Mga mekanikal na selyogumaganap ng napakahalagang papel sa pag-iwas sa pagtagas para sa maraming iba't ibang industriya. Sa industriya ng dagat meronpump mechanical seal, umiikot na shaft mechanical seal. At sa industriya ng langis at gas ay mayrooncartridge mechanical seal,split mechanical seal o dry gas mechanical seal. Sa mga industriya ng kotse mayroong mga water mechanical seal. At sa industriya ng kemikal ay may mga mixer mechanical seal (agitator mechanical seal) at compressor mechanical seal.
Depende sa iba't ibang kondisyon ng paggamit, nangangailangan ito ng mechanical sealing solution na may iba't ibang materyal. Maraming uri ng materyal na ginagamit samekanikal na mga seal ng baras tulad ng mga ceramic mechanical seal, carbon mechanical seal, Silicone carbide mechanical seal,SSIC mechanical seal atTC mechanical seal.
Mga ceramic mechanical seal
Ang mga ceramic mechanical seal ay mga kritikal na bahagi sa iba't ibang pang-industriya na aplikasyon, na idinisenyo upang maiwasan ang pagtagas ng mga likido sa pagitan ng dalawang ibabaw, tulad ng umiikot na baras at isang nakatigil na pabahay. Ang mga seal na ito ay lubos na pinahahalagahan para sa kanilang pambihirang wear resistance, corrosion resistance, at kakayahang makatiis sa matinding temperatura.
Ang pangunahing tungkulin ng mga ceramic mechanical seal ay upang mapanatili ang integridad ng kagamitan sa pamamagitan ng pagpigil sa pagkawala ng likido o kontaminasyon. Ginagamit ang mga ito sa maraming industriya, kabilang ang langis at gas, pagproseso ng kemikal, paggamot ng tubig, mga parmasyutiko, at pagproseso ng pagkain. Ang malawakang paggamit ng mga seal na ito ay maaaring maiugnay sa kanilang matibay na konstruksyon; ang mga ito ay ginawa mula sa mga advanced na ceramic na materyales na nag-aalok ng higit na mahusay na mga katangian ng pagganap kumpara sa iba pang mga materyales ng selyo.
Ang mga ceramic mechanical seal ay binubuo ng dalawang pangunahing bahagi: ang isa ay isang mekanikal na nakatigil na mukha (karaniwang gawa sa ceramic na materyal), at isa pa ay isang mekanikal na rotary na mukha (karaniwang gawa sa carbon graphite). Nagaganap ang pagkilos ng sealing kapag pinagdikit ang magkabilang mukha gamit ang puwersa ng spring, na lumilikha ng mabisang hadlang laban sa pagtagas ng likido. Habang tumatakbo ang kagamitan, binabawasan ng lubricating film sa pagitan ng mga mukha ng sealing ang alitan at pagkasira habang pinapanatili ang mahigpit na selyo.
Ang isang mahalagang kadahilanan na naghihiwalay sa mga ceramic mechanical seal mula sa iba pang mga uri ay ang kanilang natitirang pagtutol sa pagsusuot. Ang mga ceramic na materyales ay nagtataglay ng mahusay na mga katangian ng tigas na nagpapahintulot sa kanila na makatiis ng mga nakasasakit na kondisyon nang walang malaking pinsala. Nagreresulta ito sa mas matagal na mga seal na nangangailangan ng mas madalas na pagpapalit o pagpapanatili kaysa sa mga gawa sa mas malambot na materyales.
Bilang karagdagan sa resistensya ng pagsusuot, ang mga keramika ay nagpapakita rin ng pambihirang thermal stability. Maaari silang makatiis ng mataas na temperatura nang hindi nakakaranas ng pagkasira o pagkawala ng kanilang kahusayan sa sealing. Ginagawa nitong angkop ang mga ito para gamitin sa mga application na may mataas na temperatura kung saan maaaring mabigo nang maaga ang iba pang mga materyales ng seal.
Panghuli, ang mga ceramic mechanical seal ay nag-aalok ng mahusay na chemical compatibility, na may paglaban sa iba't ibang mga kinakaing unti-unti na sangkap. Ginagawa nitong isang kaakit-akit na pagpipilian para sa mga industriya na regular na nakikitungo sa mga malupit na kemikal at agresibong likido.
