์มแก๊สที่บางกว่าขนมนุษย์มากกว่าสิบเท่า ความเสถียรครึ่งหนึ่งมาจากการออกแบบร่องเกลียว อีกครึ่งหนึ่งมาจากวัสดุและรูปทรงของแหวนกราไฟต์ บทความนี้เริ่มจากกลไกของฟิล์มและลงรายละเอียดความต้องการของกราไฟต์อย่างชัดเจน

I. กลไกการทำงานของฟิล์มแก๊สระดับไมครอน

1.1 แรงเปิดมาจากไหน

แหวนหมุนมีร่องเกลียวลึกประมาณ 3–10 μm การหมุนจะสูบแก๊สซีลจากด้านนอกเข้าด้านใน ความดันจะเพิ่มขึ้นที่รากของร่องเกลียว และร่วมกับแนวซีลที่ไม่มีร่องจะสร้างขั้นความดันที่ดันผิวหน้าทั้งสองให้แยกออกจากกัน แรงเปิดและแรงปิดจะสมดุลกันที่ความหนาฟิล์มประมาณ 3 μm

1.2 ตำแหน่งของแหวนกราไฟต์

ในหลายการออกแบบ แหวนกราไฟต์จะเป็นแหวนคงที่ (หรือแหวนคู่) ที่หันหน้าเข้าหาแหวนหมุนที่มีร่องเกลียว ความดันฟิล์มจะรับน้ำหนักที่ผิวหน้า และยังทำหน้าที่เป็นซีลคงที่เมื่อปิดเครื่อง การเสียดสีแบบแห้งในช่วงเริ่มต้นและการเสียดสีแบบผสมในช่วงหยุดหมุน สามารถทนได้ด้วยคุณสมบัติหล่อลื่นตัวเองของกราไฟต์ — ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแห้ง 0.04–0.15 — ดังนั้นการสัมผัสสั้นๆ จึงไม่ทำลายคู่แหวน

II. สี่ข้อกำหนดการพอดีของแหวนกราไฟต์

2.1 ความเรียบ: เงื่อนไขทางเรขาคณิต

ด้วยฟิล์มหนา 3–10 μm ความเรียบของผิวหน้าต้องถึง 0.0009 มม. (ภายในสองแถบรบกวน) ความเบี่ยงเบน 2–3 μm จะทำให้ฟิล์มยุบตัวและสัมผัสกันโดยตรงในบางจุด

2.2 ความพรุนและความหนาแน่นของการอัดซึม

ความดันแก๊สต่ำกว่าความดันของของเหลวมาก และโมเลกุลแก๊สสามารถเคลื่อนที่ผ่านรูพรุนที่เชื่อมต่อกันได้ ความพรุนหลังการอัดซึมต้องต่ำกว่า 2% โดยสารอัดซึม (โดยทั่วไปคือเรซินหรือแอนติโมนี) ต้องกระจายอย่างสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงทางผ่านตรงในบางจุด

2.3 ความแข็งแรงและความต้านทานต่อฝุ่นละออง

ด้วยความแข็งแรงอัด 150–300 MPa กราไฟต์ยังห่างไกลจากขีดจำกัดการรับน้ำหนัก ความกังวลหลักคือการสึกหรอแบบสามตัวกลางจากฝุ่นละอองที่เข้าสู่ฟิล์ม โครงสร้างเมทริกซ์ที่มีเม็ดละเอียดและความหนาแน่นสูงพร้อมการอัดซึมด้วยโลหะช่วยเพิ่มความแข็งผิวและลดความลึกของรอยขีดข่วนได้อย่างชัดเจน

2.4 ความคงตัวของขนาด

ภายในเครื่องอัดอากาศ อุณหภูมิแวดล้อมอาจสูงกว่า 150–200 ℃ การขยายตัวทางความร้อนของกราไฟต์ต่ำกว่าวัสดุโลหะส่วนใหญ่ ดังนั้นการออกแบบการยึดจับต้องคำนวณพิกัดความเผื่อที่เหมาะสมในช่วงอุณหภูมิเพื่อป้องกันการคลายตัวหรือแตกร้าวเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

III. ระบบสนับสนุน: แก๊สซีลและการกรอง

ในกรณีที่ซีลแก๊สแห้งล้มเหลว ปัญหาส่วนใหญ่เกิดจากการจ่ายแก๊ส โดยเฉพาะฝุ่นละอองและของเหลว ข้อกำหนด:

1.กรองแก๊สซีลที่ 0.3–1 μm พร้อมการตรวจวัดความดันต่างและสัญญาณเตือนเมื่อไส้กรองอุดตัน

2.เป่าด้วยไนโตรเจนแห้งก่อนเริ่มใช้งานและยืนยันว่าไม่มีของเหลวปนมาก่อนเติมแก๊สกระบวนการ

3.รักษาแก๊สแยกขณะปิดเครื่องเพื่อป้องกันสารควบแน่นจากแก๊สกระบวนการสัมผัสผิวหน้า

IV. สรุป

แหวนกราไฟต์สำหรับซีลแก๊สแห้งเป็นชิ้นส่วนที่มีข้อกำหนดสองด้าน: ทางเรขาคณิตต้องมีความเรียบ 0.0009 มม. และความร่วมศูนย์ระดับ 0.01 มม.; ทางวัสดุต้องมีความพรุนต่ำกว่า 2%, การอัดซึมสม่ำเสมอ และโครงสร้างเม็ดละเอียด Huahao Sealing จัดหาแหวนกราไฟต์คาร์บอนและแหวนกราไฟต์อัดซึมสำหรับซีลแก๊สแห้งของเครื่องอัดอากาศและเครื่องเป่าพร้อมการตรวจสอบกระบวนการครบถ้วนและการสนับสนุนตามแบบ พร้อมแนะนำชุดวัสดุตามลวดลายผิวหน้าและอุณหภูมิการใช้งาน