Pompen binne ien fan 'e grutste brûkers fan meganyske ôfdichtingen. Lykas de namme al seit, binne meganyske ôfdichtingen kontakt-type ôfdichtingen, ûnderskieden fan aerodynamyske of labyrint-kontaktleaze ôfdichtingen.Mechanyske sealenwurde ek karakterisearre as lykwichtige meganyske seal ofûnbalansearre meganyske seal. Dit ferwiist nei hokker persintaazje fan, as der ien is, prosesdruk efter it stasjonêre ôfslutingsflak kin komme. As it ôfslutingsflak net tsjin it draaiende flak drukt wurdt (lykas by in pusher-type ôfsluting) of prosesfloeistof by de druk dy't ôfsletten wurde moat net efter it ôfslutingsflak kin komme, soe de prosesdruk it ôfslutingsflak weromblaze en iepenje. De ôfslutingsûntwerper moat alle wurkomstannichheden yn oerweging nimme om in ôfsluting te ûntwerpen mei de fereaske slútkrêft, mar net safolle krêft dat de ienheidsbelesting op it dynamyske ôfslutingsflak tefolle waarmte en slijtage feroarsaket. Dit is in delikate lykwicht dy't de betrouberens fan 'e pomp makket of brekt.
de dynamyske ôfslutingsflakken troch in iepeningskrêft mooglik te meitsjen ynstee fan de konvinsjonele manier fan
it lykwichtich meitsjen fan 'e slutingskrêft, lykas hjirboppe beskreaun. It elimineert de fereaske slutingskrêft net, mar jout de pompûntwerper en brûker in oare knop om te draaien troch it ûntlêsten of lossen fan 'e ôfslutingsflakken mooglik te meitsjen, wylst de nedige slutingskrêft behâlden wurdt, wêrtroch waarmte en slijtage fermindere wurde, wylst de mooglike wurkomstannichheden útwreide wurde.
Droege gasdichtingen (DGS), faak brûkt yn kompressors, soargje foar in iepeningskrêft by de ôfslutingsflakken. Dizze krêft wurdt makke troch in aerodynamysk lagerprinsipe, wêrby't fijne pompgroeven helpe om gas fan 'e hegedrukproseskant fan' e ôfsluting, yn 'e gat en oer it oerflak fan' e ôfsluting te stimulearjen as in kontaktleaze floeistoffilmlager.
De aerodynamyske iepeningskrêft fan 'e lagers fan in droech gasôfslutingsflak. De helling fan 'e line is fertsjintwurdigjend foar de styfheid by in gat. Tink derom dat de gat yn mikron is.
Itselde ferskynsel komt foar yn 'e hydrodynamyske oaljelagers dy't de measte grutte sintrifugale kompressors en pomprotor stypje en wurdt sjoen yn rotordynamyske eksintrisiteitsplots werjûn troch Bently. Dit effekt soarget foar in stabile efterstop en is in wichtich elemint yn it súkses fan hydrodynamyske oaljelagers en DGS. Mechanyske ôfslutingen hawwe net de fijne pompgroeven dy't miskien te finen binne yn in aerodynamysk DGS-flak. D'r kin in manier wêze om ekstern ûnder druk steande gaslagerprinsipes te brûken om de slútkrêft fan 'e ... te ûntlêsten.meganyske sealingflaks.
Kwalitative plots fan floeistof-film lagerparameters tsjin de ferhâlding fan 'e eksintrisiteit fan it lager. Styfheid, K, en demping, D, binne minimaal as it lager yn it sintrum fan it lager is. As it lager it lageroerflak tichterby komt, nimme de styfheid en demping dramatysk ta.
