Một số phương pháp làm kín trục cho bơm chân không vòng chất lỏng

Phớt trục là một trong những thành phần cốt lõi của bơm chân không vòng chất lỏng. Nó có nhiệm vụ tạo ra một lớp đệm kín hiệu quả giữa trục bơm quay tốc độ cao và vỏ bơm tĩnh. Nhiệm vụ chính của nó là ngăn chất lỏng làm việc (thường là nước) rò rỉ ra môi trường bên ngoài và ngăn không cho không khí bên ngoài xâm nhập vào bơm (điều này rất quan trọng để duy trì mức chân không). Việc lựa chọn phớt trục ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy vận hành, chi phí bảo trì và tính phù hợp của bơm với các quy trình cụ thể.

Sau đây là các loại phớt trục chính được sử dụng trong máy bơm chân không vòng chất lỏng và các đặc điểm chi tiết của chúng:

1. Niêm phong đóng gói (Gland Packing)

Đây là phương pháp niêm phong truyền thống và đơn giản về mặt cơ học.

Nguyên lý hoạt động: Vật liệu làm kín dạng dây mềm hoặc dạng vòng (gọi là "packing, " như graphite, PTFE hoặc sợi aramid) được nhồi vào khu vực trục bơm thoát ra khỏi vỏ bơm. Một bộ phận điều chỉnh "gland follower" tạo áp lực hướng tâm từ bên ngoài, buộc vật liệu làm kín bám chặt vào bề mặt trục hoặc ống lót, tạo ra lớp đệm kín thông qua ma sát tiếp xúc.

Đặc điểm chính:

Cho phép kiểm soát rò rỉ nhỏ: Phớt chặn không được thiết kế để không rò rỉ. Cần phải để một lượng nhỏ chất lỏng làm việc nhỏ giọt ra ngoài (thường là vài giọt mỗi phút) để bôi trơn và làm mát bề mặt ma sát giữa phớt chặn và trục. Đây vừa là một tính năng vừa là một nhược điểm.

Cần bảo trì liên tục: Đệm lót bị mòn theo thời gian, làm tăng rò rỉ. Người vận hành phải định kỳ và khéo léo siết chặt ống dẫn tuyến. Khi bị mòn đáng kể, toàn bộ đệm lót phải được thay thế trong quá trình dừng máy.

Nguyên nhân gây mòn ống lót: Ma sát trực tiếp giữa miếng đệm và ống lót trục dẫn đến mòn, đòi hỏi phải thay ống lót định kỳ.

Các tình huống áp dụng:

Các ứng dụng mà môi trường làm việc không quan trọng và rò rỉ chất lỏng nhỏ có thể nhìn thấy được là chấp nhận được.

Bơm các loại khí không độc hại, không nguy hiểm và không dễ cháy.

Người dùng có ngân sách đầu tư ban đầu hạn chế và khả năng bảo trì thường xuyên.

2. Phớt cơ khí

Đây hiện là phương pháp làm kín phổ biến và hiệu suất cao nhất dành cho bơm vòng chất lỏng, thể hiện bước nhảy vọt từ phương pháp làm kín "contact" sang phương pháp làm kín "face-type".

Nguyên lý hoạt động: Lõi của phớt cơ khí là một hoặc nhiều cặp vòng đệm được mài chính xác (gọi là vòng đệm quay " và vòng đệm tĩnh "). Mặt quay quay cùng trục bơm, trong khi mặt tĩnh được cố định vào vỏ bơm. Dưới tác động kết hợp của áp suất chất lỏng và lực lò xo, các mặt tiếp xúc chặt chẽ với nhau qua một khe hở nhỏ, tạo thành một lớp đệm kín trong khi quay tương đối với nhau. Một lớp màng chất lỏng cực mỏng giữa các mặt này là cần thiết cho việc bôi trơn, làm mát và làm kín.

Đặc điểm chính:

Hiệu suất bịt kín tuyệt vời: Hầu như không có rò rỉ nhìn thấy được (ở mức rò rỉ nhỏ), đáp ứng các yêu cầu công nghiệp hiện đại về bảo vệ môi trường và an toàn.

Tuổi thọ cao: Do ​​độ mòn diễn ra trên các mặt phẳng nên độ mòn đều và chậm. Trong điều kiện vận hành bình thường, tuổi thọ có thể lên đến hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn giờ, vượt xa tuổi thọ của phớt đóng gói.

Tiêu thụ điện năng vận hành thấp: Lực cản ma sát thấp hơn nhiều so với phớt đóng gói, giúp tiết kiệm năng lượng hơn.

Không có hiện tượng mài mòn trục/ống lót: Hiện tượng mài mòn chỉ giới hạn ở bề mặt phớt, giúp bảo vệ trục hoặc ống lót của bơm.

Yêu cầu cao hơn về điều kiện vận hành: Lớp màng chất lỏng giữa các bề mặt rất quan trọng. Do đó, phớt cơ khí rất nhạy cảm với các hạt rắn trong môi trường, có thể làm xước bề mặt phớt đã được đánh bóng và gây hư hỏng nhanh chóng. Chúng thường yêu cầu hệ thống chất lỏng xả sạch.

Các loại và tùy chọn nâng cao:

Ưu điểm chính: Đảm bảo an toàn kép và ngăn chặn tuyệt đối. Nếu phớt bên trong bị hỏng, chất lỏng chắn sẽ rò rỉ vào bơm, chứ không phải khí quy trình rò rỉ ra ngoài. Ngược lại, nếu phớt bên ngoài bị hỏng, không khí sẽ rò rỉ vào chất lỏng chắn, chứ không phải khí quy trình rò rỉ ra ngoài.

Các tình huống áp dụng: Các điều kiện cực kỳ khắt khe liên quan đến môi trường độc hại, nguy hiểm, dễ cháy, nổ, ăn mòn cao, đắt tiền hoặc nhạy cảm với oxy.