Som kritisk utrustning inom industriell produktion och vetenskaplig forskning är vakuumpumpars prestanda direkt relaterad till hela systemets driftseffektivitet. Tätningssystemet är en kärnkomponent i en vakuumpump och förhindrar både inträngning av extern gas i vakuumsystemet och läckage av pumpens interna medium till miljön. Denna artikel introducerar systematiskt typerna, materialvalet och viktiga underhållspunkter för vakuumpumptätningar och ger en professionell referens för relevant teknisk personal.
1. Klassificering och principer för vakuumpumptätningar
Vakuumpumpstätningar kan delas in i två huvudkategorier: statiska tätningar och dynamiska tätningar, som var och en är lämplig för olika driftsförhållanden och krav.
1.1 Statisk tätningsteknik
Statiska tätningar används mellan relativt stationära delar, främst i följande två former:
O-ringstätningarär den vanligaste typen av statisk tätning. Deras tvärsnitt är O-format, enkelt att tillverka, billigt men ändå kapabelt att ge utmärkt tätningsprestanda. I statiska tätningsapplikationer kan O-ringar motstå tryck upp till 100 MPa och har ett driftstemperaturområde på cirka -60 till 200 °C. Deras tätningsprincip bygger på den återstudskraft som genereras av förkompression under installationen, vilket skapar kontakttryck på tätningsytan för att blockera läckagevägar.
Packningstätningarär den grundläggande formen av statisk tätning i centrifugalpumpar. De förlitar sig på materialets plastiska deformation för att fylla mikroojämnheter på flänsens tätningsyta. Valet av packningsmaterial kräver omfattande hänsyn till faktorer som medieegenskaper, driftstemperatur, tryck och korrosivitet.
1.2 Dynamisk tätningsteknik
Dynamiska tätningar används mellan delar med relativ rörelse. De ställer högre tekniska krav och finns i en större variation.
Mekaniska tätningarär den mest exakta formen av dynamisk tätning i moderna vakuumpumpar. De består av roterande och stationära ringar, sekundärtätningar, transmissionskomponenter etc. och bildar en tätning genom den relativa glidningen av ändytorna. Mekaniska tätningar har mycket låga läckagehastigheter och lång livslängd, men de är dyrare att tillverka och kräver strikt installationsprecision.
Packade tätningarär en av de äldsta formerna av tätning. De placerar kompressibelt och fjädrande packningsmaterial i en packbox, vilket omvandlar den axiella kompressionskraften från packboxen till radiell tätningskraft. Deras struktur är enkel, lätt att byta ut, billig och brett anpassningsbar, men de har en viss läckagehastighet och är inte lämpliga för applikationer som kräver extremt hög täthet.
Oljetätningarär en typ av självåtdragande läpptätning. De är kompakta, billiga och kan förhindra både medieläckage och inträngning av externa föroreningar, men de har dålig tryckmotståndskraft och används vanligtvis i lågtrycksmiljöer.
Avancerade tätningsteknikerinkluderar labyrinttätningar, dynamiska tätningar (t.ex. expellertätningar), spiraltätningar ochtorra gastätningarSom en representation av beröringsfria tätningar fungerar torra gastätningar genom att pumpa gas in i extremt tunna gasfilmer (endast 1–3 mikrometer tjocka) som bildas via hydrodynamiska spår på utsidan av ändytorna, vilket uppnår noll läckage eller noll utsläpp av mediet. De är särskilt lämpliga för driftsförhållanden med höga parametrar.
2. Val av tätningsmaterial och faktorer att beakta
Tätningarnas prestanda beror till stor del på materialvalet, vilket kräver omfattande hänsyn till flera faktorer:
2.1 Hårda material
För friktionsparet (roterande och stationära ringar) i mekaniska tätningar,kiselkarbidochhögkvalitativ blåsskyddande grafitär vanliga val. För tillämpningar som involverar partiklar, högviskösa medier och högtrycksförhållanden används ofta en hård yta som kiselkarbid mot kiselkarbid. Dessa material har hög hårdhet, utmärkt slitstyrka och kemisk stabilitet.
