Давхар механик битүүмжлэлийн системүүд: Хэзээ, яагаад ашиглах вэ

Танилцуулга

Давхар механик битүүмжлэлийг ихэвчлэн гоожиж байгааг бага зэргийн засвар үйлчилгээний асуудал гэж үзэх боломжгүй, харин аюулгүй байдал, байгаль орчин, найдвартай байдлын эрсдэл гэж үзэх үед сонгодог. Аюултай, дэгдэмхий, зүлгүүрийн эсвэл муу тослох шингэнтэй ажилладаг шахуургад давхар битүүмжлэлийн зохион байгуулалт нь хоёр дахь битүүмжлэлийн хаалтыг нэмж, ашиглалтын нөхцлийг тогтворжуулахын тулд ихэвчлэн тулгуур системтэй ажилладаг. Энэхүү нийтлэлд энэхүү нэмэлт нарийн төвөгтэй байдал хэзээ үндэслэлтэй болох, шийдвэр гаргахад ямар процессын хүчин зүйлс нөлөөлдөг, битүүмжлэлийн сонголт нь ялгарлын хяналт, тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа, төлөвлөөгүй зогсолтод яагаад нөлөөлдөг болохыг тайлбарласан болно. Эрсдэлийг бууруулахаас эхлээд ашиглалтын эдийн засаг хүртэл энэхүү хэлэлцүүлэг нь давхар механик битүүмжлэл хэзээ зөв инженерийн сонголт болохыг шийдэх практик хүрээг бий болгодог.

Давхар механик лацыг сонгох нь яагаад чухал вэ

Орчин үеийн шингэн боловсруулах болон эргүүлэх тоног төхөөрөмжийн үйл ажиллагаанд,Механик лац нь үндсэн саад тотгор болж үйлчилдэгүйл явцын шингэн болон гадаад орчны хооронд. Ганц механик битүүмжлэл нь хоргүй хэрэглээнд хангалттай байдаг ч алдааны хязгаар тэг рүү ойртох үед давхар механик битүүмжлэлийн системийн тодорхойлолт нь инженерийн чухал шаардлага болдог. Тохирох битүүмжлэлийн технологийг сонгох нь зөвхөн шингэнийг хязгаарлах асуудал биш; энэ нь үйлдвэрийн аюулгүй байдал, байгаль орчны шаардлагад нийцэх байдал, урт хугацааны үйл ажиллагааны ашигт ажиллагааны үндсэн хүчин зүйл юм.

Хос битүүмжлэлийн тохиргоог хэрэгжүүлэх шийдвэр нь шахуургын системийн архитектурыг үндсээр нь өөрчилдөг. Энэ нь хоёрдогч битүүмжлэл, туслах тулгуур систем, нарийн зохицуулалттай шингэний динамикийг нэвтрүүлдэг. Энэхүү шинэчлэлтийг шаарддаг нарийн эрсдэлийн профайл болон үйл ажиллагааны үр дагаврыг ойлгох нь хариуцлагатай эргэлтийн тоног төхөөрөмжийн инженерчлэлийн эхний алхам юм.

Найдвартай байдал ба аюулгүй байдлын эрсдэлүүд

Давхар механик битүүмжлэлийн хамгийн шууд үндэслэл нь сүйрлийн эвдрэлийн эрсдэлийг бууруулах явдал юм. Шатамхай, хортой эсвэл тэсрэх шингэнтэй холбоотой өндөр даралттай эсвэл өндөр температурт хэрэглээнд анхдагч битүүмжлэлийн гэнэтийн эвдрэл нь шууд орон нутгийн аюулд хүргэж болзошгүй юм. 60°C (140°F)-аас доош дөл асаах цэгтэй, NFPA-ийн эрүүл мэндийн аюулын зэрэглэл 3 эсвэл 4, эсвэл аюултай агаарын бохирдуулагч (HAP) агуулсан шингэнүүд нь уурын үүл үүсэх эсвэл гал түймрээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд нэмэлт битүүмжлэл шаарддаг.

