pompi huma wieħed mill-akbar utenti ta 'siġilli mekkaniċi. Kif jissuġġerixxi l-isem, siġilli mekkaniċi huma siġilli tat-tip ta 'kuntatt, differenzjati minn siġilli aerodinamiċi jew labirintiċi mingħajr kuntatt.Siġilli mekkaniċihuma wkoll ikkaratterizzati bħala siġill mekkaniku bilanċjat jewsiġill mekkaniku żbilanċjat. Dan jirreferi għal liema persentaġġ ta ', jekk ikun hemm, pressjoni tal-proċess jistgħu jiġu madwar wara l-wiċċ tas-siġill stazzjonarju. Jekk il-wiċċ tas-siġill ma jiġix imbuttat kontra l-wiċċ tal-għażil (bħal f'siġill tat-tip pusher) jew il-fluwidu tal-proċess fil-pressjoni li jeħtieġ li jiġi ssiġillat ma jitħalla jmur wara l-wiċċ tas-siġill, il-pressjoni tal-proċess jonfoħ il-wiċċ tas-siġill lura u miftuħa. Id-disinjatur tas-siġill jeħtieġ li jikkunsidra l-kundizzjonijiet operattivi kollha biex jiddisinja siġill bil-forza tal-għeluq meħtieġa iżda mhux tant forza li l-unità tat-tagħbija fil-wiċċ dinamiku tas-siġill toħloq wisq sħana u xedd. Dan huwa bilanċ delikat li jagħmel jew ikisser l-affidabbiltà tal-pompa.
is-siġill dinamiku tiffaċċja billi tippermetti forza tal-ftuħ aktar milli l-mod konvenzjonali ta
jibbilanċja l-forza tal-għeluq, kif deskritt hawn fuq. Ma teliminax il-forza tal-għeluq meħtieġa iżda tagħti lid-disinjatur tal-pompa u lill-utent pum ieħor biex idur billi jippermetti li l-uċuħ tas-siġill jitneħħew jew jinħattu, filwaqt li żżomm il-forza tal-għeluq meħtieġa, u b'hekk tnaqqas is-sħana u l-ilbies filwaqt li jwessgħu l-kundizzjonijiet operattivi possibbli.
Siġilli tal-Gass Niexef (DGS), spiss użati fil-kompressuri, jipprovdu forza tal-ftuħ fl-uċuħ tas-siġill. Din il-forza hija maħluqa minn prinċipju ta 'bearing aerodinamiku, fejn skanalaturi ta' l-ippumpjar fini jgħinu biex jinkoraġġixxu l-gass min-naħa tal-proċess ta 'pressjoni għolja tas-siġill, fil-vojt u madwar il-wiċċ tas-siġill bħala effett ta' film fluwidu mingħajr kuntatt.
Il-forza tal-ftuħ tal-bearing aerodinamiċi ta 'wiċċ ta' siġill tal-gass niexef. L-inklinazzjoni tal-linja hija rappreżentattiva tal-ebusija f'vojt. Innota li d-distakk huwa f'mikroni.
L-istess fenomenu jseħħ fil-bearings taż-żejt idrodinamiku li jsostnu l-biċċa l-kbira tal-kompressuri ċentrifugali kbar u s-rotors tal-pompa u jidher fil-plots tal-eċċentriċità dinamika tar-rotor murija minn Bently Dan l-effett jipprovdi waqfien lura stabbli u huwa element importanti fis-suċċess tal-bearings taż-żejt idrodinamiku u DGS . Is-siġilli mekkaniċi m'għandhomx l-iskanalaturi tal-ippumpjar fini li jistgħu jinstabu f'wiċċ DGS aerodinamiku. Jista 'jkun hemm mod kif tuża prinċipji tal-ġarr tal-gass taħt pressjoni esterna biex tneħħi l-piż tal-forza tal-għeluq mill-wiċċ siġill mekkanikus.
Plottijiet kwalitattivi tal-parametri li jġorru l-fluwidu-film kontra l-proporzjon tal-eċċentriċità tal-ġurnal. L-ebusija, K, u d-damping, D, huma minimi meta l-ġurnal ikun fiċ-ċentru tal-bearing. Hekk kif il-ġurnal joqrob lejn il-wiċċ tal-ġarr, l-ebusija u d-damping jiżdiedu b'mod drammatiku.
