เส้นทางการเลือกวัสดุสำหรับงานที่มีค่า PV สูง: หลักการจับคู่คาร์บอนกราไฟต์กับซิลิคอนคาร์ไบด์, ขีดจำกัด PV และปัจจัยความปลอดภัย

การเลือกวัสดุสำหรับซีลกลไม่ได้เริ่มจากการเลือกวัสดุแล้วตรวจสอบทีหลัง แต่เริ่มจากการคำนวณ PV ก่อน PV รวมความดัน ความเร็ว และขนาดหน้าแหวนเป็นตัวเลขเดียว — เป็นตัวชี้วัดภาระความร้อนบนคู่แหวนโดยตรงที่สุด

I. คำนวณ PV ก่อน: 3 ตัวแปร 1 สูตร

PV = ความดันหน้าแหวน (MPa) × ความเร็วเฉลี่ยหน้าแหวน (m/s)

1.ความดันหน้าแหวนมาจากความดันของตัวกลาง อัตราส่วนบาลานซ์ และแรงสปริง โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.3-0.6 MPa ในการออกแบบ

2.ความเร็วมาจากรอบหมุนและเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยหน้าแหวน โดยทั่วไป 5-30 m/s ในซีลปั๊ม

3.ผลคูณนี้แสดงถึงความหนาแน่นพลังงานแรงเสียดทาน

ตัวอย่างประกอบ (ไม่ใช่โครงการเฉพาะ): 0.4 MPa × 20 m/s = 8 MPa·m/s — สูงกว่าขีดจำกัดแบบแห้งของคาร์บอนกราไฟต์อัดซึมด้วยเรซิน (1-2 MPa·m/s) หลายเท่า ต้องการการหล่อลื่นด้วยของเหลวและการระบายความร้อน พร้อมกับเกรด PV สูง

II. วิธีจับคู่: อ่อนกับแข็ง

การจับคู่ PV สูงที่ใช้กันทั่วไปคือ คาร์บอนกราไฟต์ กับ ซิลิคอนคาร์ไบด์

1.แหวนคาร์บอนกราไฟต์อ่อน: หล่อลื่นตัวเองได้ดี, ปรับผิวเข้ากันได้ดี, การนำความร้อน 70-150 W/(m·K) ช่วยนำความร้อนออก

2.แหวนซิลิคอนคาร์ไบด์แข็ง: ความแข็งสูงมาก, ทนทานต่อของแข็งและสารเคมี, แรงเสียดทานต่ำเมื่อสัมผัสกับกราไฟต์

3.คู่แหวนกราไฟต์กับกราไฟต์ (อ่อน/อ่อน) เหมาะสำหรับงาน PV ต่ำและตัวกลางสะอาดเท่านั้น; คู่แข็ง/แข็ง (SiC/SiC) ทนต่อการสึกหรอแต่ไม่เหมาะกับการวิ่งแห้งและแรงกระแทก ใช้กับตัวกลางที่มีของแข็งหนืด

ตรรกะการจับคู่: ให้แหวนอ่อนที่เปลี่ยนง่ายรับการสึกหรอ และให้แหวนแข็งรักษารูปทรงหน้าแหวน

III. ระดับความสามารถรับ PV ของเกรดกราไฟต์

คาร์บอนกราไฟต์เดียวกัน แต่การอัดซึมต่างกัน ความสามารถรับ PV ต่างกัน

• การอัดซึมด้วยเรซิน: ใช้ทั่วไป, ทนการกัดกร่อนได้ดีที่สุด, ความสามารถรับ PV ต่ำสุด
• การอัดซึมด้วยแอนติโมนี: ความแข็งแรงและการนำความร้อนสูงกว่า, ความแข็งแรงอัดในระดับ 250-300 MPa, ความสามารถรับ PV สูงสุดสำหรับงานที่มีของแข็ง PV สูง
• การอัดซึมด้วย PTFE: เชี่ยวชาญงานวิ่งแห้งและงานเคมี มีแรงเสียดทานต่ำ
• ความแข็งแรงอัดของคาร์บอนกราไฟต์อยู่ในช่วง 150-300 MPa เป็นฐาน ปรับแต่งโดยการอัดซึมและสูตรผสม

IV. ปัจจัยความปลอดภัยและการระบายความร้อน

ขีดจำกัด PV ในห้องปฏิบัติการต้องลดลงในการออกแบบวิศวกรรม: ใช้งานจริงที่ 1/2 ถึง 1/3 ของขีดจำกัด

มาตรการสนับสนุนสำคัญเท่ากับงาน PV สูง:

1.ระบบล้างเพื่อลดอุณหภูมิในห้องซีล (มีระบบ API 682 สำหรับแผนนี้)

2.ทางเดินระบายความร้อน — แม้การนำความร้อนของกราไฟต์ดีแค่ไหน ความร้อนที่ติดในห้องซีลก็ต้องมีทางออก

3.ปรับแรงกดหน้าแหวน ปรับละเอียดหลังทดลองใช้งานตามการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและการรั่วซึม

Huahao Sealing คำนวณค่า PV จากตัวกลาง ความดัน ความเร็ว และขนาดเพลาของลูกค้า และแนะนำเกรดการอัดซึม; การสั่งทำพิเศษเริ่มต้นจากการคำนวณเลือกวัสดุ ไม่ใช่จากขนาดการกลึงผิดพลาดเพียงก้าวเดียวในการเลือก PV สูงจะทำให้ความแม่นยำทั้งหมดในขั้นตอนถัดไปสูญเปล่า