7 tipos de sellos dinámicos utilizados en ingeniería

GUÍA

Este artículo proporciona una descripción general de las 7 formas de sellado dinámico comúnmente utilizadas en diseños mecánicos, incluido el sellado de juntas, el sellado mecánico, el sellado de gas seco, el sellado de laberinto, el sellado de aceite, el sellado eléctrico y el sellado en espiral.

Tipos de formas de sellos dinámicos

La cuestión del sellado en equipos móviles es un problema constante durante el funcionamiento del equipo. Hoy, organizamos específicamente los diversos tipos de formas de sellado comúnmente utilizadas en equipos móviles, incluida su gama de uso y características, para profundizar la comprensión de todos sobre los problemas de sellado.

1. Sello de embalaje

Sello de embalaje
  • 1 casquillo inferior
  • 2- prensaestopas
  • sello de 3 anillos
  • 4-relleno
  • 5 glándulas
  • 6 tornillo prensaestopas

Según sus características estructurales, la junta de estanqueidad se puede dividir en:

  • Sello de embalaje blando
  • Sello de embalaje rígido
  • Sello de embalaje moldeado

1). Sello de embalaje blando

Tipo: embalaje

embalaje

El problema del sellado de los equipos móviles siempre está presente durante su funcionamiento. Para ayudar a las personas a comprender mejor el problema del sellado, hemos organizado diferentes tipos de sellos comúnmente utilizados en equipos móviles, así como su ámbito de uso y características.

El embalaje normalmente está hecho de hilos suaves entrelazados y luego rellenos en una cavidad sellada por una tira con una sección transversal cuadrada. La presión la crea el casquillo, que comprime la junta y la fuerza a presionarla contra la superficie de sellado (la superficie exterior del eje y la cavidad de sellado), lo que da como resultado una fuerza radial con un efecto de sellado.

La elección del material de embalaje influye en la eficacia del sellado. Generalmente, los materiales utilizados para la junta están limitados por la temperatura, presión y pH del medio de trabajo, así como por la rugosidad de la superficie, la excentricidad y la velocidad lineal del equipo mecánico en el que trabaja la junta. Estos factores también afectarán la selección del material de la junta.

Aplicación de embalaje blando

La junta de grafito es una solución muy eficaz para el sellado a alta temperatura y alta presión. Es conocido por su resistencia a la corrosión, excelente rendimiento de sellado y funcionamiento estable y confiable.

Rango de PH medio aplicable 0-14 generalmente utilizado para piezas de sellado dinámico
Temperatura de embalaje de grafito -100 ℃ -850 ℃
Presión de embalaje de grafito 0-30,0MPa

El embalaje de aramida es un tipo de fibra orgánica de alta resistencia. A continuación, se impregna la junta trenzada con látex PTFE y lubricante.

Rango de PH medio aplicable 2-13 Adecuado para sellado dinámico de piezas que contienen partículas sólidas
Temperatura de embalaje de grafito 260℃
Presión de embalaje de grafito 10,0 MPa

El embalaje de PTFE está hecho de resina de dispersión de PTFE puro como materia prima. Primero se produce la película de materia prima, luego se retuerce, se trenza y se teje para formar el material de embalaje. Se utiliza ampliamente en válvulas y bombas en industrias con altos requisitos de limpieza, como la alimentaria, farmacéutica, de fabricación de papel y de fibras químicas, y puede tratar eficazmente medios corrosivos fuertes.

dos). Sello de embalaje rígido

Hay dos tipos de sellos de junta rígida: bucle de apertura y bucle dividido.

El anillo espaciador es un anillo de sellado metálico autotensor que se utiliza en máquinas de pistón como aros de pistón y en máquinas rotativas como aros de expansión. El anillo partido es un sello dinámico de contacto de superficie cilíndrica que se puede utilizar como sello dinámico rotativo para turbinas de vapor y motores de aviones, así como un sello alternativo para motores de vapor, motores de combustión interna y compresores de pistón (sello entre el vástago del pistón y el cilindro). ).

Sello de embalaje rígido

Estructura principal del prensaestopas

  • Dispuesto entre el cilindro del compresor y el cuerpo intermedio.
  • Presión de sellado al vacío de hasta 3000 bar.
  • La lubricación, la refrigeración, el gas de protección y la recuperación de fugas se pueden configurar según sea necesario
Estructura principal del prensaestopas

Clasificación de anillos de empaque.

  • Anillo de sellado
  • Anillo de estrangulamiento: se utiliza en ocasiones de alta temperatura y alta presión para evitar la deformación y la pérdida de anillos de sellado no metálicos.
  • Anillo de descompresión: logra el propósito de descompresión bloqueando el flujo
Clasificación de anillos de empaque.
Clasificación de anillos de empaque.

2. Sello mecánico

El sello mecánico normalmente consta de dos componentes: el componente giratorio (parte amarilla) y el componente estacionario (parte naranja).

Los componentes se mueven entre sí, y la superficie estacionaria del anillo sirve como superficie de sellado principal del sello.

Sello mecánico

Los sellos mecánicos también se denominan sellos frontales.

Según las normas nacionales pertinentes, se definen como dispositivos que constan de al menos un par de caras extremas perpendiculares al eje de rotación. Estas caras extremas se mantienen en contacto y se mueven entre sí con la cooperación de la presión del fluido, la fuerza elástica o magnética del mecanismo de compensación y un sello auxiliar, evitando así la fuga de fluido.

Sello mecánico

Los componentes básicos que componen un sello mecánico son:

  1. Anillo estático
  2. Anillo dinámico
  3. Glándula
  4. anillo de presión
  5. Primavera
  6. Anillo de posicionamiento
  7. manguito del eje
  8. Sello de anillo dinámico
  9. Anillo de sellado estático y otros componentes.

