TCVN 9736:2013 - Phần 2

3.69. Giá trị áp suất danh định làm kín tĩnh (static sealing-pressure rating)

Áp suất lớn nhất mà cụm làm kín có thể liên tục chịu được ở nhiệt độ cho phép lớn nhất trong khi trục không quay.

CHÚ THÍCH: Sau đó, cụm làm kín duy trì giá trị áp suất danh định làm kín động lực học.

3.70. Ống lót cổ trục (throat bushing)

Cơ cấu tạo ra khe hở kín hạn chế xung quanh ống lót hoặc trục giữa cụm làm kín trong và bánh công tác.

3.71. Ống lót tiết lưu (throttle bushing)

Cơ cấu tạo ra khe hở kín hạn chế xung quanh ống lót hoặc trục tại mặt đầu bên ngoài của tấm nắp đệm của cụm làm kín cơ khí.

3.72. Tổng giá trị đọc được của thiết bị đo (total indicator reading)

Độ lệch tổng chỉ thị (total indicated runout)

TIR

Sự chênh lệch giữa các số đọc lớn nhất và nhỏ nhất của thiết bị chỉ báo có mặt số hoặc một thiết bị tương tự khi kiểm tra một mặt hoặc bề mặt hình trụ trong quá trình một vòng quay hoàn chỉnh của bề mặt được kiểm tra.

CHÚ THÍCH: Đối với một bề mặt hình trụ hoàn chỉnh, số đọc của thiết bị chỉ báo thể hiện độ lệch tâm bằng nửa số đọc. Đối với một mặt phẳng hoàn chỉnh, số đọc của thiết bị chỉ báo thể hiện một sự không vuông bằng với số đọc. Nếu đường kính được yêu cầu không hoàn toàn là hình trụ hoặc không phẳng, việc giải thích ý nghĩa của TIR phức tạp hơn và có thể tạo ra độ ô van hoặc độ vặn.

3.73. Cụm làm kín kiểu A (type A seal)

Cụm làm kín được cân bằng, được lắp bên trong, có cơ cấu đẩy, có thiết kế dạng hộp với nhiều lò xo và trong đó chi tiết cơ động thường chuyển động quay.

3.74. Cụm làm kín kiểu B (type B seal)

Cụm làm kín được cân bằng, được lắp trong, không có cơ cấu đẩy, (các hộp xếp bằng kim loại) trong đó chi tiết mềm dẻo thường chuyển động quay, và trong đó cụm làm kín thứ cấp là các vòng đàn hồi O.

3.75. Cụm làm kín kiểu C (type c seal)

Cụm làm kín được cân bằng, được lắp trong, không có cơ cấu đẩy, (các hộp xếp bằng kim loại) trong đó chi tiết mềm dẻo thường đứng yên, và trong đó cụm làm kín thứ cấp làm bằng graphit đàn hồi.

3.76. Nhà cung cấp (vendor)

Nhà cung cấp (supplier)

Nhà sản xuất thiết bị hoặc công ty đại diện của nhà sản xuất thường chịu trách nhiệm cung cấp dịch vụ

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn này tập trung đến trách nhiệm giữa hai bên, được xác định là khách hàng và nhà cung cấp hoặc nhà cung cấp. Có rất nhiều bên liên quan đến việc mua và sản xuất thiết bị. Các bên này đóng những vai trò khác nhau tùy thuộc vào thứ tự của họ trong chuỗi. Họ có thể được gọi là khách hàng, nhà thầu, nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp phụ. Ví dụ, bên cung cấp một bảng điều khiển dầu bôi trơn có thể là nhà cung cấp bảng điều khiển của nhà sản xuất máy nén khí, nhà cung cấp phụ của khách hàng, và khách hàng các chi tiết nằm trong bảng đó. Tuy nhiên toàn bộ những thuật ngữ này có thể nói ngắn gọn là khách hàng và nhà cung cấp hoặc nhà cung cấp. Với lý do này, chỉ hai thuật ngữ này được định nghĩa. Việc nỗ lực định nghĩa các thuật ngữ khác có thể gây hiểu nhầm.