2.2 Elastomermaterial
Används för O-ringar, sekundärtätningar etc.Fluorelastomerär ett vanligt val på grund av dess goda egenskaper överlag. När driftstemperaturer eller krav på kemisk kompatibilitet överstiger gränserna för fluorelastomerer,perfluorelastomerkan användas med en maximal driftstemperatur på upp till 290 °C.
3.3 Materialval för speciella förhållanden
För mycket korrosiva medier används specialplaster som t.ex.PolytetrafluoretenochPolyetereterketonmåste väljas. För högtemperaturapplikationer,metallmaterial(såsom rostfritt stål) ellerexpanderad grafitkan väljas. För livsmedels- och läkemedelsindustrin krävs tätningsmaterial som uppfyller hygienstandarder.
2.4 Övergripande överväganden vid urval
Val av tätning kräver en balansering av flera faktorer:krav på vakuumnivå(grovvakuum, högvakuum eller ultrahögvakuum),egenskaper hos det överförda mediet(frätande egenskaper, förekomst av partiklar),driftstemperaturområde, tryckförhållandenochkostnadsbegränsningarTill exempel, vid hantering av korrosiva medier är materialets korrosionsbeständighet den primära faktorn, medan materialets temperaturbeständighet blir den viktigaste faktorn vid höga temperaturer.
3. Installations- och underhållsspecifikationer för tätningssystem
Korrekt installation och standardiserat underhåll är avgörande för att säkerställa en långsiktigt stabil drift av tätningssystemet:
3.1 Installation av precisionskontroll
Vid installation av mekaniska tätningar måste avvikelser i installationen undvikas, så att packningens koncentricitet i förhållande till axeln eller hylsan säkerställs. Fjäderkompressionen måste justeras strikt enligt specifikationerna, med minimalt fel. Tätningsytornas planhet och renhet påverkar direkt tätningsprestanda; mindre repor eller föroreningar kan leda till tätningsfel.
3.2 Kontroller och felsökning före uppstart
Ett hydrostatiskt test bör utföras före uppstart för att kontrollera om det finns läckor. Pumpen bör vridas för hand för att kontrollera att den roterar jämnt och smidigt. Se till att tätningskammaren är fylld med vätska före uppstart för att undvika torrkörning och skador på tätningsytorna.
3.3 Driftövervakning och felsökning
Mindre läckage är acceptabelt omedelbart efter pumpstart, men det bör minska avsevärt efter flera timmars kontinuerlig drift. Om läckaget kvarstår bör pumpen stoppas för inspektion. Övervaka temperaturförändringen vid tätningsområdet noggrant under drift; onormal uppvärmning indikerar ofta ett tätningsproblem. Undvik pumpstopp för att förhindra skador på tätningsytorna från torr friktion.
3.4 Regelbundet underhållssystem
Upprätta ett vetenskapligt system för regelbundet underhåll, inklusive: periodisk inspektion av tätningsläckage, övervakning av temperaturen vid tätningsområdet och registrering av tätningarnas livslängd. För mekaniska tätningar i kritisk utrustning kan prediktivt underhåll övervägas med hjälp av vibrationsanalys, övervakning av temperaturtrend och andra metoder för att identifiera potentiella problem i förväg.
4. Slutsats
Vakuumpumps tätningssystem är ett komplext område som involverar tvärvetenskapliga tekniker. Val, installation och underhåll av tätningar påverkar direkt vakuumpumpens prestanda och livslängd. Med den kontinuerliga utvecklingen av nya material och processer går vakuumpumps tätningstekniken framåt mot noll läckage, lång livslängd och hög tillförlitlighet. En djup förståelse för principerna och egenskaperna hos olika tätningstekniker, i kombination med vetenskapligt urval och standardiserat underhåll baserat på faktiska driftsförhållanden, är nyckeln till att säkerställa effektiv och stabil drift av vakuumsystem.
För specifika tillämpningsscenarier rekommenderas det att kommunicera djupt med professionella tätningsleverantörer, utnyttja deras expertis och erfarenhet och välja den lämpligaste tätningslösningen för att optimera livscykelkostnaderna samtidigt som utrustningens prestanda säkerställs.
Publiceringstid: 13 oktober 2025