Il-berings tal-gass aerostatiku taħt pressjoni esterna jimpjegaw sors ta 'gass taħt pressjoni, filwaqt li berings dinamiċi jużaw il-moviment relattiv bejn l-uċuħ biex jiġġeneraw pressjoni tal-vojt. It-teknoloġija taħt pressjoni esterna għandha mill-inqas żewġ vantaġġi fundamentali. L-ewwel, il-gass taħt pressjoni jista 'jiġi injettat direttament bejn l-uċuħ tas-siġill b'mod ikkontrollat aktar milli jinkoraġġixxi l-gass fil-vojt tas-siġill bi skanalaturi tal-ippumpjar baxxi li jeħtieġu moviment. Dan jippermetti li jisseparaw l-uċuħ tas-siġill qabel ma tibda r-rotazzjoni. Anke jekk l-uċuħ huma wrung flimkien, dawn se jinfetħu għal frizzjoni żero tibda u tieqaf meta l-pressjoni tiġi injettata direttament bejniethom. Barra minn hekk, jekk is-siġill ikun jaħraq, huwa possibbli bi pressjoni esterna li tiżdied il-pressjoni fuq il-wiċċ tas-siġill. Id-distakk imbagħad jiżdied proporzjonalment mal-pressjoni, iżda s-sħana minn shear taqa 'fuq funzjoni ta' kubu tad-distakk. Dan jagħti lill-operatur kapaċità ġdida biex jingrana kontra l-ġenerazzjoni tas-sħana.
Hemm vantaġġ ieħor fil-kompressuri peress li m'hemm l-ebda fluss madwar il-wiċċ kif hemm f'DGS. Minflok, l-ogħla pressjoni hija bejn l-uċuħ tas-siġill, u l-pressjoni esterna se tgħaddi fl-atmosfera jew tisfija f'naħa waħda u fil-kompressur min-naħa l-oħra. Dan iżid l-affidabbiltà billi jżomm il-proċess barra mill-vojt. Fil-pompi dan jista' ma jkunx vantaġġ peress li jista' ma jkunx mixtieq li jiġi mġiegħel gass kompressabbli ġo pompa. Gassijiet kompressibbli ġewwa l-pompi jistgħu jikkawżaw problemi ta 'cavitation jew martell ta' l-arja. Ikun interessanti, madankollu, li jkun hemm siġill mingħajr kuntatt jew mingħajr frizzjoni għall-pompi mingħajr l-iżvantaġġ tal-fluss tal-gass fil-proċess tal-pompa. Jista 'jkun possibbli li jkun hemm gass taħt pressjoni esterna b'fluss żero?
Kumpens
Il-bearings kollha taħt pressjoni esterna għandhom xi tip ta 'kumpens. Il-kumpens huwa forma ta' restrizzjoni li żżomm il-pressjoni f'riżerva. L-aktar forma komuni ta 'kumpens hija l-użu ta' orifiċi, iżda hemm ukoll tekniki ta 'kumpens tal-kanal, tal-pass u poruż. Il-kumpens jippermetti li l-bearings jew l-uċuħ tas-siġill jimxu qrib xulxin mingħajr ma jmissu, minħabba li aktar ma jersqu qrib, iktar tiżdied il-pressjoni tal-gass bejniethom, u b'hekk iwarrbu l-uċuħ.
Bħala eżempju, taħt orifiċju ċatt ikkumpensat ġarr tal-gass (Immaġni 3), il-medja
pressjoni fid-distakk se tkun ugwali għat-tagħbija totali fuq il-bearing diviż mill-erja tal-wiċċ, dan huwa tagħbija ta 'unità. Jekk din il-pressjoni tal-gass tas-sors hija ta '60 libbra kull pulzier kwadru (psi) u l-wiċċ għandu 10 pulzier kwadru ta' erja u jkun hemm 300 libbra ta 'tagħbija, se jkun hemm medja ta' 30 psi fid-distakk tal-bearing. Tipikament, id-distakk ikun ta 'madwar 0.0003 pulzier, u minħabba li d-distakk huwa tant żgħir, il-fluss ikun biss madwar 0.2 pied kubu standard kull minuta (scfm). Minħabba li hemm restrittur tal-orifiċju eżatt qabel id-distakk li jżomm il-pressjoni lura fir-riżerva, jekk it-tagħbija tiżdied għal 400 libbra, id-distakk tal-bearing jitnaqqas għal madwar 0.0002 pulzieri, li jirrestrinġi l-fluss mill-vojt 'l isfel 0.1 scfm. Din iż-żieda fit-tieni restrizzjoni tagħti lir-restrizzjoni tal-orifiċju biżżejjed fluss biex tippermetti li l-pressjoni medja fid-distakk tiżdied għal 40 psi u tappoġġja t-tagħbija miżjuda.
Din hija dehra tal-ġenb maqtugħa ta 'bearing ta' l-arja orifiċju tipiku misjub f'magna tal-kejl tal-koordinati (CMM). Jekk sistema pnewmatika għandha titqies bħala "bearing ikkumpensat" jeħtieġ li jkollha restrizzjoni upstream tar-restrizzjoni tad-distakk tal-bearings.