3.77. Chất làm ô nhiễm không khí nguy hiểm dễ bay hơi (volatile hazardous air pollutant)

VHAP

Bất kỳ hợp chất như được định nghĩa bởi tiêu đề 1, Phần A, Mục 112 của Tiêu chuẩn phát thải Quốc gia Mỹ về các chất ô nhiễm không khí nguy hiểm (NESHAPs) (Sự sửa đổi điều luật về khí sạch).

3.78. Kiểm tra có người làm chứng (witnessed inspection)

Thử nghiệm có người làm chứng (witnessed test)

Việc kiểm tra hoặc thử nghiệm mà khách hàng được thông báo về thời gian và việc kiểm tra thử nghiệm sẽ được thực hiện khi khách hàng hoặc đại diện bên khách hàng có mặt.

Các hệ thống làm kín

4.1. Các loại làm kín, các kiểu làm kín và các cấu trúc làm kín

4.1.1. Quy định chung

Các hệ làm kín có trong tiêu chuẩn này có thể được phân thành ba loại (1, 2 và 3), ba kiểu (A, B và C) và ba cấu trúc (1, 2 và 3). Ngoài ra, cụm làm kín của cấu trúc 2 và 3 có thể chia ra làm ba định hướng "mặt đối lưng", "lưng đối lưng" và "mặt đối mặt". Các dạng, các loại, các cấu trúc và các định hướng này được định nghĩa dưới đây:

Xem Hình 1 đến Hình 9 cho các giới thiệu điển hình.

4.1.2. Các loại làm kín

Có ba dạng làm kín như sau:

- Các cụm làm kín Loại 1 có định hướng được dùng trong các buồng làm kín của bơm không theo TCVN 9733 (ISO 13709), tốt nhất là đáp ứng được yêu cầu kích thước của tiêu chuẩn ASME B73.1, ASME B73.2 và kích thước buồng làm kín Kiểu C của ISO 3069 và những ứng dụng của chúng được giới hạn cho nhiệt độ buồng làm kín từ - 40 °C (- 40 °F) đến 260 °C (500°F ) và áp suất tuyệt đối lên đến 2,2 MPa (22 bar) (315 psi).

- Các cụm làm kín Loại 2 có định hướng được dùng trong các buồng làm kín đáp ứng các các yêu cầu kích thước đường bao buồng bơm theo TCVN 9733 (ISO 13709). Những ứng dụng của chúng được giới hạn cho nhiệt độ buồng làm kín từ - 40 °C (- 40 °F) đến 400 °C (750°F ) và áp suất tuyệt đối lên đến 4,2 MPa (42 bar) (615 psi).

- Các cụm làm kín Loại 3 cung cấp thiết kế làm kín đã được chứng minh bằng tài liệu và được thử nghiệm nghiêm ngặt. Toàn bộ hộp làm kín được yêu cầu thử nghiệm chất lượng như một cụm trong môi trường chất lỏng yêu cầu. Chúng đáp ứng được những yêu cầu về đường bao buồng làm kín của TCVN 9733 (ISO 13709) (hoặc tương đương), ứng dụng của chúng được giới hạn cho nhiệt độ buồng làm kín từ - 40 °C (- 40 °F) to 400 °C (750 °F) và áp suất tuyệt đối lên đến 4,2 MPa (42 bar) (615 psi).

Một bản tóm tắt sự khác nhau chính trong các loại làm kín được cho trong Phụ lục A.

Nhiệt độ và áp suất ngoài phạm vi của các loại này, hoặc liên quan đến chất lỏng không có trong Phụ lục A, có thể cần hướng dẫn lựa chọn công nghệ và sự làm kín hơn là được cung cấp trong tiêu chuẩn này.

4.1.3. Các kiểu làm kín

Có ba kiểu làm kín như sau:

- Cụm làm kín Kiểu A là một thiết kế dạng hộp được cân bằng và được lắp bên trong, cụm làm kín có cơ cấu đẩy với nhiều lò xo và trong đó chi tiết cơ động thường quay. Cụm làm kín thứ cấp là vòng đệm làm kín đàn hồi O.

Các vật liệu được xác định trong Điều 6. Hướng dẫn về tiêu chuẩn vật liệu tương đương được cho trong Phụ lục B. Hình 7 mô tả biết cụm làm kín Kiểu A.

- Cụm làm kín Kiểu B là một thiết kế dạng hộp được cân bằng và được lắp bên trong, cụm làm kín không có cơ cấu đẩy (các hộp xếp bằng kim loại) chi tiết mềm dẻo thường quay. Cụm làm kín thứ cấp là vòng đệm làm kín đàn hồi O.