Ang mga ceramic mechanical seal ay mahalagamga seal ng bahagiidinisenyo upang maiwasan ang pagtagas ng likido sa mga kagamitang pang-industriya. Ang kanilang mga natatanging katangian, tulad ng wear resistance, thermal stability, at chemical compatibility, ay ginagawa silang isang ginustong pagpipilian para sa iba't ibang aplikasyon sa maraming industriya.
| ceramic na pisikal na ari-arian | ||||
| Teknikal na parameter | yunit | 95% | 99% | 99.50% |
| Densidad | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Katigasan | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Porosity rate | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| Lakas ng bali | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Koepisyent ng pagpapalawak ng init | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Thermal conductivity | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Mga mekanikal na seal ng carbon
Ang mekanikal na carbon seal ay may mahabang kasaysayan. Ang graphite ay isang isoform ng elementong carbon. Noong 1971, pinag-aralan ng Estados Unidos ang matagumpay na flexible graphite mechanical sealing material, na nalutas ang pagtagas ng atomic energy valve. Pagkatapos ng malalim na pagproseso, ang nababaluktot na grapayt ay nagiging isang mahusay na materyal ng sealing, na ginawa sa iba't ibang mga carbon mechanical seal na may epekto ng mga bahagi ng sealing. Ang mga carbon mechanical seal na ito ay ginagamit sa kemikal, petrolyo, mga industriya ng kuryente tulad ng high temperature fluid seal.
Dahil ang flexible graphite ay nabuo sa pamamagitan ng pagpapalawak ng pinalawak na graphite pagkatapos ng mataas na temperatura, ang halaga ng intercalating agent na natitira sa flexible graphite ay napakaliit, ngunit hindi ganap, kaya ang pagkakaroon at komposisyon ng intercalation agent ay may malaking impluwensya sa kalidad at pagganap ng produkto.
Pagpili ng Carbon Seal face Material
Ang orihinal na imbentor ay gumamit ng puro sulfuric acid bilang oxidant at intercalating agent. Gayunpaman, pagkatapos na mailapat sa selyo ng isang bahagi ng metal, ang isang maliit na halaga ng sulfur na natitira sa nababaluktot na grapayt ay natagpuan na nakakasira sa contact metal pagkatapos ng pangmatagalang paggamit. Dahil sa puntong ito, sinubukan ng ilang domestic scholar na pahusayin ito, gaya ni Song Kemin na pinili ang acetic acid at organic acid sa halip na sulfuric acid. acid, mabagal sa nitric acid, at babaan ang temperatura sa temperatura ng kuwarto, na ginawa mula sa pinaghalong nitric acid at acetic acid. Sa pamamagitan ng paggamit ng pinaghalong nitric acid at acetic acid bilang inserting agent, ang sulfur free expanded graphite ay inihanda na may potassium permanganate bilang oxidant, at ang acetic acid ay dahan-dahang idinagdag sa nitric acid. Ang temperatura ay nabawasan sa temperatura ng silid, at ang pinaghalong nitric acid at acetic acid ay ginawa. Pagkatapos ang natural na flake graphite at potassium permanganate ay idinagdag sa pinaghalong ito. Sa ilalim ng patuloy na pagpapakilos, ang temperatura ay 30 C. Pagkatapos ng reaksyon 40min, ang tubig ay hugasan sa neutral at tuyo sa 50~60 C, at ang pinalawak na grapayt ay ginawa pagkatapos ng mataas na temperatura na pagpapalawak. Ang pamamaraang ito ay hindi nakakamit ng bulkanisasyon sa ilalim ng kondisyon na ang produkto ay maaaring umabot sa isang tiyak na dami ng pagpapalawak, upang makamit ang isang medyo matatag na katangian ng sealing material.
| Uri | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Tatak | Ipinagbinhi | Ipinagbinhi | Pinapagbinhi na Phenol | Antimony Carbon(A) | |||||
| Densidad | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Lakas ng Fracture | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Lakas ng Compressive | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Katigasan | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Porosity | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Mga temperatura | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Silicon Carbide mechanical seal
Ang Silicon carbide (SiC) ay kilala rin bilang carborundum, na gawa sa quartz sand, petroleum coke (o coal coke), wood chips (na kailangang idagdag kapag gumagawa ng green silicon carbide) at iba pa. Ang Silicon carbide ay mayroon ding bihirang mineral sa kalikasan, ang mulberry. Sa kontemporaryong C, N, B at iba pang non-oxide high technology refractory raw na materyales, ang silicon carbide ay isa sa pinakamalawak na ginagamit at matipid na materyales, na maaaring tawaging gold steel sand o refractory sand. Sa kasalukuyan, ang pang-industriyang produksyon ng silicon carbide ng Tsina ay nahahati sa itim na silikon na karbid at berdeng silikon na karbid, na parehong mga hexagonal na kristal na may proporsyon na 3.20 ~ 3.25 at microhardness na 2840 ~ 3320kg/m²
Ang mga produktong Silicon carbide ay inuri sa maraming uri ayon sa iba't ibang kapaligiran ng aplikasyon. Ito ay karaniwang ginagamit nang mas mekanikal. Halimbawa, ang silicon carbide ay isang mainam na materyal para sa silicon carbide mechanical seal dahil sa magandang chemical corrosion resistance nito, mataas na lakas, mataas na tigas, magandang wear resistance, maliit na friction coefficient at mataas na temperatura resistance.