Хоёрдогч битүүмжлэлийн нүүрийг ашигласнаар байгууламжууд тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийн хоорондох дундаж хугацааг (MTBF) эрс сайжруулж, ижил үйлчилгээтэй дан битүүмжлэлтэй харьцуулахад ашиглалтын хугацааг 150%-300% -иар уртасгадаг. Хэрэв доторх битүүмжлэл эвдэрсэн бол гаднах битүүмжлэл нь процессын шингэн эсвэл хаалтын шингэнийг түр хугацаанд агуулж, операторуудад яаралтай гамшигт өртөхийн оронд хяналттай унтраалт хийх боломжийг олгодог.

Ялгаралт болон алдагдлын асуудал

Байгаль орчны хатуу дүрэм журам нь орчин үеийн байгууламжуудыг бараг тэг утааны ялгарлыг бий болгоход хүргэдэг. АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлагийн 21-р арга эсвэл Европ дахь Аж үйлдвэрийн ялгаруулалтын удирдамж зэрэг зохицуулалтын хүрээ нь дэгдэмхий органик нэгдлүүдийн (VOC) нэвчилтийн босгыг хатуу мөрддөг бөгөөд ихэвчлэн сая тутамд 500 хэсгээс (ppm) доош, зарим улсад 50 ppm хүртэл хязгаарладаг.

Ганц лац нь дизайны хувьд нүүрээ тослохын тулд микроскопийн шингэн хальс ашигладаг бөгөөд энэ нь мөн чанартаа багахан хэмжээний ууршилт (ихэвчлэн цагт 1-5 грамм) болон агаар мандалд ялгаруулалт үүсгэдэг.Давхар механик лац, ялангуяа даралттай хаалт шингэн (API 682 Зохицуулалт 3) ашигладаг төхөөрөмжүүд нь агаар мандалд үйл явцын шингэний ялгаралтыг бүрэн арилгаж, үйл явцын болзошгүй алдагдлыг ул мөр хэмжээний хоргүй хаалт шингэнээр сольдог.

Үйлдвэрлэл болон засвар үйлчилгээний нөлөө

Аюулгүй байдал болон байгаль орчны шаардлагуудаас гадна лац сонгох нь үйлдвэрийн бэлэн байдал болон засвар үйлчилгээний төсөвт ихээхэн нөлөөлдөг.Механик битүүмжлэлийн эвдрэл нь бараг 70% -ийг эзэлдэгтөвөөс зугтах насосны бүх засвар үйлчилгээний оролцоо. Насосны жийргэвчийг солих нь ердийн үед 8-24 цагийн хөдөлмөр болон холбогдох зогсолт шаарддаг бөгөөд энэ нь тасралтгүй нефть химийн процесст цагт 10,000-50,000 гаруй ам.долларын үйлдвэрлэлийн алдагдалд хүргэж болзошгүй юм.

Давхар механик битүүмжлэл нь нарийн давхарласан битүүмжлэлийн гадаргууг хатуу ширүүн үйл явцын нөхцөл байдлаас тусгаарладаг. Цэвэр, сэрүүн, өндөр тосолгооны шингэнээр хангаснаар битүүмжлэлийн гадаргууг хуурай гүйлт, зүлгүүрийн элэгдэл, дулааны гажуудлаас хамгаалж, насосны ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгаж, төлөвлөөгүй засвар үйлчилгээний оролцоог бууруулдаг.

Давхар механик лац гэж юу вэ

Давхар механик битүүмжлэлОрчин үеийн инженерийн стандартад ихэвчлэн давхар битүүмжлэл гэж нэрлэдэг бөгөөд нэг битүүмжлэлийн камерт цуваа эсвэл зэрэгцээ ажилладаг хоёр бие даасан механик битүүмжлэлээс бүрдэнэ. Энэхүү тохиргоо нь хоёр битүүмжлэлийн хооронд хоёрдогч шингэнээр дүүргэгдсэн хөндий үүсгэдэг бөгөөд энэ нь буфер эсвэл хаалт шингэн гэж нэрлэгддэг бөгөөд битүүмжлэлийн гадаргууг тослох, дулааныг тараах, хоёрдогч битүүмжлэлийн давхаргыг бий болгох үүрэгтэй.