Các vật liệu được xác định trong Điều 6. Hướng dẫn về tiêu chuẩn vật liệu tương đương được cho trong Phụ lục B. Hình 8 mô tả cụm làm kín Kiểu B. Một cụm làm kín có hộp xếp bằng kim loại tạo ra lợi thế là chỉ có các cụm làm kín tĩnh thứ cấp. Nó có thể được xác định thay cho cụm làm kín tiêu chuẩn Kiểu A trong trường hợp làm việc ở nhiệt độ thấp.

- Cụm làm kín Kiểu C là một cụm làm kín không có cơ cấu đẩy (các hộp xếp bằng kim loại) được cân bằng và được lắp bên trong, chi tiết mềm dẻo thường đứng im, cụm làm kín thứ cấp là graphit mềm dẻo.

Các vật liệu được xác định trong Điều 6. Hướng dẫn về tiêu chuẩn vật liệu tương đương được cho trong Phụ lục B. Hình 9 mô tả cụm làm kín Kiểu C. Một cụm làm kín có hộp xếp đã được cân bằng. Cụm làm kín dạng hộp xếp kim loại tĩnh là lựa chọn ưu tiên cho làm việc ở nhiệt độ cao.

Cấu hình các hộp xếp tĩnh Kiểu C được lựa chọn là tiêu chuẩn vì sự lợi ích của nó nếu bích bít kín và trục mất sự bố trí vuông góc. Trong sự lắp ráp này, các hộp xếp có thể lệch sang vị trí cố định để tiếp xúc với mặt quay. Ở cấu trúc quay, Kiểu B, các hộp xếp phải uốn cong và thay đổi vị trí một lần cho mỗi vòng quay trục để điều tiết độ chệch của bề mặt tĩnh; tuy nhiên, các hộp xếp bằng kim loại quay có xu hướng sinh hạt từ giữa hộp xếp dạng hạt cốc hoặc các dạng hoạt động của ổ đỡ dạng hạt khác. Người sử dụng nên chú ý rằng các cụm làm kín có hộp xếp quay thường có xu hướng rung lắc, do vậy chúng thường được trang bị các tấm giảm chấn hoặc các cơ khấu khác để điều chỉnh độ rung. Các cụm làm kín có các hộp xếp tĩnh tránh được đáng kể hiện tượng này. Các cụm làm kín có các hộp xếp bằng kim loại tạo ra lợi thế là chỉ có các cụm làm kín tĩnh thứ cấp. Điều này cho phép chúng được ứng dụng trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao nơi không được sử dụng các vòng đệm làm kín đàn hồi O. Các cụm làm kín có các hộp xếp bằng kim loại cũng là một sự thay thế hiệu quả về giá thành cho những điều kiện hoạt động ở đó sự cản trở về hóa học hoặc giá thành của các vật liệu vòng làm kín O gặp vấn đề khó khăn.

Các cụm làm kín Kiểu A và Kiểu B phù hợp với nhiệt độ lên đến 176 °C (350 °F). Các cụm làm kín Kiểu C phù hợp với nhiệt độ cao lên đến 400 °C (750 °F).

4.1.4. Các cấu trúc làm kín

Có ba cấu trúc làm kín như sau:

- Cấu trúc 1: Các hệ làm kín có một cụm làm kín cho mỗi bộ phận làm kín;

- Cấu trúc 2: Hệ làm kín có hai cụm làm kín cho mỗi buồng làm kín bơm thủy lực, có khoảng trống giữa các cụm làm kín tại áp suất nhỏ hơn áp suất buồng làm kín;

- Cấu trúc 3: Các hệ làm kín có hai cụm làm kín cho mỗi buồng làm kín bơm thủy lực, sử dụng chất lỏng ngăn cung cấp ngoài tại áp suất lớn hơn áp suất buồng làm kín.

CHÚ THÍCH 1: Sự khác nhau chính giữa hệ cấu trúc 2 và cấu trúc 3 là hai khái niệm ngăn ngừa sự rò rỉ và sự giới hạn rò rỉ chất lỏng công tác. Tham khảo các định nghĩa liên quan và các Sơ đồ dòng chức năng trong Phụ lục A.

