Ưu điểm và nhược điểm của phớt cơ khí và phớt mềm

1. Giới thiệu

Trong các bơm và thiết bị quay, các phớt đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn rò rỉ chất lỏng, duy trì áp suất và bảo vệ các thành phần hệ thống khỏi mài mòn. Cho dù là vận chuyển nước sạch, hóa chất nguy hiểm hay bùn mài mòn, Lựa chọn loại phớt có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động, an toàn và chi phí..

Trong các ứng dụng công nghiệp, hai giải pháp đóng kín phổ biến nhất là phớt cơ khí và Miếng đệm đóng gói mềm (còn được gọi là vật liệu làm kín van). Mỗi loại đều có những ưu điểm và hạn chế riêng, khiến quá trình lựa chọn không chỉ đơn thuần là vấn đề về giá cả.

Trong bài viết này, tôi sẽ giải thích nguyên lý hoạt động, ưu điểm và nhược điểm của cả hai loại, cũng như các yếu tố liên quan đến chi phí và bảo trì, để giúp bạn lựa chọn loại phớt phù hợp cho ứng dụng của mình.

2. Nắm vững những kiến thức cơ bản

2.1 Cái gì là một phớt cơ khí?

Một phớt cơ khí bao gồm hai bề mặt siêu phẳng—một cố định và một quay—ép chặt vào nhau để tạo thành một lớp kín chặt. Một bề mặt thường được gắn vào vỏ bơm, trong khi bề mặt còn lại được cố định vào trục quay. Một lớp màng bôi trơn mỏng giữa hai bề mặt ngăn chặn sự mài mòn quá mức và giữ cho rò rỉ gần như không thể nhìn thấy.

Nơi nó được sử dụng:

• Nhà máy hóa dầu

• Sản xuất điện

• Ngành công nghiệp dược phẩm và chế biến thực phẩm

• Các ứng dụng yêu cầu độ rò rỉ tối thiểu và tuân thủ các quy định về môi trường.

Tính năng chính:

• Rò rỉ ánh sáng gần như bằng không

• Thiết kế phức tạp yêu cầu lắp đặt chính xác.

• Hoạt động tốt nhất trong các dịch vụ sạch sẽ hoặc được xả nước kỹ lưỡng.

2.2 Gói đệm mềm (Gland Packing) là gì?

Một miếng đệm đóng gói mềm được sử dụng Những vòng làm từ vật liệu đan—chẳng hạn như graphite, PTFE hoặc aramid—được nén vào hộp đệm xung quanh trục. Việc siết chặt bộ phận theo dõi đệm sẽ nén vật liệu đệm vào vỏ trục, tạo ra một rào cản kín.

Nơi nó được sử dụng:

• Dịch vụ cấp nước chung

• Bơm khai thác và bơm bùn

• Ứng dụng trong lĩnh vực hàng hải

• Thiết bị quay có tốc độ thấp hoặc cũ hơn

Tính năng chính:

• Cho phép rò rỉ có kiểm soát để cung cấp bôi trơn và làm mát.

• Thiết kế đơn giản, bền bỉ

• Chịu được chuyển động trục nhiều hơn so với các phớt cơ khí.

3. Ưu điểm và nhược điểm của phớt cơ khí

3.1 Ưu điểm

1. Rò rỉ tối thiểu: Tuân thủ môi trường xuất sắc, phù hợp cho các chất lỏng nguy hiểm.

2. Giảm tổn thất năng lượng: Ít ma sát hơn so với các loại phớt đóng gói, giúp nâng cao hiệu suất.

3. Khoảng thời gian bảo dưỡng kéo dài: Có thể hoạt động trong nhiều năm mà không cần thay thế trong điều kiện hoạt động sạch sẽ.

4. Tiêu chuẩn hóa: Thiết kế thường tuân thủ Tiêu chuẩn API 682 và Tiêu chuẩn ISO 21049 Tiêu chuẩn về hiệu suất và độ tin cậy.

Phớt cơ khí thường là lựa chọn hàng đầu trong các trường hợp thời gian ngừng hoạt động gây tốn kém và kiểm soát môi trường là yếu tố quan trọng.

3.2 Nhược điểm

1. Chi phí ban đầu cao: Có thể đắt gấp nhiều lần so với các loại niêm phong đóng gói.

2. Nhạy cảm với điều kiện: Chạy khô, lệch trục hoặc chất lỏng bẩn có thể gây hỏng hóc sớm.

3. Độ phức tạp: Yêu cầu lắp đặt chuyên nghiệp và các công cụ sửa chữa chuyên dụng.

