Viskozita kvapaliny je kritickým faktorom, ktorý výrazne ovplyvňuje výkon a životnosť dvojitých mechanických upchávok. Ako profesionálny dodávateľ dvojitých mechanických tesnení som bol svedkom toho, ako vlastnosti kvapaliny môžu spôsobiť alebo narušiť funkčnosť týchto tesnení v rôznych priemyselných aplikáciách. V tomto blogu podrobne preskúmame, ako viskozita kvapaliny ovplyvňuje dvojité mechanické tesnenie.
Pochopenie viskozity tekutín
Viskozita sa vzťahuje na odpor tekutiny voči prúdeniu. Je to v podstate miera hustoty alebo riedky tekutiny. Kvapaliny s vysokou viskozitou, ako je med alebo ťažké oleje, prúdia pomaly, zatiaľ čo tekutiny s nízkou viskozitou, ako je voda alebo rozpúšťadlá, prúdia ľahšie. Kvapaliny možno klasifikovať do dvoch hlavných typov vzhľadom na správanie sa viskozity: newtonské a nenewtonské.
Newtonovské kvapaliny majú konštantnú viskozitu bez ohľadu na šmykovú rýchlosť, ktorá na ne pôsobí. Voda a väčšina plynov sú newtonovské kvapaliny. Naproti tomu nenewtonovské kvapaliny menia svoju viskozitu pod vplyvom šmykového napätia. Príklady nenewtonských kvapalín zahŕňajú kečup, ktorý sa po pretrepaní stáva menej viskóznym (strih - riedenie) a niektoré polymérne roztoky, ktoré sa môžu stať viskóznejšími pri strihu (strih - zahusťovanie).
Vplyv na mazanie tesnení
Jednou z primárnych úloh kvapaliny v dvojitom mechanickom tesnení je poskytovať mazanie medzi tesniacimi plochami. V prípade kvapalín s nízkou viskozitou je mechanizmus mazania odlišný od mechanizmu kvapalín s vysokou viskozitou.
Pre kvapaliny s nízkou viskozitou, ako je voda alebo ľahké uhľovodíky, je kvapalinový film medzi tesniacimi plochami relatívne tenký. Tento tenký film môže viesť k vyššiemu treniu a opotrebovaniu tesniacich plôch. Tesniace plochy môžu mať priamy kontakt, ktorý môže vytvárať teplo v dôsledku trenia. Nadmerné teplo môže spôsobiť tepelné praskanie tesniacich plôch, najmä ak materiál nie je dostatočne odolný voči teplu. Okrem toho kvapaliny s nízkou viskozitou nemusia byť schopné účinne odvádzať teplo generované počas prevádzky tesnenia, čo ďalej zhoršuje problém s teplotou.
Na druhej strane kvapaliny s vysokou viskozitou vytvárajú medzi tesniacimi plochami hrubší mazací film. Tento hrubší film znižuje priamy kontakt medzi plochami, čím sa znižuje trenie a opotrebovanie. Kvapalina s vysokou viskozitou môže pôsobiť aj ako lepšie teplonosné médium, ktoré efektívnejšie odvádza teplo vznikajúce pri prevádzke. Ak je však viskozita príliš vysoká, môže to spôsobiť problémy, ako je zvýšená spotreba energie na pohon zariadenia. Čerpadlo alebo iné strojové zariadenie, ktoré používa dvojité mechanické tesnenie, môže potrebovať tvrdšiu prácu, aby posunulo vysoko viskóznu kvapalinu cez systém.
Vplyv na únik tesnení
Viskozita kvapaliny má tiež hlboký vplyv na netesnosť tesnenia. Netesnosť je dôležitým ukazovateľom výkonu dvojitého mechanického tesnenia a viskozita hrá kľúčovú úlohu pri určovaní, či tesnenie môže účinne zabrániť úniku kvapaliny.
Kvapaliny s nízkou viskozitou pravdepodobnejšie unikajú cez malé medzery medzi tesniacimi plochami. Ich schopnosť ľahko prúdiť im umožňuje preniknúť aj do tých najmenších otvorov. To môže v niektorých prípadoch viesť k významným stratám produktu, znečisteniu životného prostredia a bezpečnostným rizikám. Napríklad v chemickom spracovateľskom závode môže únik toxického rozpúšťadla s nízkou viskozitou predstavovať vážne ohrozenie zdravia pracovníkov a okolitého prostredia.
Naproti tomu kvapaliny s vysokou viskozitou sú odolnejšie voči úniku. Vysoký odpor proti prúdeniu sťažuje priechod tekutiny cez medzery medzi tesniacimi plochami. Ak však tesniace plochy nie sú správne zarovnané alebo ak sú súčasti tesnenia poškodené, môže unikať aj kvapalina s vysokou viskozitou. V niektorých aplikáciách môže kvapalina s vysokou viskozitou tiež spôsobovať problémy počas spúšťania. Ak bolo tesnenie dlhší čas nečinné, vysoko viskózna kvapalina môže stuhnúť alebo veľmi zhustnúť, čo sťažuje tesnenie vytvoriť účinné tesnenie ihneď po spustení.