Ang mga singsing ng SIC Seal ay maaaring nahahati sa static na singsing, gumagalaw na singsing, flat ring at iba pa. Ang SiC silicon ay maaaring gawin sa iba't ibang produkto ng carbide, tulad ng silicon carbide rotary ring, silicon carbide stationary seat, silicon carbide bush, at iba pa, ayon sa mga espesyal na pangangailangan ng mga customer. Maaari rin itong gamitin sa kumbinasyon ng materyal na grapayt, at ang friction coefficient nito ay mas maliit kaysa alumina ceramic at hard alloy, kaya maaari itong magamit sa mataas na halaga ng PV, lalo na sa kondisyon ng malakas na acid at malakas na alkali.
Ang nabawasang friction ng SIC ay isa sa mga pangunahing benepisyo ng paggamit nito sa mga mechanical seal. Ang SIC samakatuwid ay maaaring makatiis sa pagkasira at pagkasira nang mas mahusay kaysa sa iba pang mga materyales, na nagpapahaba ng buhay ng selyo. Bilang karagdagan, ang pinababang friction ng SIC ay nagpapababa ng pangangailangan para sa pagpapadulas. Ang kakulangan ng pagpapadulas ay binabawasan ang posibilidad ng kontaminasyon at kaagnasan, pagpapabuti ng kahusayan at pagiging maaasahan.
Ang SIC ay mayroon ding mahusay na pagtutol sa pagsusuot. Ipinahihiwatig nito na maaari itong magtiis ng tuluy-tuloy na paggamit nang hindi nasisira o nasisira. Ginagawa nitong perpektong materyal para sa mga gamit na nangangailangan ng mataas na antas ng pagiging maaasahan at tibay.
Maaari rin itong i-re-lapped at pulido upang ang isang seal ay ma-refurbished nang maraming beses sa buong buhay nito. Ito ay karaniwang ginagamit nang mas mekanikal, tulad ng sa mga mechanical seal para sa magandang chemical corrosion resistance, mataas na lakas, mataas na tigas, magandang wear resistance, maliit na friction coefficient at mataas na temperatura resistance.
Kapag ginamit para sa mga mechanical seal face, ang silicon carbide ay nagreresulta sa pinabuting performance, tumaas na buhay ng seal, mas mababang gastos sa pagpapanatili, at mas mababang gastos sa pagpapatakbo para sa mga umiikot na kagamitan tulad ng mga turbine, compressor, at centrifugal pump. Ang Silicon carbide ay maaaring magkaroon ng iba't ibang katangian depende sa kung paano ito ginawa. Ang reaction bonded silicon carbide ay nabuo sa pamamagitan ng pagbubuklod ng mga particle ng silicon carbide sa isa't isa sa isang proseso ng reaksyon.
Ang prosesong ito ay hindi gaanong nakakaapekto sa karamihan ng mga pisikal at thermal na katangian ng materyal, gayunpaman, nililimitahan nito ang paglaban sa kemikal ng materyal. Ang pinakakaraniwang mga kemikal na isang problema ay mga caustics (at iba pang mataas na pH na kemikal) at mga matapang na acid, at samakatuwid ay hindi dapat gamitin ang reaction-bonded silicon carbide sa mga application na ito.
Reaction-sintered infiltratedsilikon karbid. Sa naturang materyal, ang mga pores ng orihinal na materyal ng SIC ay napupuno sa proseso ng paglusot sa pamamagitan ng pagsunog ng metal na silikon, kaya ang pangalawang SiC ay lilitaw at ang materyal ay nakakakuha ng mga pambihirang mekanikal na katangian, na nagiging wear-resistant. Dahil sa kaunting pag-urong nito, maaari itong magamit sa paggawa ng malalaki at kumplikadong mga bahagi na may malapit na pagpapahintulot. Gayunpaman, nililimitahan ng nilalaman ng silikon ang pinakamataas na temperatura ng pagpapatakbo sa 1,350 °C, ang paglaban sa kemikal ay limitado rin sa humigit-kumulang pH 10. Ang materyal ay hindi inirerekomenda para sa paggamit sa mga agresibong alkaline na kapaligiran.
SinteredAng silicon carbide ay nakukuha sa pamamagitan ng sintering ng isang pre-compressed very fine SIC granulate sa temperatura na 2000 °C upang bumuo ng matibay na mga bono sa pagitan ng mga butil ng materyal.