Orifiċju vs Kumpens Poruż
Il-kumpens ta 'l-orifiċju huwa l-aktar forma ta' kumpens użata Orifiċju tipiku jista 'jkollu dijametru ta' toqba ta '.010 pulzieri, iżda peress li qed tmigħ ftit pulzieri kwadri ta' erja, qed tmigħ bosta ordnijiet ta 'kobor aktar erja minnu nnifsu, għalhekk il-veloċità tal-gass jista 'jkun għoli. Ħafna drabi, orifiċi huma maqtugħin preċiżament minn rubini jew żaffiri biex tiġi evitata l-erożjoni tad-daqs tal-orifiċju u għalhekk bidliet fil-prestazzjoni tal-bearing. Kwistjoni oħra hija li f'lakuni taħt 0.0002 pulzier, iż-żona madwar l-orifiċju tibda tifga l-fluss għall-bqija tal-wiċċ, f'liema punt iseħħ il-kollass tal-film tal-gass .L-istess iseħħ fil-lift off, peress li ż-żona biss tal- orifiċju u kwalunkwe skanalaturi huma disponibbli biex jibdew lift. Din hija waħda mir-raġunijiet ewlenin li l-bearings taħt pressjoni esterna ma jidhrux fil-pjanijiet tas-siġill.
Dan mhuwiex il-każ għall-bearing ikkumpensat poruż, minflok l-ebusija tkompli
tiżdied hekk kif it-tagħbija tiżdied u d-distakk jitnaqqas, l-istess bħall-każ tad-DGS (Immaġni 1) u
berings taż-żejt idrodinamiku. Fil-każ ta 'berings porużi taħt pressjoni esterna, il-bearing se jkun f'modalità ta' forza bilanċjata meta l-pressjoni tad-dħul darbiet iż-żona tkun ugwali għat-tagħbija totali fuq il-bearing. Dan huwa każ triboloġiku interessanti peress li hemm żero lift jew spazju fl-arja. Se jkun hemm fluss żero, iżda l-forza idrostatika tal-pressjoni ta 'l-arja kontra l-wiċċ tal-kontro taħt il-wiċċ tal-bearing għadha tneħħi l-piż tat-tagħbija totali u tirriżulta f'koeffiċjent ta' frizzjoni qrib iż-żero—anke jekk l-uċuħ għadhom f'kuntatt.
Pereżempju, jekk wiċċ ta 'siġill tal-grafita għandu erja ta' 10 pulzieri kwadri u 1,000 libbra ta 'forza ta' għeluq u l-grafita għandha koeffiċjent ta 'frizzjoni ta' 0.1, tkun teħtieġ 100 libbra ta 'forza biex tibda l-moviment. Iżda b'sors ta 'pressjoni esterna ta' 100 psi mdaħħla permezz tal-grafita poruża għal wiċċha, ikun hemm essenzjalment forza żero meħtieġa biex tibda l-moviment. Dan minkejja li għad hemm 1,000 libbra ta’ forza ta’ għeluq li tagħfas iż-żewġ uċuħ flimkien u li l-uċuħ huma f’kuntatt fiżiku.
Klassi ta 'materjali li jġorru sempliċi bħal: grafita, karbonijiet u ċeramika bħal alumina u karburi tas-silikon li huma magħrufa mill-industriji turbo u huma naturalment porużi sabiex ikunu jistgħu jintużaw bħala berings taħt pressjoni esterna li huma berings tal-film fluwidu li ma jikkuntattjawx. Hemm funzjoni ibrida fejn tintuża pressjoni esterna biex tneħħi l-piż tal-pressjoni tal-kuntatt jew il-forza tal-għeluq tas-siġill mit-triboloġija li tkun għaddejja fl-uċuħ tas-siġill li jikkuntattjaw. Dan jippermetti lill-operatur tal-pompa xi ħaġa biex jaġġusta barra mill-pompa biex jittratta applikazzjonijiet problematiċi u operazzjonijiet ta 'veloċità ogħla waqt li juża siġilli mekkaniċi.
Dan il-prinċipju japplika wkoll għal pniezel, kommutaturi, eċċitaturi, jew kwalunkwe konduttur ta 'kuntatt li jista' jintuża biex jieħu data jew kurrenti elettriċi fuq jew barra oġġetti li jduru. Hekk kif ir-rotors jduru aktar malajr u jispiċċaw iżidu, jista 'jkun diffiċli li dawn l-apparati jinżammu f'kuntatt max-xaft, u ħafna drabi jkun meħtieġ li tiżdied il-pressjoni tar-rebbiegħa li żżommhom kontra x-xaft. Sfortunatament, speċjalment fil-każ ta 'tħaddim b'veloċità għolja, din iż-żieda fil-forza tal-kuntatt tirriżulta wkoll f'aktar sħana u xedd. L-istess prinċipju ibridu applikat għall-uċuħ tas-siġill mekkaniċi deskritti hawn fuq jista 'jiġi applikat ukoll hawnhekk, fejn huwa meħtieġ kuntatt fiżiku għall-konduttività elettrika bejn il-partijiet stazzjonarji u li jduru. Il-pressjoni esterna tista 'tintuża bħall-pressjoni minn ċilindru idrawliku biex tnaqqas il-frizzjoni fl-interface dinamika filwaqt li xorta tiżdied il-forza tar-rebbiegħa jew il-forza tal-għeluq meħtieġa biex iżżomm il-wiċċ tal-pinzell jew tas-siġill f'kuntatt max-xaft li jdur.
Ħin tal-post: Ottubru-21-2023