Ekstern ûnder druk steande aerostatyske gaslagers brûke in boarne fan ûnder druk steand gas, wylst dynamyske lagers de relative beweging tusken de oerflakken brûke om gatdruk te generearjen. De technology ûnder ekstern druk hat teminsten twa fûnemintele foardielen. Earst kin it ûnder druk steande gas direkt tusken de sealingflakken op in kontroleare manier ynjektearre wurde, ynstee fan it gas yn 'e sealinggat oan te moedigjen mei ûndjippe pompgroeven dy't beweging fereaskje. Dit makket it mooglik om de sealingflakken te skieden foardat de rotaasje begjint. Sels as de flakken byinoar wrongen binne, sille se iepenspringe foar starts en stops sûnder wriuwing as druk direkt tusken har ynjektearre wurdt. Derneist, as de sealing hjit wurdt, is it mooglik mei eksterne druk om de druk op it oerflak fan 'e sealing te ferheegjen. De gat soe dan evenredich tanimme mei de druk, mar de waarmte fan skuor soe falle op in kubusfunksje fan 'e gat. Dit jout de operator in nije mooglikheid om tsjin waarmtegeneraasje yn te springen.
Der is noch in foardiel by kompressors, nammentlik dat der gjin stream oer it oerflak is lykas by in DGS. Ynstee dêrfan is de heechste druk tusken de ôfslutingsflakken, en de eksterne druk sil yn 'e atmosfear streame of nei de iene kant ûntlient wurde en fan 'e oare kant yn 'e kompressor. Dit fergruttet de betrouberens troch it proses bûten de gat te hâlden. Yn pompen is dit miskien gjin foardiel, om't it net winsklik wêze kin om in kompressibel gas yn in pomp te twingen. Kompressibele gassen yn pompen kinne problemen mei kavitaasje of luchthammer feroarsaakje. It soe lykwols nijsgjirrich wêze om in kontaktleaze of wriuwingfrije ôfsluting foar pompen te hawwen sûnder it neidiel fan gasstream yn it pompproses. Soe it mooglik wêze om in ekstern ûnder druk steande gaslager te hawwen mei nul stream?
Kompensaasje
Alle lagers dy't ûnder druk steane fan bûten hawwe in soarte fan kompensaasje. Kompensaasje is in foarm fan beheining dy't de druk yn reserve hâldt. De meast foarkommende foarm fan kompensaasje is it brûken fan iepeningen, mar d'r binne ek groef-, stap- en poreuze kompensaasjetechniken. Kompensaasje makket it mooglik foar lagers of ôfdichtingsflakken om ticht byinoar te rinnen sûnder inoar oan te reitsjen, om't hoe tichter se komme, hoe heger de gasdruk tusken har wurdt, wêrtroch't de flakken útinoar ôfstjitte.
As foarbyld, ûnder in plat orifice kompensearre gaslager (Ofbylding 3), de gemiddelde
De druk yn 'e gat sil gelyk wêze oan 'e totale lading op it lager dield troch it oerflak fan it oerflak, dit is ienheidslading. As dizze boarnegasdruk 60 pûn per fjouwerkante inch (psi) is en it oerflak 10 fjouwerkante inch hat en der 300 pûn lading is, sil der in gemiddelde fan 30 psi yn 'e lagergat wêze. Typysk soe de gat sawat 0,0003 inch wêze, en om't de gat sa lyts is, soe de stream mar sawat 0,2 standert kubike fuotten per minuut (scfm) wêze. Omdat der in iepeningbeperker krekt foar de gat is dy't de druk yn reserve hâldt, wurdt de lagergat, as de lading tanimt nei 400 pûn, fermindere nei sawat 0,0002 inch, wêrtroch't de stream troch de gat 0,1 scfm beheind wurdt. Dizze ferheging fan 'e twadde beheining jout de iepeningbeperker genôch stream om de gemiddelde druk yn 'e gat te litten tanimme nei 40 psi en de ferhege lading te stypjen.
Dit is in trochsnien sydwerjefte fan in typyske luchtlager mei iepening dy't fûn wurdt yn in koördinaatmjitmasine (CMM). As in pneumatysk systeem beskôge wurde moat as in "kompensearre lager", moat it in beheining hawwe stroomop fan 'e beheining fan 'e lagerspleet.