Una, lumapot ang sala-sala, pagkatapos ay bumababa ang porosity, at sa wakas ang mga bono sa pagitan ng mga butil na sinter. Sa proseso ng naturang pagproseso, ang isang makabuluhang pag-urong ng produkto ay nangyayari - sa pamamagitan ng tungkol sa 20%.
SSIC seal ring ay lumalaban sa lahat ng kemikal. Dahil walang metalikong silikon na naroroon sa istraktura nito, maaari itong magamit sa mga temperatura hanggang 1600C nang hindi naaapektuhan ang lakas nito
| ari-arian | R-SiC | S-SiC |
| Porosity (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| Densidad (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Katigasan | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Elastic Modulus (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| Nilalaman ng SiC (%) | ≥85% | ≥99% |
| Si Content (%) | ≤15% | 0.10% |
| Lakas ng Bend (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Lakas ng Compressive (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Coefficient ng pagpapalawak ng init (1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
| Panlaban sa init (sa atmospera) (℃) | 1300 | 1600 |
TC mechanical seal
Ang mga materyales ng TC ay may mga katangian ng mataas na tigas, lakas, paglaban sa abrasion at paglaban sa kaagnasan. Ito ay kilala bilang "Industrial Tooth". Dahil sa mahusay na pagganap nito, malawak itong ginagamit sa industriya ng militar, aerospace, mekanikal na pagproseso, metalurhiya, pagbabarena ng langis, elektronikong komunikasyon, arkitektura at iba pang larangan. Halimbawa, sa mga bomba, compressor at agitator, ang Tungsten carbide ring ay ginagamit bilang mga mechanical seal. Ang magandang abrasion resistance at mataas na tigas ay ginagawa itong angkop para sa paggawa ng mga wear-resistant na bahagi na may mataas na temperatura, friction at corrosion.
Ayon sa kemikal na komposisyon at mga katangian ng paggamit nito, ang TC ay maaaring nahahati sa apat na kategorya: tungsten cobalt (YG), tungsten-titanium (YT), tungsten titanium tantalum (YW), at titanium carbide (YN).
Ang tungsten cobalt (YG) hard alloy ay binubuo ng WC and Co. Ito ay angkop para sa pagproseso ng mga malutong na materyales tulad ng cast iron, nonferrous na metal at non-metallic na materyales.
Ang Stellite (YT) ay binubuo ng WC, TiC at Co. Dahil sa pagdaragdag ng TiC sa haluang metal, ang wear resistance nito ay napabuti, ngunit ang lakas ng bending, grinding performance at thermal conductivity ay bumaba. Dahil sa brittleness nito sa ilalim ng mababang temperatura, angkop lamang ito para sa high-speed cutting general materials at hindi para sa pagproseso ng malutong na materyales.
Ang tungsten titanium tantalum (niobium) cobalt (YW) ay idinagdag sa haluang metal upang mapataas ang mataas na temperatura na tigas, lakas at paglaban sa abrasion sa pamamagitan ng naaangkop na dami ng tantalum carbide o niobium carbide. Kasabay nito, ang katigasan ay napabuti din na may mas mahusay na komprehensibong pagganap ng pagputol. Pangunahing ginagamit ito para sa mga hard cutting materials at intermittent cutting.
Ang carbonized titanium base class (YN) ay isang matigas na haluang metal na may matigas na bahagi ng TiC, nickel at molibdenum. Ang mga bentahe nito ay mataas na tigas, anti-bonding ability, anti-crescent wear at anti-oxidation na kakayahan. Sa temperatura na higit sa 1000 degrees, maaari pa rin itong makinabang. Naaangkop ito sa tuluy-tuloy na pagtatapos ng haluang metal na bakal at pagsusubo ng bakal.
| modelo | nilalaman ng nikel（wt%） | density (g/cm²) | tigas (HRA) | lakas ng baluktot(≥N/mm²) |
| YN6 | 5.7-6.2 | 14.5-14.9 | 88.5-91.0 | 1800 |
| YN8 | 7.7-8.2 | 14.4-14.8 | 87.5-90.0 | 2000 |
| modelo | nilalaman ng kobalt（wt%） | density (g/cm²) | tigas (HRA) | lakas ng baluktot(≥N/mm²) |
| YG6 | 5.8-6.2 | 14.6-15.0 | 89.5-91.0 | 1800 |
| YG8 | 7.8-8.2 | 14.5-14.9 | 88.0-90.5 | 1980 |
| YG12 | 11.7-12.2 | 13.9-14.5 | 87.5-89.5 | 2400 |
| YG15 | 14.6-15.2 | 13.9-14.2 | 87.5-89.0 | 2480 |
| YG20 | 19.6-20.2 | 13.4-13.7 | 85.5-88.0 | 2650 |
| YG25 | 24.5-25.2 | 12.9-13.2 | 84.5-87.5 | 2850 |