Fiind echipamente critice în producția industrială și cercetarea științifică, performanța pompelor de vid este direct legată de eficiența operațională a întregului sistem. Sistemul de etanșare este o componentă esențială a unei pompe de vid, prevenind atât pătrunderea gazului extern în sistemul de vid, cât și scurgerea mediului intern al pompei în mediu. Acest articol introduce sistematic tipurile, selecția materialelor și punctele cheie de întreținere a etanșărilor pompelor de vid, oferind o referință profesională pentru personalul tehnic relevant.
1. Clasificarea și principiile etanșărilor pompelor de vid
Etanșările pompelor de vid pot fi împărțite în două categorii principale: etanșări statice și etanșări dinamice, fiecare potrivită pentru diferite condiții și cerințe de funcționare.
1.1 Tehnologia de etanșare statică
Etanșările statice sunt utilizate între piese relativ staționare, în principal în următoarele două forme:
Garnituri inelare sunt cel mai comun tip de etanșare statică. Secțiunea lor transversală este în formă de O, ușor de fabricat, ieftină, dar capabilă să ofere performanțe excelente de etanșare. În aplicațiile de etanșare statică, inelele O pot rezista la presiuni de până la 100 MPa și au un interval de temperatură de funcționare de aproximativ -60 până la 200 °C. Principiul lor de etanșare se bazează pe forța de revenire generată de precompresie în timpul instalării, creând o presiune de contact pe suprafața de etanșare pentru a bloca căile de scurgere.
Garnituri de etanșareGarniturile sunt forma de bază de etanșare statică în pompele centrifuge. Acestea se bazează pe deformarea plastică a materialului pentru a umple micro-neregularitățile de pe suprafața de etanșare a flanșei. Selectarea materialului garniturii necesită o luare în considerare a unor factori precum proprietățile mediului, temperatura de funcționare, presiunea și corozivitatea.
1.2 Tehnologie de etanșare dinamică
Etanșările dinamice sunt utilizate între piese cu mișcare relativă. Acestea implică cerințe tehnice mai ridicate și sunt disponibile într-o varietate mai mare.
Garnituri mecaniceSunt cea mai precisă formă de etanșare dinamică în pompele de vid moderne. Compuse din inele rotative și staționare, etanșări secundare, componente de transmisie etc., acestea formează o etanșare prin alunecarea relativă a fețelor frontale. Etanșările mecanice au rate de scurgere foarte mici și o durată lungă de viață, dar sunt mai scumpe de fabricat și necesită o precizie strictă la instalare.
Sigilii ambalate sunt una dintre cele mai vechi forme de etanșare. Acestea plasează material de etanșare compresibil și elastic într-o cutie de etanșare, transformând forța de compresie axială de la garnitură în forță de etanșare radială. Structura lor este simplă, ușor de înlocuit, ieftină și adaptabilă pe scară largă, dar au o anumită rată de scurgere și nu sunt potrivite pentru aplicații care necesită o etanșare extrem de ridicată.
Garnituri de etanșareSunt un tip de etanșare cu buze autoetanșante. Sunt compacte, ieftine și pot preveni atât scurgerile mediului, cât și pătrunderea contaminanților externi, dar au o rezistență slabă la presiune și sunt de obicei utilizate în medii cu presiune scăzută.
Tehnologii avansate de etanșareinclud etanșări labirint, etanșări dinamice (de exemplu, etanșări expeller), etanșări spiralate șietanșări uscate cu gazCa reprezentative ale etanșărilor fără contact, etanșările uscate cu gaz funcționează prin pomparea gazului în pelicule de gaz extrem de subțiri (cu grosimea de doar 1-3 micrometri) formate prin caneluri hidrodinamice pe partea exterioară a fețelor terminale, rezultând zero scurgeri sau zero emisii ale mediului. Sunt deosebit de potrivite pentru condiții de funcționare cu parametri ridicați.
2. Selectarea materialelor de etanșare și factorii de luat în considerare
Performanța etanșărilor depinde în mare măsură de selecția materialului, ceea ce necesită o luare în considerare a mai multor factori:
2.1 Materiale dure
Pentru perechea de frecare (inele rotative și staționare) din etanșările mecanice,carbură de siliciușigrafit anti-bășici de înaltă calitate sunt alegeri comune. Pentru aplicații care implică particule, medii cu vâscozitate ridicată și condiții de presiune ridicată, se utilizează adesea o pereche de suprafețe dure, cum ar fi carbura de siliciu cu carbura de siliciu. Aceste materiale posedă duritate ridicată, rezistență excelentă la uzură și stabilitate chimică.