Vplyv na opotrebovanie tváre tesnením
Opotrebenie tesniacich plôch je rozhodujúcim faktorom, ktorý určuje životnosť dvojitej mechanickej upchávky. Viskozita kvapaliny má priamy vplyv na rýchlosť opotrebovania tesniacich plôch.
Ako už bolo spomenuté, kvapaliny s nízkou viskozitou vedú k vyššiemu treniu medzi tesniacimi plochami. Toto zvýšené trenie vedie k rýchlejšiemu opotrebovaniu tesniacich plôch. Tvrdé častice alebo nečistoty v kvapaline môžu tiež spôsobiť abrazívne opotrebovanie tesniacich plôch účinnejšie v kvapalinách s nízkou viskozitou, pretože kvapalina je menej schopná suspendovať tieto častice. V priebehu času môže opotrebovanie viesť k zníženiu tesniaceho výkonu a nakoniec k zlyhaniu tesnenia.
Kvapaliny s vysokou viskozitou s ich hrubším mazacím filmom výrazne znižujú mieru opotrebovania tesniacich plôch. Hrubý film pôsobí ako nárazník medzi plochami a chráni ich pred priamym kontaktom a abrazívnym opotrebovaním. Kvapaliny s vysokou viskozitou však môžu zachytávať aj viac nečistôt. Ak sa tieto nečistoty zo systému neodstránia, môžu stále spôsobovať opotrebovanie tesniacich plôch, aj keď pomalšie v porovnaní s kvapalinami s nízkou viskozitou.
Úvahy o rôznych dizajnoch tesnení
Pri práci s kvapalinami rôznych viskozít môžu byť vhodnejšie rôzne konštrukcie tesnení. Pre kvapaliny s nízkou viskozitou môžu byť potrebné tesnenia s užšou vôľou medzi tesniacimi plochami, aby sa znížilo presakovanie. Niektoré tesnenia môžu tiež obsahovať špeciálne povrchové úpravy alebo nátery na zlepšenie mazania a zníženie trenia v prítomnosti kvapalín s nízkou viskozitou.
Pre kvapaliny s vysokou viskozitou musia byť tesnenia navrhnuté tak, aby zvládli zvýšený odpor prúdenia. Pružiny alebo iné ovládacie mechanizmy v tesnení môžu byť silnejšie, aby sa zabezpečil správny kontakt s tvárou pri vyšších viskóznych silách. Okrem toho môže byť potrebné, aby tesnenia pre kvapaliny s vysokou viskozitou mali lepšie schopnosti odvádzať teplo, aby sa vyrovnali so zvýšenou spotrebou energie a tvorbou tepla.
Naša ponuka produktov
Ako duálny dodávateľ mechanických upchávok ponúkame širokú škálu produktov, ktoré sú vhodné pre rôzne viskozity tekutín. Napríklad,Ekvivalent s kovovou mechanickou upchávkou MFL85Nje navrhnutý tak, aby zvládal rôzne viskozity tekutín. Jeho konštrukcia s kovovým vlnovcom poskytuje flexibilitu a spoľahlivý tesniaci výkon, či už ide o nízkoviskózne rozpúšťadlá alebo oleje s vysokou viskozitou.
TheOtočná mechanická upchávka MOR MFLWT 80je ďalšou skvelou voľbou. Je navrhnutý tak, aby poskytoval účinné mazanie a minimálny únik, a to aj v prítomnosti kvapalín s vysokou viskozitou. Pokročilá konštrukcia tohto tesnenia zaisťuje dlhodobú spoľahlivosť a znížené nároky na údržbu.
nášMOR X200 - 45 dvojitá vlnovcová mechanická upchávka s dvojitými časťami tesnenia hriadeľaje vhodný pre aplikácie, kde sa vyžaduje vysoká úroveň tesniaceho výkonu. Dokáže efektívne manipulovať s kvapalinami rôznych viskóz a poskytuje stabilné a bezpečné tesnenie v rôznych priemyselných prostrediach.
Záver a výzva na akciu
Záverom možno povedať, že viskozita kvapaliny má mnohostranný vplyv na výkon dvojitých mechanických upchávok, čo ovplyvňuje mazanie, netesnosti, opotrebovanie a výber dizajnu tesnenia. Pochopenie viskozity kvapaliny vo vašej aplikácii je rozhodujúce pre výber správnej dvojitej mechanickej upchávky.
Ak hľadáte vysokokvalitné dvojité mechanické upchávky, ktoré dokážu zvládnuť rôzne viskozity tekutín, sme tu, aby sme vám pomohli. Náš tím odborníkov vám môže pomôcť pri výbere najvhodnejšieho produktu pre vaše špecifické potreby. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite diskusiu o obstarávaní a nájdite perfektné riešenie dvojitého mechanického tesnenia pre vaše priemyselné aplikácie.
Referencie
- John W. Hines, "Mechanical Seals: Principles and Applications", McGraw - Hill, 2005.
- Robert A. Higgins, "Mechanika tekutín pre chemických inžinierov", Wiley, 2012.
- ASME Standards on Mechanical Seals, American Society of Mechanical Engineers, 2018.
