Diafragma-konpresoreak oso erabiliak dira gas-konpresioan, produktu kimikoen ekoizpenean eta gas berezien prozesamenduan, ihesik eza, konpresio-erlazio handia eta garbitasuna bezalako abantailak dituztelako. Bere nukleo-egituran dagoen metalezko zigilu-eraztuna funtsezko osagaia da zilindroaren eta diafragmaren arteko zigilu eraginkorra bermatzeko, eta hori zuzenean lotuta dago ekipamenduaren funtzionamendu-eraginkortasunarekin, bizitzarekin eta segurtasunarekin. Artikulu honek diafragma-konpresorearen zilindroaren metalezko zigilu-eraztunen oinarrizko eskakizunak aztertzen ditu ikuspegi tekniko batetik.
1. Zigilatzeko errendimendu handia
Presio handian (30 MPa edo gehiagoraino) eta mugimendu errepikakor maizetan, metalezko zigilu-eraztunak zero isuriko zigilatzea lortu behar du, bai estatikoan bai dinamikoki.
Zigilatze estatikoa: Konpresorea geldituta edo funtzionamendu egonkorrean dagoenean, zigilu-eraztunak zilindroaren eta diafragmaren gainazalean ondo egokitu behar du gas-mikroihesak saihesteko.
Zigilatze dinamikoa: diafragmaren maiztasun handiko bibrazioan (normalean 200-1000 aldiz/minutu), zigilatze-eraztunak presio uniformea mantendu behar du kontaktu-gainazalean, bibrazioaren ondorioz zigilatzea akatsik ez izateko.
Gako teknikoa: Zigilatzeko eraztunak mikrodeformazioa konpentsatu behar du zimurduraren edo egitura elastikoaren diseinuaren bidez, eta gainazaleko zimurtasuna Ra≤0.8μm-ren barruan kontrolatu behar da.
2. Presioarekiko erresistentzia eta tenperaturarekiko erresistentzia muturreko lan-baldintzetan
Diafragma-konpresoreek tenperatura altuko (-50 ℃ eta 300 ℃ artean) eta presio handiko lan-baldintza konbinatuei aurre egin behar diete askotan, eta horrek eskakizun zorrotzak ezartzen dizkie metalezko zigilatze-eraztunen materialari eta egiturari.
Presioarekiko erresistentzia: Presio handiko inpaktuaren pean, zigilatzeko eraztunak etekin-erresistentzia handia izan behar du (normalean ≥800 MPa) deformazio plastikoa eta zigiluaren haustura saihesteko.
Tenperatura-erresistentzia: bero eta hotzeko ziklo-kolpeei aurre egin behar die, eta materialaren oxidazio-erresistentziak (nikel-oinarritutako aleazioen oxido-geruzaren egonkortasuna, adibidez) eta tenperatura altuan tenperatura baxuko hauskortasunak (titaniozko aleazioen tenperatura baxuko gogortasuna, adibidez) baldintzak bete behar ditu.
Irtenbidea: Erabili geruza anitzeko konposite egitura (adibidez, metala + elastomeroa) edo gradiente materialaren diseinua presioarekiko euskarria eta tenperaturarekiko egokitzapena orekatzeko.
3. Korrosioarekiko erresistentzia eta egonkortasun kimikoa
Egoera kimikoetan edo gas berezietan (kloroa, hidrogenoa, ingurune azidoa, adibidez), zigilatzeko eraztunak ingurune korrosiboek eragindako higadurari eutsi behar dio.
Materialen hautaketa: Hastelloy C276, Monel edo gainazaleko estaldura (adibidez, PTFE konpositezko estaldura) hobesten dira.
Epe luzerako egonkortasuna: Korrosioarekiko erresistentzia gatz-ihinztadura probaren bidez (ASTM B117) eta azido-gas murgiltze probaren bidez (adibidez, H2S ingurunearen simulazioa) egiaztatu behar da.
4. Elastikotasun eta zurruntasunaren arteko oreka dinamikoa
Zigilatzeko eraztunak zigilatze fidagarria lortu behar du deformazio elastiko tartean eta presio handiko estrusioari aurre egiteko nahikoa zurruntasun izan behar du.
Elastikotasun-moduluaren kontrola: Doitu elastikotasun-modulua (balio tipikoa: 100-200 GPa) material-erlazioa optimizatuz (adibidez, berilio eta molibdeno elementuak gehituz) edo egitura-diseinua optimizatuz (adibidez, V formako korrugazioa).
Nekearen iraupena: 10^7 karga ziklikoen pean nekearen erresistentzia-eskakizunak bete behar ditu deformazio errepikatuak eragindako pitzadurak saihesteko.
5. Zehaztasun-mekanizazioa eta moldagarritasuna
Metalezko zigilatzeko eraztunak zilindroarekin eta diafragmarekin zehaztasun handiko bat etortzea lortu behar du, eta tolerantzia-kontrolak zuzenean eragiten dio zigilatzeko efektuari.
Dimentsio-zehaztasuna: Diametroaren tolerantzia ±0,02 mm-ren barruan kontrolatu behar da, eta formaren eta posizioaren tolerantzia (biribiltasuna eta lautasuna, adibidez) ≤0,01 mm-koa izan behar da.
Gainazaleko tratamendua: Erabili leuntzea edo estaldura kimikoa marruskadura-koefizientea (≤0.1) murrizteko eta higadura murrizteko.
VI. Iraupen luzea eta fidagarritasuna
Zigilu-eraztunaren matxura diafragma-konpresorearen matxura-modu nagusietako bat da, eta bere bizitza ekipamenduaren berrikuspen-zikloarekin bat etorri behar da (normalean ≥8000 ordu).
Higaduraren aurkako erresistentzia: Gainazaleko gogortasunak 40-50 HRC-ra iritsi behar du, eta hori nitrurazio edo tungsteno karburozko estalduraren bidez hobetu daiteke.
Mantentze-gaitasuna: Diseinatu egitura modular bat ordezkapen azkarra ahalbidetzeko eta geldialdi-kostuak murrizteko.
Ondorioa
Metalezko zigilu-eraztunaren errendimenduak zuzenean zehazten du diafragma-konpresorearen zigilatze-eraginkortasuna eta funtzionamendu-fidagarritasuna. Etorkizunean, material berrien (beira metalikoa, gehigarrizko fabrikazio-aleazioak, adibidez) eta monitorizazio-teknologia adimendunen (tentsio-sentsore txertatuak, adibidez) garapenarekin, zigilu-eraztuna lan-baldintzetarako egokitzapen handiagoa, bizitza luzeagoa eta adimen handiagoa izango ditu. Diseinatzaileentzat, optimizazio integrala behar da hainbat dimentsiotatik, besteak beste, materialak, egiturak eta prozesuak, diafragma-konpresoreen industria-eskaera gero eta zorrotzagoak betetzeko.
Argitaratze data: 2025eko otsailaren 26a