2.2 Materiale elastomerice
Folosit pentru inele O, etanșări secundare etc.Fluoroelastomereste o alegere comună datorită proprietăților sale generale bune. Atunci când temperaturile de funcționare sau cerințele de compatibilitate chimică depășesc limitele fluoroelastomerului,perfluoroelastomerpoate fi utilizat, cu o temperatură maximă de funcționare de până la 290°C.
3.3 Selectarea materialelor pentru condiții speciale
Pentru medii extrem de corozive, materiale plastice specializate, cum ar fiPolitetrafluoroetilenășiPolieter eter cetonă trebuie selectat. Pentru aplicații la temperaturi ridicate, materiale metalice(cum ar fi oțelul inoxidabil) saugrafit expandat poate fi ales. Pentru industria alimentară și farmaceutică, sunt necesare materiale de etanșare care îndeplinesc standardele de igienă.
2.4 Considerații cuprinzătoare pentru selecție
Alegerea etanșărilor necesită echilibrarea mai multor factori:cerințe privind nivelul de vid(vid brut, vid înalt sau vid ultra-înalt),caracteristicile mediului transmis(corozivitate, prezența particulelor),intervalul de temperatură de funcționare, condiții de presiuneșiconstrângeri de costDe exemplu, atunci când se manipulează medii corozive, rezistența la coroziune a materialului este principala considerație; în timp ce în condiții de temperatură ridicată, rezistența materialului la temperatură devine factorul cheie.
3. Specificații de instalare și întreținere pentru sistemele de etanșare
Instalarea corectă și întreținerea standardizată sunt cruciale pentru asigurarea funcționării stabile pe termen lung a sistemului de etanșare:
3.1 Controlul preciziei instalării
La instalarea etanșărilor mecanice, trebuie evitată abaterea de la instalare, asigurând concentricitatea presetupei cu arborele sau manșonul. Compresia arcului trebuie reglată strict conform specificațiilor, cu erori minime. Planeitatea și curățenia suprafețelor de etanșare afectează direct performanța de etanșare; orice zgârieturi sau impurități minore pot duce la defectarea etanșării.
3.2 Verificări și depanare înainte de pornire
Înainte de pornire, trebuie efectuat un test hidrostatic pentru a verifica dacă există scurgeri. Pompa trebuie rotită manual pentru a verifica dacă rotația este lină și uniformă. Asigurați-vă că camera de etanșare este umplută cu lichid înainte de pornire pentru a evita funcționarea fără apă și deteriorarea suprafețelor de etanșare.
3.3 Monitorizarea operațională și depanarea
Scurgerile minore sunt acceptabile imediat după pornirea pompei, dar acestea ar trebui să scadă semnificativ după câteva ore de funcționare continuă. Dacă scurgerea persistă, pompa trebuie oprită pentru inspecție. Monitorizați cu atenție schimbarea temperaturii în zona etanșării în timpul funcționării; încălzirea anormală indică adesea o problemă a etanșării. Evitați condițiile de defectare a pompei pentru a preveni deteriorarea suprafețelor etanșării din cauza frecării uscate.
3.4 Sistem de întreținere regulată
Stabiliți un sistem științific de întreținere regulată, inclusiv: inspecția periodică a scurgerilor de etanșare, monitorizarea temperaturii în zona etanșării și înregistrarea duratei de viață a etanșării. Pentru etanșările mecanice din echipamentele critice, se poate lua în considerare întreținerea predictivă, utilizând analiza vibrațiilor, monitorizarea tendinței de temperatură și alte mijloace pentru a identifica în avans potențialele probleme.
4. Concluzie
Sistemul de etanșare a pompelor de vid este un domeniu complex care implică tehnologii multidisciplinare. Selectarea, instalarea și întreținerea etanșărilor afectează în mod direct performanța și durata de viață a pompei de vid. Odată cu dezvoltarea continuă de noi materiale și procese, tehnologia de etanșare a pompelor de vid avansează către zero scurgeri, durată lungă de viață și fiabilitate ridicată. O înțelegere profundă a principiilor și caracteristicilor diferitelor tehnologii de etanșare, combinată cu selecția științifică și întreținerea standardizată bazată pe condițiile reale de funcționare, este cheia asigurării funcționării eficiente și stabile a sistemelor de vid.
Pentru scenarii specifice de aplicare, se recomandă comunicarea aprofundată cu furnizorii profesioniști de etanșări, valorificarea expertizei și experienței acestora și selectarea celei mai potrivite soluții de etanșare pentru a optimiza costurile ciclului de viață, asigurând în același timp performanța echipamentelor.
Data publicării: 13 oct. 2025