Үндсэн архитектур нь доторх битүүмжлэл (үйл явцын шингэнтэй шууд холбогддог) болон гаднах битүүмжлэл (агаар мандалтай холбогддог) хоорондын харилцан үйлчлэлд суурилдаг. Хоёрдогч шингэний динамик нь давхар битүүмжлэлийн угсралтын яг ангилал болон үйл ажиллагааны чадварыг тодорхойлдог.

Үндсэн тодорхойлолт ба үйл ажиллагааны зарчим

Давхар битүүмжлэлийн ажиллах зарчим нь дотор болон гадна талын битүүмжлэлийн хоорондох хөндийд хадгалагдах даралтын зөрүүнээс бүрэн хамаарна. Хөндий шингэнийг процессын дүүргэлтийн хайрцгийн даралтаас бага даралттай байлгах үед үүнийг "буфер шингэн" гэж нэрлэдэг (Зохион байгуулалт 2). Энэ төлөвт доторх битүүмжлэлийг процессын шингэн тослох бөгөөд процессын аливаа алдагдлыг буфер шингэн барьж авдаг.

Үүний эсрэгээр, хөндийн шингэнийг процессын даралтаас өндөр түвшинд даралттай байлгах үед (ихэвчлэн хамгийн их динамик дүүргэлтийн хайрцагны даралтаас 1.5-2.0 бар (22-29 psi) өндөр түвшинд байлгаж, ихэвчлэн минутанд 2-8 литр эргэлтийн хурд шаарддаг) үүнийг "хаалт шингэн" гэж нэрлэдэг (Зохион байгуулалт 3). Ийм нөхцөлд хаалт шингэн нь дотор болон гадна талын битүүмжлэлийн гадаргууг тослох болно. Хэрэв дотор битүүмжлэл элэгдэлд орвол хаалт шингэн нь процесс руу дотогшоо гоожиж, аюултай процессын орчны гадагш гоожихгүй байхыг баталгаажуулдаг.

Ганц лацтай харьцуулалт

Дан болон давхар битүүмжлэлийн тохиргооны хоорондох нарийн ялгааг ойлгох нь амьдралын мөчлөгийн зардал болон эрсдэлийн шинжилгээнд чухал ач холбогдолтой. Хоёрдогч битүүмжлэл нэмэх нь насосны ашиглалтын бүрхүүлийг эрс өөрчилдөг.

Тамганы зохион байгуулалт ба нүүрний чиглэл

Хос битүүмжлэлийг орон зайн янз бүрийн хязгаарлалт болон даралтын шаардлагыг хангахын тулд хэд хэдэн өөр геометрийн зохион байгуулалтаар зохион бүтээсэн. "Ар араасаа", "нүүр нүүрээрээ", "тандем" гэсэн хуучин нэр томьёог API 682 ангилалаар орлуулсан боловч физик чиглэл нь хамааралтай хэвээр байна.

Ар араасаа чиглэсэн чиглэл нь эргэлдэгч битүүмжлэх цагиргуудыг бие биенээсээ эсрэг харуулан байрлуулдаг бөгөөд энэ нь өндөр даралтын саадтай шингэнд (ихэвчлэн 40-60 бар / 580-870 psi даралттай) маш сайн тохирдог боловч доторх битүүмжлэх хэрэгслийг процессын шингэнд ил гаргадаг. Нүүр нүүрээрээ чиглэсэн чиглэл нь нийтлэг хөдөлгөөнгүй хослох цагиргийг хуваалцдаг бөгөөд ихэвчлэн зай багатай дүүргэх хайрцагт ашиглагддаг. Тандем чиглэл (ихэвчлэн 2-р зохицуулалт) нь хоёр битүүмжлэлийг ижил чиглэлд харуулан байрлуулж, доторх битүүмжлэл эвдэрсэн тохиолдолд гаднах битүүмжлэл нь процессын бүрэн даралтыг тэсвэрлэх боломжийг олгодог тул өндөр даралтын ууршуулах үйлчилгээний хувьд илүү тохиромжтой сонголт болдог.