CHÚ THÍCH 2: Trong cấu trúc 2 và cấu trúc 3, cụm làm kín chặn (3.13) có thể là một cụm làm kín ướt truyền thống hoặc một cụm làm kín khô. Cụm làm kín trong sử dụng Sơ đồ dòng chức năng tiêu biểu của các cụm làm kín cấu trúc 1. Nếu cụm làm kín chặn là một thiết kế cụm làm kín ướt truyền thống, một dòng đệm chất lỏng không áp sẽ được cấp cho buồng làm kín chặn (3.14). Nếu cụm làm kín chặn là một cụm làm kín khô, thì có thể được sử dụng môi trường đệm khí.

Các thiết kế công nghệ và phương pháp làm kín mới cũng được đề cập đến như sau:

- các cụm làm kín ướt tiếp xúc (CW): kiểu làm kín ở đó các bề mặt đối tiếp không được thiết kế để cố ý tạo ra các lực khí động hoặc thủy động để duy trì một khe cách ly đặc trưng (tham khảo các định nghĩa);

- các cụm làm kín không tiếp xúc (NC) (ướt hoặc khô): kiểu làm kín ở đó các bề mặt ăn khớp được thiết kế để có ý tạo ra các lực khí động lực học hoặc thủy động lực học để duy trì một khe cách ly đặc trưng; (tham khảo các định nghĩa) và

- các cụm làm kín chặn (CS), tiếp xúc hay không tiếp xúc: Thiết kế kiểu làm kín với một chi tiết mềm dẻo, vòng làm kín và vòng ăn khớp lắp trong buồng làm kín chặn;

Hình 1 đặt tất cả các khái niệm trong một sơ đồ, cung cấp một phương pháp tổng hợp để nhìn vào mối tương quan của chúng.

4.1.5. Các định hướng làm kín

Cấu trúc 2 và các cụm làm kín cấu trúc 3 có thể được chia theo ba định hướng dưới đây:

- mặt đối lưng: hệ làm kín kép trong đó một vòng ăn khớp được lắp ráp giữa hai chi tiết mềm dẻo và một chi tiết mềm dẻo được lắp ráp giữa hai vòng ăn khớp;

- lưng đối lưng: hệ làm kín kép trong đó cặp đôi chi tiết mềm dẻo được lắp đặt giữa các vòng ăn khớp;và

- mặt đối mặt: hệ làm kín kép trong đó cả hai vòng ăn khớp được lắp đặt giữa chi tiết mềm dẻo.

4.2. Các mục tiêu

Các hệ thống làm kín trục phù hợp với tiêu chuẩn này phải đáp ứng được các mục tiêu sau đây:

a) Toàn bộ các cụm làm kín phải được vận hành liên tục trong 25 000 h không cần thay thế;

b) Các cụm làm kín chặn vận hành liên tục trong 25 000 h không phải thay thế (các cụm làm kín khô hoặc ướt) tại bất kỳ áp suất buồng làm kín chặn nào bằng hoặc nhỏ hơn sự điều chỉnh bộ chuyển mạch có áp rò rỉ của cụm làm kín [không vượt quá áp suất kế là 0,07 MPa (0,7 bar) (10 psi)] và ít nhất trong 8 h tại điều kiện của buồng làm kín;

c) Tất cả các cụm làm kín nên vận hành trong 25 000 h không cần phải thay thế trong khi vừa phải phù hợp với quy định phát thải của địa phương vừa phải đạt được giá trị sàng lọc lớn nhất là 1 000 ml/m³ (1 000 ppm vol) như đã được đo bởi Phương pháp 21 EPA cho dù có đòi hỏi chặt chẽ hơn.

4.3. Thực hiện quy định và/hoặc mua một hệ thống làm kín

Tờ dữ liệu (Phụ lục C) phải được dùng để truyền đạt các yêu cầu mua. Các yêu cầu mặc định được chỉ ra trong đó cho phép khách hàng xác định một cụm làm kín có thông tin nhỏ nhất. Dữ liệu nhỏ nhất cần có trên tờ dữ liệu phải đạt được giá thành cho hệ thống làm kín được thể hiện bằng mã làm kín. Các mã làm kín điển hình mà có thể dùng được giới thiệu trong Phụ lục D. Phụ lục này bao gồm toàn bộ các yêu cầu mặc định cơ bản của hệ thống (đặc điểm kết cấu và vật liệu). Thông tin nhỏ nhất cần có trên tờ dữ liệu để mua một cụm làm kín phải đảm bảo rằng việc lựa chọn phải thỏa mãn các mục tiêu của 4.2 là dữ liệu bơm, dữ liệu chất lỏng và thông số kỹ thuật cụm làm kín.

