Com a equips crítics en la producció industrial i la investigació científica, el rendiment de les bombes de buit està directament relacionat amb l'eficiència operativa de tot el sistema. El sistema de segellat és un component bàsic d'una bomba de buit, que impedeix tant l'entrada de gas extern al sistema de buit com la fuita del medi intern de la bomba al medi ambient. Aquest article introdueix sistemàticament els tipus, la selecció de materials i els punts clau de manteniment dels segells de les bombes de buit, proporcionant una referència professional per al personal tècnic pertinent.
1. Classificació i principis dels segells de les bombes de buit
Els segells de les bombes de buit es poden dividir en dues categories principals: segells estàtics i segells dinàmics, cadascun dels quals és adequat per a diferents condicions i requisits de funcionament.
1.1 Tecnologia de segellat estàtic
Els segells estàtics s'utilitzen entre peces relativament estacionàries, principalment en les dues formes següents:
Segells tòrics són el tipus més comú de segellat estàtic. La seva secció transversal té forma d'O, és fàcil de fabricar, de baix cost, però capaç de proporcionar un excel·lent rendiment de segellat. En aplicacions de segellat estàtic, les juntes tòriques poden suportar pressions de fins a 100 MPa i tenen un rang de temperatura de funcionament d'aproximadament -60 a 200 °C. El seu principi de segellat es basa en la força de rebot generada per la precompressió durant la instal·lació, creant una pressió de contacte a la superfície de segellat per bloquejar les vies de fuita.
Juntes de segellssón la forma bàsica de segellat estàtic en bombes centrífugues. Es basen en la deformació plàstica del material per omplir microirregularitats a la superfície de segellat de la brida. La selecció del material de la junta requereix una consideració exhaustiva de factors com ara les propietats del medi, la temperatura de funcionament, la pressió i la corrosivitat.
1.2 Tecnologia de segellat dinàmic
Els segells dinàmics s'utilitzen entre peces amb moviment relatiu. Impliquen requisits tècnics més elevats i es presenten en una varietat més gran.
Segells mecànicsSón la forma més precisa de segellat dinàmic en les bombes de buit modernes. Compostes per anells giratoris i estacionaris, segells secundaris, components de transmissió, etc., formen un segellat a través del lliscament relatiu de les cares finals. Els segells mecànics tenen taxes de fuita molt baixes i una llarga vida útil, però són més cars de fabricar i requereixen una precisió d'instal·lació estricta.
Segells envasats són una de les formes de segellat més antigues. Col·loquen material d'embalatge compressible i resilient en una caixa de premsaestopes, convertint la força de compressió axial de la glàndula en força de segellat radial. La seva estructura és senzilla, fàcil de substituir, econòmica i àmpliament adaptable, però tenen una certa taxa de fuites i no són adequades per a aplicacions que requereixin una estanquitat extremadament alta.
Segells d'olisón un tipus de segell de llavi autoestanquible. Són compactes, de baix cost i poden evitar tant les fuites del medi com l'entrada de contaminants externs, però tenen una baixa resistència a la pressió i s'utilitzen normalment en ambients de baixa pressió.
Tecnologies de segellat avançadesinclouen segells laberíntics, segells dinàmics (per exemple, segells d'expulsió), segells en espiral isegells de gas secCom a representants dels segells sense contacte, els segells de gas sec funcionen bombejant gas en pel·lícules de gas extremadament primes (només d'1 a 3 micròmetres de gruix) formades mitjançant ranures hidrodinàmiques a la part exterior de les cares finals, aconseguint zero fuites o zero emissions del medi. Són especialment adequats per a condicions de funcionament d'alts paràmetres.
2. Selecció de materials de segellat i factors a tenir en compte
El rendiment dels segells depèn en gran mesura de la selecció del material, que requereix una consideració exhaustiva de múltiples factors:
2.1 Materials durs
Per al parell de fricció (anells giratoris i estacionaris) en segells mecànics,carbur de siliciigrafit anti-butllofes d'alta qualitat són opcions habituals. Per a aplicacions que impliquen partícules, medis d'alta viscositat i condicions d'alta pressió, sovint s'utilitza un aparellament de cara dura com el carbur de silici contra el carbur de silici. Aquests materials posseeixen una alta duresa, una excel·lent resistència al desgast i estabilitat química.