Давхар механик лацыг хэзээ ашиглах вэ

Давхар механик битүүмжлэлийг тодорхойлохын тулд анхны өндөр хөрөнгө оруулалтын зардлыг үйл ажиллагааны шаардлагатай тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. Бүх түрэмгий шингэнүүд давхар битүүмжлэл шаарддаггүй; нэг битүүмжлэлийн нүүрний материал болон угаах төлөвлөгөөний дэвшил нь тэдгээрийн чадавхийг өргөжүүлсэн. Гэсэн хэдий ч үйл ажиллагааны тодорхой босго болон шингэний шинж чанарууд нь давхар битүүмжлэлийг хэрэгжүүлэхэд тохиролцох боломжгүй шаардлагыг бий болгодог.

Инженерүүд процессын шингэний физик шинж чанар, ашиглалтын орчин, дан битүүмжлэлээс давхар битүүмжлэл рүү шилжих нь техникийн болон эдийн засгийн хувьд үндэслэлтэй эсэхийг тодорхойлоход алдаа гарсны үр дагаврыг системтэйгээр үнэлэх ёстой.

Хэрэглэхийг зөвтгөх үйлчилгээний нөхцөлүүд

Хэд хэдэн хүнд хэцүү үйлчилгээний нөхцөл нь давхар битүүмжлэлийн нарийн төвөгтэй байдлыг зөвтгөдөг. Зүлгүүрийн тоосонцрын өндөр концентрацитай шингэнүүд (ихэвчлэн жингээрээ 10%-иас дээш хатуу бодис) нь дан битүүмжлэлийн гадаргууг хурдан задалдаг. Даралтат давхар битүүмжлэл нь эдгээр гадаргууг зүлгүүрээс бүрэн тусгаарладаг.

Түүнчлэн, 0.5 cP-ээс доош зуурамтгай чанартай хөнгөн нүүрсустөрөгч, тослох бус уусгагч, эсвэл халуун ус зэрэг тослох чадвар муутай шингэнүүд нь нэг битүүмжлэлийн гадаргуу дээр ууршиж, хуурай гүйлт болон дулааны хагарал үүсгэдэг. Уурын даралтынхаа ойролцоо ажилладаг процессын шингэнүүд нь давхар битүүмжлэлийн тохиргоо шаарддаг бөгөөд тогтвортой, тослох саадтай шингэн нь эргэлдэгч болон хөдөлгөөнгүй гадаргуунуудын хоорондох амин чухал шингэний хальсыг хадгалж чаддаг.

Гол сонголтын шалгуурууд

Үндсэн сонголтын шалгуур нь температур, даралт, хоруу чанар, полимержих эрсдэлтэй холбоотой байдаг. Хэт өндөр температурт (жишээлбэл, 200°C / 400°F-ээс дээш) ажилладаг програмууд нь битүүмжлэлийн гадаргууг дулааны хязгаарт нь байлгаж, эластомерын задралаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд гадаад хөргөлтийн гогцоотой давхар битүүмжлэл шаарддаг.

Агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй харьцах үед хатуурдаг эсвэл талсждаг полимержих шингэн нь өвөрмөц сорилт болдог. Хэрэв ганц битүүмжлэл ашиглавал агаар мандлын нэвчилт нь битүүмжлэлийн агаар мандлын талд талсжиж, улмаар хурдан зүлгүүрийн элэгдэлд орж, динамик О-цагиргууд өлгөгддөг. Тохиромжтой хаалттай шингэнтэй давхар битүүмжлэл нь агаар мандлын нөлөөлөлд өртөх, дараа нь талсжихаас сэргийлдэг.

Практик сонголтын ажлын урсгал

Лац сонгох практик ажлын урсгалAPI 682 Хавсралт А сонгон шалгаруулах журам гэх мэт тогтсон салбарын хүрээг дагаж мөрдөх ёстой. Ажлын урсгал нь шингэний аюулын ангиллыг тодорхойлохоос эхэлдэг. Хэрэв шингэн нь маш хортой эсвэл шатамхай бол 3-р зохицуулалт (даралттай давхар битүүмжлэл) автоматаар сонгогдоно.