3. Sello de gas seco

El sello de gas seco es un nuevo tipo de sello de extremo de eje que utiliza tecnología de sello ranurado para sellar gas y entra en la categoría de sellos sin contacto.

Las características clave incluyen:

  • Excelente rendimiento de sellado
  • Larga vida útil
  • No es necesario un sistema de aceite de sellado
  • Bajo consumo de energía
  • Operación fácil
  • Bajos costos de mantenimiento

Como sistema de sellado libre de mantenimiento que no requiere aceite lubricante o refrigerante para las superficies de los extremos de sellado, el sello de gas seco está reemplazando rápidamente al anillo de sello flotante y al sello laberíntico como sello de eje principal para compresores centrífugos de alta velocidad en la industria petroquímica. .

Formas:

El sello de gas seco es ideal para usar en compresores centrífugos y otras máquinas de fluidos de alta velocidad donde es aceptable una pequeña cantidad de fuga de gas de proceso a la atmósfera, como compresores de aire y compresores de nitrógeno.

4. Sello del laberinto

Sello Laberíntico

El sello laberíntico es una serie de dientes de sello anulares dispuestos en secuencia a lo largo del eje giratorio. Estos dientes crean una serie de espacios de intercepción y cavidades de expansión entre ellos.

El sello laberíntico presenta una serie de dientes de sellado anulares dispuestos en un patrón circular a lo largo del eje giratorio. Estos dientes crean una serie de huecos y cavidades que actúan como sellos.

Sello Laberíntico

Los sellos laberínticos son la forma más sencilla de sellado entre las etapas y los extremos del eje de los compresores centrífugos.

Según sus características estructurales, las juntas Laberínticas se pueden clasificar en cuatro tipos: lisas, en zigzag, escalonadas y alveolares.

1). Sello de laberinto suave

El Smooth Labyrinth Seal se presenta en dos estructuras: integral y de panel. Tiene un diseño simple y fácil de fabricar, pero su rendimiento de sellado es limitado.

dos). Sello de laberinto en zigzag

El Zigzag Labyrinth Seal también tiene dos estructuras: integral y de panel.

Este tipo de junta laberíntica se caracteriza por la disposición alternada de dientes de junta altos y bajos, con diferentes alturas de saliente. La superficie correspondiente del eje es una ranura cóncavo-convexa especial.

La disposición de los dientes altos y bajos con las ranuras cóncavas y convexas transforma el espacio de sellado suave en una forma de zigzag, lo que resulta en una mayor resistencia al flujo y una mejor eficiencia de sellado.

Sin embargo, sólo se puede utilizar en cilindros o particiones con una superficie divisoria horizontal y debe construirse como un tipo de división horizontal.

3). Sello de laberinto escalonado

Step Labyrinth Seal tiene una estructura similar a Smooth Labyrinth Seal, pero su rendimiento de sellado es similar al Zigzag Labyrinth Seal. Se utiliza comúnmente en la cubierta del impulsor y en la placa de equilibrio.

4). Sello de laberinto en forma de panal

Los dientes del Honeycomb Labyrinth Seal están soldados entre sí para formar una compleja cámara de expansión en forma de panal.

Este tipo de sello laberíntico ofrece un rendimiento de sellado superior en comparación con otras formas de sellado y es ideal para aplicaciones con diferencias de presión significativas, como sellar la placa de equilibrio de un compresor centrífugo.

Honeycomb Labyrinth Seal tiene un proceso de fabricación complejo, pero tiene una lámina de sellado de alta resistencia y excelentes capacidades de sellado.

5. Sello de aceite

Oil Seal es un sello de labio autoajustable que presenta un diseño simple, tamaño pequeño, bajo costo, fácil mantenimiento y torque de baja resistencia.

Este tipo de sello se utiliza para evitar la fuga de un medio y la intrusión de polvo externo u otras sustancias nocivas. También tiene una compensación limitada por el desgaste, pero no es adecuado para aplicaciones de alta presión.

Como resultado, se usa comúnmente en aplicaciones de baja presión en bombas químicas.

6. Sello de energía

Durante el funcionamiento, la presión generada por el impulsor auxiliar de la bomba química equilibra el líquido a alta presión en la salida del impulsor principal, logrando un sellado. Sin embargo, cuando la bomba se detiene, el impulsor auxiliar deja de funcionar, por lo que se debe equipar con un sello de estacionamiento para resolver posibles fugas que puedan ocurrir durante el tiempo de inactividad.

El impulsor auxiliar tiene una estructura de sellado simple, lo que proporciona un sellado confiable y una larga vida útil. Gracias a su capacidad para prevenir fugas de fluidos, se utiliza a menudo en bombas químicas que transportan medios que contienen impurezas.

7. Sello en espiral

Los sellos en espiral son un tipo de sellos dinámicos.

Se mecaniza una ranura en espiral en un eje giratorio o en un eje que contiene un manguito, y se llena un medio sellador entre el eje y el manguito.

La rotación del eje hace que la ranura en espiral tenga un efecto similar al de una bomba, evitando así fugas del líquido sellador.

Su rendimiento de sellado depende del ángulo de la espiral, el paso, el ancho y la altura del diente, la longitud del diente y el espacio entre el eje y el manguito.

Como no hay fricción entre las juntas, tiene una larga vida útil. Sin embargo, debido a limitaciones estructurales de espacio, la longitud de la espiral es generalmente corta, limitando así su capacidad de sellado.

Cuando la bomba funciona a velocidades reducidas, su eficacia de sellado se reduce considerablemente.

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