Hình 1 - Các hệ làm kín

a) 1CW-FX, cụm làm kín ướt đơn tiếp xúc có ống lót tiết lưu cố định

b) 1 CW-FL, cụm làm kín ướt đơn tiếp xúc có ống lót tiết lưu di động

c) Định hướng mối nối tấm nắp đệm điển hình

CHÚ THÍCH: Để hiểu rõ mối nối, xem 6.1.2.17, Bảng 1.

Hình 2 - Cấu trúc 1: Một cụm làm kín cho mỗi bộ phận làm kín

a) 2CW-CW, cụm làm kín ướt tiếp xúc kép

b) Định hướng mối nối tấm nắp đệm điển hình

CHÚ THÍCH: Để hiểu rõ mối nối, xem 6.1.2.17, Bảng 1.

Hình 3 - Cấu trúc 2: Hai cụm làm kín cho mỗi bộ phận làm kín với một dòng đệm chất lỏng

a) 2CW-CS, cụm làm kín trong ướt tiếp xúc có một cụm làm kín chặn

b) 2NC-CS, cụm làm kín trong không tiếp xúc có một cụm làm kín chặn

CHÚ THÍCH: Để hiểu rõ mối nối, xem 6.1.2.17, Bảng 1.

Hình 4 - Cấu trúc 2: Hai cụm làm kín cho mỗi bộ phận làm kín có hoặc không có dòng đệm chất khí

a) 3CW-FB, các cụm làm kín ướt tiếp xúc có hệ mặt đối lưng

b) 3CW-BB, các cụm làm kín ướt tiếp xúc có hệ lưng đối lưng

c) 3CW-FF, các cụm làm kín ướt tiếp xúc có hệ mặt đối mặt

d) Định hướng mối nối tấm bít kín điển hình

CHÚ THÍCH: Để hiểu rõ mối nối, xem 6.1.2.17, Bảng 1.

Hình 5 - Cấu trúc 3: Hai cụm làm kín cho mỗi bộ phận làm kín có dòng ngăn chất lỏng

a) 3NC-BB, các cụm làm kín không tiếp xúc trong hệ lưng kề lưng

b) 3NC-FF, các cụm làm kín không tiếp xúc trong hệ mặt-đối-mặt

c) 3NC-FB, các cụm làm kín không tiếp xúc trong hệ mặt-đối-lưng

d) Định hướng mối nối nắp bít kín

CHÚ THÍCH: Để hiểu rõ mối nối, hãy xem 6.1.2.17, Bảng 1.

Hình 6 - Cấu trúc 3: Hai cụm làm kín cho mỗi bộ phận làm kín có dòng ngăn chất khí

a) Tiêu chuẩn (chi tiết mềm dẻo quay)        b) Thay thế (chi tiết mềm dẻo tĩnh)

Hình 7 - Cấu trúc 1 cụm làm kín Kiểu A

a) Tiêu chuẩn (cụm các hộp xếp quay)       b) Thay thế (cụm các hộp xếp tĩnh)

Hình 8 - Cấu trúc 1 cụm làm kín Kiểu B

a) Tiêu chuẩn (cụm hộp xếp tĩnh)               b Thay thế (cụm hộp xếp quay)

Hình 9 - Cấu trúc 1 cụm làm kín Kiểu C

Quy định chung

5.1. Đơn vị chịu trách nhiệm

Trừ trường hợp được quy định, nhà cung cấp bơm phải có đơn vị chịu trách nhiệm cho hệ thống làm kín nếu hệ thống làm kín được mua như một phần của hệ thống bơm. Nếu không được mua như một phần của hệ thống bơm, nhà cung cấp cụm làm kín phải có đơn vị chịu trách nhiệm cho hệ thống làm kín. Nhà cung cấp có đơn vị chịu trách nhiệm phải đảm bảo rằng tất cả các nhà cung cấp phụ tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Phụ lục E định rõ trách nhiệm phân chia của bơm và nhà cung cấp cụm làm kín.