Хэрэв шингэн нь аюултай биш бол инженер нь шингэний физик шинж чанарыг үнэлнэ (жишээлбэл, уурын хязгаар 0.35 бараас доош, зуурамтгай чанар 0.5 cP-ээс доош, эсвэл тоосонцорын ачаалал 10%-иас хэтэрсэн). Хэрэв эдгээр шинж чанарууд нь нэг битүүмжлэлийн үйл ажиллагааны хязгаараас давсан бол ажлын урсгал нь үндсэн зорилго нь нөөц хамгаалалт эсвэл нүүрний бүрэн тусгаарлалт эсэхээс хамааран 2-р зохицуулалт (даралтгүй давхар битүүмжлэл) эсвэл 3-р зохицуулалт руу шилжинэ.

Инженерчлэл ба нийцлийн буултууд

Давхар механик лацыг хэрэгжүүлэх нь хэзээ ч тоног төхөөрөмжийн дан шинэчлэлт биш юм; энэ нь нарийн төвөгтэй туслах тулгуур системийг нэгтгэхийг шаарддаг. Эдгээр системүүд нь буфер эсвэл хаалтын шингэний даралт, температур, цэвэр байдлыг зохицуулдаг бөгөөд тэдгээрийн дизайн нь лацны өөрийнх нь адил чухал юм.

Инженерүүд эдгээр системийг зохион бүтээхдээ олон улсын стандартыг чанд мөрдөх, үйлдвэрийн физик орон зайн хязгаарлалт, ашиглалтын хүртээмж, материалын нийцтэй байдлыг тэнцвэржүүлэх олон тооны буулттай тулгардаг.

Дэмжлэгийн системүүд болон API төлөвлөгөөнүүд

Хос битүүмжлэл нь ажиллахын тулд бүхэлдээ API хоолойн төлөвлөгөөнөөс хамаардаг. Даралтгүй хос битүүмжлэл нь ихэвчлэн API Plan 52-ыг ашигладаг бөгөөд энэ нь гадаад савнаас (ихэвчлэн 12-20 литрийн багтаамжтай, 1-5 кВт-ын битүүмжлэлийн гадаргуугийн дулааныг зайлуулах зориулалттай) буфер шингэнийг эргэлдүүлдэг. Энэхүү төлөвлөгөөнд битүүмжлэлийн доторх алдагдлыг аюулгүй удирдахын тулд гал асаах зуух эсвэл уур сэргээх системд холбогдох шаардлагатай.

Даралтат давхар битүүмжлэл нь API Plan 53 (A, B, эсвэл C) эсвэл Plan 54-ийг ашигладаг. Plan 53A нь хий саадын шингэнд шингэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд ойролцоогоор 10.3 бар (150 psi) хүртэл хязгаарлагдмал хийн даралттай сав ашигладаг. Илүү өндөр даралтын хувьд Plan 53B нь давсагны аккумлятор ашигладаг бол Plan 53C нь процессын даралтаар ажилладаг поршений аккумлятор ашигладаг. Хамгийн нарийн төвөгтэй Plan 54 нь олон шахуургад саадын шингэнийг нэгэн зэрэг нийлүүлэхийн тулд төвлөрсөн гадаад тосолгооны гулсуурыг ашигладаг.

Материал, хөргөлт болон хоолойн зураг төсөл

Битүүмжлэл болон тулгуурын системийн доторх материалын сонголт нь процессын орчин болон хаалтын шингэний аль алиныг нь харгалзан үзэх ёстой. Битүүмжлэлийн гадаргууг ихэвчлэн 35,000 бар-м/с (1,000,000 psi-ft/min)-ээс хэтэрсэн өндөр даралтын хурд (PV)-ийн утгыг зохицуулахын тулд шатаасан цахиурын карбид (SiC) эсвэл никельтэй холбогдсон вольфрамын карбид (TC) зэрэг дээд зэргийн материалаар хийдэг.