Iepening vs. Poreuze Kompensaasje
Iepeningkompensaasje is de meast brûkte foarm fan kompensaasje. In typyske iepening kin in gatdiameter hawwe fan 0,010 inch, mar om't it in pear fjouwerkante inch oerflak fiedet, fiedet it ferskate oarders fan grutte mear oerflak as himsels, sadat de snelheid fan it gas heech wêze kin. Faak wurde iepeningen presys útsnien út robijnen of saffieren om eroazje fan 'e iepeninggrutte en sa feroaringen yn' e prestaasjes fan it lager te foarkommen. In oar probleem is dat by gatten ûnder 0,0002 inch it gebiet om 'e iepening de stream nei de rest fan it oerflak begjint te fersmoarjen, wêrby't ynstoarting fan 'e gasfilm optreedt. Itselde bart by lift-off, om't allinich it gebiet fan 'e iepening en alle groeven beskikber binne om lift te begjinnen. Dit is ien fan 'e wichtichste redenen wêrom't ekstern druklagers net sjoen wurde yn sealingplannen.
Dit is net it gefal foar it poreuze kompensearre lager, ynstee dêrfan bliuwt de styfheid
tanimme as de lading tanimt en de gat wurdt fermindere, krekt lykas it gefal is mei DGS (Ofbylding 1) en
hydrodynamyske oaljelagers. Yn it gefal fan poreuze lagers dy't ûnder eksterne druk steane, sil it lager yn in lykwichtige krêftmodus wêze as de ynfierdruk kear it oerflak gelyk is oan de totale lading op it lager. Dit is in nijsgjirrich tribologysk gefal, om't der gjin lift of loftspleet is. Der sil gjin stream wêze, mar de hydrostatyske krêft fan 'e loftdruk tsjin it tsjinoerflak ûnder it oerflak fan it lager ûntlêstet noch altyd de totale lading en resulteart yn in hast nul wriuwingskoëffisjint - sels as de oerflakken noch yn kontakt binne.
Bygelyks, as in grafytsealflak in oerflak hat fan 10 fjouwerkante inch en 1.000 pûn slútkrêft en it grafyt in wriuwingskoëffisjint fan 0,1 hat, soe it 100 pûn krêft nedich hawwe om beweging te begjinnen. Mar mei in eksterne drukboarne fan 100 psi dy't troch it poreuze grafyt nei it oerflak wurdt porteare, soe der yn essinsje gjin krêft nedich wêze om beweging te begjinnen. Dit is nettsjinsteande it feit dat der noch altyd 1.000 pûn slútkrêft is dy't de twa oerflakken byinoar drukt en dat de oerflakken yn fysyk kontakt binne.
In klasse fan gewoane lagermaterialen lykas: grafyt, koalstoffen en keramyk lykas aluminiumoxide en silisiumkarbiden dy't bekend binne by de turbo-yndustry en fan natuere poreus binne, sadat se brûkt wurde kinne as ekstern ûnder druk steande lagers dy't net-kontaktjende floeistoffilmlagers binne. Der is in hybride funksje wêrby't eksterne druk brûkt wurdt om de kontaktdruk of de slútkrêft fan 'e seal te ûntlêsten fan 'e tribology dy't plakfynt yn 'e kontaktlizzende sealflakken. Dit lit de pompoperator wat bûten de pomp oanpasse om probleemapplikaasjes en operaasjes mei hegere snelheden oan te pakken by it brûken fan meganyske seals.
Dit prinsipe jildt ek foar boarstels, kommutators, exciters, of elke kontaktgeleider dy't brûkt wurde kin om gegevens of elektryske streamingen op of fan rotearjende objekten te nimmen. As rotors rapper draaie en it oantal leegrinne tanimt, kin it lestich wêze om dizze apparaten yn kontakt te hâlden mei de as, en it is faak nedich om de feardruk te ferheegjen dy't se tsjin de as hâldt. Spitigernôch, foaral yn it gefal fan hege snelheid, resulteart dizze tanimming fan kontaktkrêft ek yn mear waarmte en slijtage. Itselde hybride prinsipe dat tapast wurdt op hjirboppe beskreaune meganyske ôfslutingsflakken kin hjir ek tapast wurde, wêr't fysyk kontakt nedich is foar elektryske gelieding tusken de stasjonêre en rotearjende dielen. De eksterne druk kin brûkt wurde lykas de druk fan in hydraulyske silinder om de wriuwing by de dynamyske ynterface te ferminderjen, wylst de fearkrêft of slútkrêft dy't nedich is om de boarstel of ôfslutingsflak yn kontakt te hâlden mei de rotearjende as noch tanimt.
Pleatsingstiid: 21 oktober 2023