2.2 Materials elastòmers
S'utilitza per a juntes tòriques, segells secundaris, etc.Fluoroelastòmerés una opció habitual a causa de les seves bones propietats generals. Quan les temperatures de funcionament o els requisits de compatibilitat química superen els límits del fluoroelastòmer,perfluoroelastòmeres pot utilitzar amb una temperatura màxima de funcionament de fins a 290 °C.
3.3 Selecció de materials per a condicions especials
Per a medis altament corrosius, plàstics especialitzats com araPolitetrafluoroetilèiPolieterètercetona s'ha de seleccionar. Per a aplicacions d'alta temperatura, materials metàl·lics(com ara l'acer inoxidable) ografit expandites pot triar. Per a les indústries alimentària i farmacèutica, es requereixen materials de segellat que compleixin els estàndards d'higiene.
2.4 Consideracions exhaustives per a la selecció
La selecció de segells requereix equilibrar diversos factors:requisits de nivell de buit(buit brut, alt buit o ultra alt buit),característiques del medi transmès(corrosivitat, presència de partícules),rang de temperatura de funcionament, condicions de pressió, i restriccions de costosPer exemple, quan es manipulen medis corrosius, la resistència a la corrosió del material és la consideració principal; mentre que en condicions d'alta temperatura, la resistència a la temperatura del material esdevé el factor clau.
3. Especificacions d'instal·lació i manteniment per a sistemes de segellat
Una instal·lació correcta i un manteniment estandarditzat són crucials per garantir el funcionament estable a llarg termini del sistema de segellat:
3.1 Control de precisió de la instal·lació
En instal·lar segells mecànics, cal evitar desviacions d'instal·lació, assegurant la concentricitat del prensaestopas amb l'eix o el màniga. La compressió de la molla s'ha d'ajustar estrictament segons les especificacions, amb un error mínim. La planitud i la neteja de les cares de segellat afecten directament el rendiment del segellat; qualsevol petita ratllada o impuresa pot provocar una fallada del segellat.
3.2 Comprovacions i depuració prèvies a l'inici
Cal fer una prova hidrostàtica abans de l'arrencada per comprovar si hi ha fuites. Cal girar la bomba manualment per comprovar que la rotació sigui suau i uniforme. Assegureu-vos que la cambra de segellat estigui plena de líquid abans de l'arrencada per evitar el funcionament en sec i danys a les cares del segellat.
3.3 Monitorització operativa i resolució de problemes
Una petita fuita és acceptable immediatament després de l'arrencada de la bomba, però hauria de disminuir significativament després de diverses hores de funcionament continu. Si la fuita persisteix, cal aturar la bomba per inspeccionar-la. Controleu de prop el canvi de temperatura a la zona del segellat durant el funcionament; un escalfament anormal sovint indica un problema del segellat. Eviteu les condicions de fallada de la bomba per evitar danys a les cares del segellat per fricció seca.
3.4 Sistema de manteniment regular
Establir un sistema científic de manteniment regular, que inclogui: inspecció periòdica de les fuites dels segells, control de la temperatura a la zona del segellat i registre de la vida útil del segellat. Per als segells mecànics en equips crítics, es pot considerar el manteniment predictiu, mitjançant l'anàlisi de vibracions, el control de tendències de temperatura i altres mitjans per identificar possibles problemes amb antelació.
4. Conclusió
El sistema de segellat de bombes de buit és un camp complex que implica tecnologies multidisciplinàries. La selecció, la instal·lació i el manteniment dels segells afecten directament el rendiment i la vida útil de la bomba de buit. Amb el desenvolupament continu de nous materials i processos, la tecnologia de segellat de bombes de buit avança cap a zero fuites, llarga vida útil i alta fiabilitat. Una comprensió profunda dels principis i les característiques de diverses tecnologies de segellat, combinada amb una selecció científica i un manteniment estandarditzat basat en les condicions de funcionament reals, és la clau per garantir el funcionament eficient i estable dels sistemes de buit.
Per a escenaris d'aplicació específics, es recomana comunicar-se en profunditat amb proveïdors de segells professionals, aprofitar la seva experiència i coneixements, i seleccionar la solució de segellat més adequada per optimitzar els costos del cicle de vida alhora que es garanteix el rendiment dels equips.
Data de publicació: 13 d'octubre de 2025