Хоёрдогч битүүмжлэх элементүүд (O-цагираг) нь системийн дулааны хил хязгаарыг тодорхойлдог. Стандарт флюороэластомерууд (FKM) нь 200°C хүртэл тохиромжтой байдаг бол тусгай перфлюороэластомерууд (FFKM) нь 320°C (608°F) ойртох температурт шаардлагатай байдаг. Цаашилбал, хөргөлтийн гогцоонд зориулсан хоолойн загвар нь үрэлтийн алдагдлыг багасгах ёстой; диаметр нь 0.5 инчээс (12.7 мм) бага хоолой ашиглах нь термосифоны урсгалыг хязгаарлаж, битүүмжлэлийн хэт халалтад хүргэж болзошгүй юм.

Үйлдвэрийн стандартыг дагаж мөрдөх

Олон улсын стандартыг дагаж мөрдөх нь үндсэн аюулгүй байдал, найдвартай байдлыг хангадаг боловч инженерийн томоохон хязгаарлалтуудыг бий болгодог. Газрын тос, байгалийн хий, нефть химийн салбарт API 682 (4-р хэвлэл) болон ISO 21049 нь битүүмжлэх камерын хэмжээс, 100 цагийн динамик мэргэшлийн туршилтын журам, багаж хэрэгсэлд хатуу шаардлага тавьдаг.

Тэсрэх аюултай агаар мандалд ажилладаг байгууламжуудын хувьд ATEX удирдамжийг (Европт) дагаж мөрдөх эсвэл

Эцсийн шийдвэрийг хэрхэн гаргах вэ

Гол дүгнэлтүүд

• Давхар механик битүүмжлэлийн хамгийн чухал дүгнэлт ба үндэслэл
• Үйлчилгээ үзүүлэхээсээ өмнө баталгаажуулах шаардлагатай техникийн үзүүлэлтүүд, нийцэл болон эрсдэлийн шалгалтууд
• Уншигчид нэн даруй хэрэгжүүлж болох дараагийн практик алхамууд болон анхааруулгууд

Байнга асуудаг асуултууд

Давхар механик лацыг хэзээ ашиглах ёстой вэ?

Шахаж буй орчин нь хортой, шатамхай, зүлгүүрийн, өндөр температурт эсвэл талсжих магадлалтай үед, мөн аюулгүй байдал эсвэл нийцлийн үүднээс алдагдлыг багасгах шаардлагатай үед үүнийг ашиглана уу.

Аюултай үйлчилгээнд давхар механик лац нь дан лацнаас яагаад илүү дээр вэ?

Энэ нь хоёр дахь битүүмжлэлийн интерфэйс болон буфер эсвэл хаалтын шингэнийг нэмдэг тул хэрэв анхдагч битүүмжлэл муудвал хяналттай засвар үйлчилгээ эсвэл унтраалт хийхэд хангалттай удаан хугацаанд алдагдлыг хязгаарладаг.

Буфер шингэн ба саад тотгорын шингэний хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Буфер шингэн нь ихэвчлэн даралтгүй бөгөөд гаднах битүүмжлэлийг дэмждэг; хаалт шингэн нь битүүмжлэлийн камерын даралтаас дээгүүр даралттай байдаг тул процессын шингэн агаар мандалд хүрэхээс сэргийлдэг.

Victor Seals нь үйлдвэрлэлийн шахуургад зориулсан OEM-тэй нийцтэй давхар механик лац нийлүүлж чадах уу?

Тийм ээ. Victor Seals нь химийн, далайн, газрын тос, байгалийн хий, усны хэрэглээнд ашигладаг олон төрлийн насосны брэндүүдэд OEM-тэй нийцтэй болон солих битүүмжлэлийн шийдлүүдийг санал болгодог.

Давхар механик битүүмжлэл нь насосны засвар үйлчилгээний хугацааг хэрхэн бууруулж чадах вэ?

Битүүмжлэлийн гадаргууг сэрүүн, цэвэрхэн, илүү сайн тослох чадвартай байлгаснаар хуурай гүйлт, элэгдэл, гэнэтийн гоожилтыг бууруулж, битүүмжлэлийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж, төлөвлөөгүй зогсолтыг бууруулахад тусалдаг.