5.2. Các kích thước

Khách hàng xác định xem dữ liệu, bản vẽ, các phụ tùng (bao gồm có cả các chi tiết lắp xiết), và thiết bị được cấp theo tiêu chuẩn này phải sử dụng đơn vị theo SI hay đơn vị theo US.

Yêu cầu thiết kế

6.1. Yêu cầu thiết kế chung (tất cả các loại)

6.1.1. Thông tin chung

6.1.1.1. Tất cả các cụm làm kín cơ khí, không quan tâm đến kiểu hoặc cấu trúc phải là thiết kế dạng hộp không có các ống lót móc vào.

TCVN 7633 (ISO 13709) yêu cầu bơm được thiết kế để có thể tháo rời cụm làm kín không làm ảnh hưởng đến bộ dẫn động. Nếu bơm đang được cải tiến mà không phải là kết cấu rút ra sau, cần phải được kiểm tra xác nhận rằng khoảng trống đầu trục (mặt trục) có thích hợp không.

6.1.1.2 Nếu được quy định, chi tiết mềm dẻo tĩnh phải được cung cấp cho các cụm làm kín Kiểu A hoặc Kiểu B.

CHÚ THÍCH: Chi tiết mềm dẻo quay được lựa chọn là chi tiết tiêu chuẩn cho các cụm làm kín có cơ cấu đẩy vì nó cho phép sử dụng một cụm làm kín nhỏ hơn.

6.1.1.3 Nếu được quy định, chi tiết mềm dẻo quay phải được cung cấp cho các cụm làm kín Kiểu C.

6.1.1.4. Hộp làm kín phải lắp một cơ cấu điều chỉnh (ví dụ như tấm điều chỉnh) đủ vững để tạo cho cụm có thể được đẩy hoặc kéo trong quá trình lắp, điều chỉnh hoặc tháo rời rô to mà không làm truyền tải trọng hướng kính hoặc dọc trục đến bề mặt làm kín.

6.1.1.5. Chi tiết mềm dẻo tĩnh phải được cấp nếu tốc độ bề mặt của mặt làm kín tại đường kính trung bình của mặt làm kín vượt quá 23 m/s (4500 ft/m in).

CHÚ THÍCH: Khi tốc độ tăng, chi tiết mềm dẻo của cụm làm kín chuyển động với tốc độ tương đối nhanh hơn để giữ cho các mặt làm kín được đóng lại. Tại tốc độ rất cao (và đối với cụm làm kín có các kích thước lớn), lực cần để giữ các mặt được làm kín trở nên lớn đến nỗi chúng ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ của cụm làm kín.

Cần phải lưu ý khi yêu cầu các chi tiết mềm dẻo tĩnh nếu:

- đường kính cân bằng vượt quá 15 mm (4,5 in) (xem 6.1.1.7);

- có sự biến dạng của vỏ bơm hoặc tấm nắp đệm và sự chệch hàng do tải trọng ống, biến dạng nhiệt, biến dạng áp suất....;

- tính vuông góc của bề mặt lắp trong buồng làm kín với trục là không tốt, và bị trầm trọng thêm bởi tốc độ quay cao; hoặc

- yêu cầu về độ lệch bề mặt buồng làm kín được mô tả ở 6.1.2.13 không được đáp ứng (như được thấy với một số thiết kế bơm nhiều tầng, trục mảnh).

6.1.1.6. Tiêu chuẩn này không đề cập đến thiết kế các chi tiết tổ hợp của các cụm làm kín cơ khí; tuy nhiên, thiết kế và vật liệu các chi tiết tổ hợp phải phù hợp với điều kiện hoạt động cụ thể. Áp suất làm việc lớn nhất cho phép phải thích hợp với tất cả các chi tiết có được đề cập trong định nghĩa của vỏ bơm.

CHÚ THÍCH: Thông thường các cụm làm kín không được tính đến khi xem xét áp suất làm việc lớn nhất cho phép của bơm trong đó chúng được lắp:.