4. Ưu điểm và nhược điểm của các loại niêm phong đóng gói mềm

4.1 Ưu điểm

1. Chi phí mua hàng thấp: Giá cả phải chăng và dễ dàng tiếp cận.

2. Lắp đặt dễ dàng: Có thể thay thế mà không cần dụng cụ chuyên dụng.

3. Độ dung sai sai lệch: Xử lý tốt hơn sự uốn cong và rung động của trục.

4. Đa năng: Hoạt động với các chất lỏng mài mòn và ứng dụng bùn.

4.2 Nhược điểm

1. Yêu cầu rò rỉ liên tục: Rò rỉ là cần thiết cho quá trình bôi trơn, điều này có thể dẫn đến mất mát sản phẩm.

2. Sử dụng năng lượng cao hơn: Sự ma sát tăng lên với trục làm tăng tiêu thụ năng lượng.

3. Bảo trì định kỳ: Việc đóng gói cần được điều chỉnh định kỳ và thay thế thường xuyên hơn.

5. Các yếu tố liên quan đến chi phí và bảo trì

Ví dụ về trường hợp:
Tại trạm bơm nước sạch, việc chuyển đổi từ phớt mềm sang phớt cơ khí đã giảm thời gian ngừng hoạt động do bảo trì xuống 70% và tiết kiệm hơn $15.000 USD hàng năm về chi phí lao động và thay thế. Tuy nhiên, trong ứng dụng bùn tại một mỏ khai thác, phớt mềm được chứng minh là hiệu quả về chi phí hơn do tính chất mài mòn của chất lỏng, điều này sẽ làm hỏng phớt cơ khí nhanh chóng.

6. Lựa chọn con dấu phù hợp cho ứng dụng của bạn

Khi lựa chọn giữa phớt cơ khí và phớt đệm, hãy xem xét:

• Loại chất lỏng: Chất lỏng nguy hiểm hoặc dễ bay hơi thường yêu cầu sử dụng phớt cơ khí; hỗn hợp mài mòn thường phù hợp với phớt đệm.

• Tuân thủ môi trường: Các quy định nghiêm ngặt hơn ủng hộ việc sử dụng các phớt cơ khí.

• Khả năng bảo trì: Nếu lao động có kỹ năng hạn chế, việc quản lý các con dấu đóng gói có thể dễ dàng hơn.

• Tổng chi phí sở hữu: Hãy xem xét việc sử dụng năng lượng, thời gian ngừng hoạt động và các khoản phạt môi trường—không chỉ giá mua.

Xu hướng ngành:

• Các phớt cơ khí chiếm ưu thế trong ngành hóa dầu, dược phẩm và sản xuất hàng cao cấp.

• Các miếng đệm đóng gói vẫn được sử dụng phổ biến trong các công ty cấp nước, ngành khai thác mỏ và các cơ sở cũ.

7. Kết luận

Cả phớt cơ khí và phớt mềm đều có vai trò quan trọng trong các hoạt động công nghiệp. Phớt cơ khí Cung cấp khả năng kiểm soát rò rỉ vượt trội, hiệu suất năng lượng cao và độ tin cậy lâu dài—lý tưởng cho các ứng dụng quan trọng có yêu cầu môi trường nghiêm ngặt. Nắp đậy, Mặt khác, chúng nổi trội về hiệu quả chi phí, khả năng chịu sai lệch và phù hợp cho các ứng dụng có môi trường mài mòn hoặc bẩn.

Lựa chọn tốt nhất phụ thuộc vào điều kiện dịch vụ, kỹ năng bảo trì có sẵn và sự cân bằng giữa Chi phí ban đầu và tổng chi phí vận hành.

8. Tài liệu tham khảo

• Tiêu chuẩn API 682Bơm — Hệ thống làm kín trục cho bơm ly tâm và bơm quay

• Tiêu chuẩn ISO 21049Hệ thống làm kín trục bơm cho thiết bị quay

• Hướng dẫn của EPA về Phát hiện và Sửa chữa Rò rỉ (LDAR)

• Hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất: John Crane, EagleBurgmann, Flowserve

Bài viết liên quan

Các loại gioăng cao su theo hình dạng, vật liệu và mục đích sử dụng
Tìm hiểu về các cấu hình, vật liệu và ứng dụng khác nhau của các loại phớt để mở rộng kiến thức của bạn vượt ra ngoài các loại phớt cơ khí và phớt đóng gói.

Hướng dẫn về Vật liệu, Thiết kế và Ứng dụng của Phớt cao su ép đùn
Hướng dẫn thực tiễn về việc lựa chọn vật liệu, cấu trúc và thiết kế cho các miếng đệm cao su ép đùn trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Tại sao miếng đệm cao su bị hỏng: Giải thích về hiện tượng biến dạng nén
Hiểu rõ khái niệm "compression set" là gì, tại sao nó gây ra sự cố rò rỉ và cách phòng ngừa thông qua việc lựa chọn vật liệu và thiết kế.