6.1.1.7. Nhà sản xuất cụm làm kín sẽ thiết kế các bề mặt làm kín và mức ổn định làm kín để giảm nhỏ nhất nhiệt phát ra ở mặt làm kín phù hợp với mục tiêu về tuổi thọ tối ưu được đề cập trong 4.2 và yêu cầu giới hạn phát thải. Điểm đo mức ổn định làm kín được nêu trong Hình 10.

a) Cụm làm kín có áp suất cao hơn tại đường kính ngoài     b) Cụm làm kín có áp suất cao hơn tại đường kính trong

Hình 10 - Điểm đo tỉ số cân bằng

Đối với các cụm làm kín được nén tại đường kính ngoài, tỉ số cân bằng của cụm làm kín, B, được xác định bằng công thức được đơn giản hóa:

trong đó:

D_o là đường kính ngoài của mặt làm kín;

D_i là đường kính trong của mặt làm kín;

D_b là đường kính cân bằng của cụm làm kín.

Đối với các cụm làm kín được nén tại đường kính trong, mức ổn định làm kín được xác định bằng công thức:

trong đó:

D_o là đường kính ngoài của mặt làm kín;

D_i là đường kính trong của mặt làm kín;

D_b là đường kính cân bằng của cụm làm kín.

Đường kính cân bằng thay đổi theo thiết kế cụm làm kín, nhưng với các đệm kín có cơ cấu đẩy bằng lò xo dưới áp lực đường kính ngoài, thông thường đường kính cân bằng là đường kính của bề mặt tiếp xúc trượt của đường kính trong của vòng đệm kín O; đối với các cụm làm kín có cơ cấu đấy bằng lò xo dưới áp lực đường kính trong; đường kính cân bằng thường là đường kính của bề mặt tiếp xúc trượt của đường kính ngoài của vòng đệm kín động lực học O; đối với các cụm làm kín loại hộp xếp bằng kim loại kết cấu hàn, đường kính cân bằng thường là đường kính trung bình của các hộp xếp, nhưng điều này có thể thay đổi theo áp lực.

Việc điều chỉnh nhiệt độ đóng một vai trò quan trọng trong việc thành công của cụm làm kín cơ khí. Mỗi cụm làm kín đều phát ra nhiệt tại các mặt làm kín. Trong một số trường hợp, việc ngấm nhiệt từ chất lỏng được bơm cũng phải được điều chỉnh. Nhiệt ngấm là nhiệt được dịch chuyển từ bơm và chất lỏng được bơm đến chất lỏng trong buồng làm kín. Ví dụ, nếu chất lỏng cụ thể phải duy trì ở nhiệt độ 60 °C (140 °F) để đạt được giới hạn áp suất bay hơi thỏa mãn và nhiệt độ vận hành của bơm là 146 °C (295 °F), nhiệt có thể được truyền qua vỏ bơm vào trong buồng làm kín. Tổ hợp tải trọng nhiệt (được tạo ra do ngấm và bề mặt) phải được giải phóng bằng giải phóng nhiệt chất lỏng làm mất chức năng. Phụ lục F cung cấp hướng dẫn tính toán sự ngấm nhiệt và nhiệt được tạo ra do cụm làm kín.

CHÚ THÍCH 1: Tải trọng nhiệt tính được cho phép định cỡ hệ thống làm mát, xác định được mô men khởi động và mô men làm việc, xác định được giải phóng nhiệt giá trị giải phóng nhiệt và giới hạn điểm sôi. Thông thường, tốc độ giải phóng nhiệt làm kín dựa vào sự tăng nhiệt độ lớn nhất cho phép là 5 °C (10 °F) có tính đến toàn bộ nhiệt lượng vào. Một số cấu trúc buồng làm kín ví dụ như các hộp có lỗ côn và lỗ bít có các xem xét khác.

CHÚ THÍCH 2: Mô men khởi động, công suất làm kín và nhiệt phát ra khi làm kín có thể là những vấn đề đáng kể cho các bộ dẫn động bơm nhỏ, các cụm làm kín tại hoặc trên đường kính cân bằng và giới hạn áp lực của tiêu chuẩn này, và cho những cụm làm kín Cấu trúc 3.

6.1.1.8. Cụm làm kín được cấp phải đáp ứng khả năng xoay thông thường và dịch chuyển nhỏ theo hướng trục giữa rô to và stato.

CHÚ THÍCH: Dịch chuyển hướng trục lớn nhất liên quan đặc biệt đến các bơm nhiều tầng nóng. Trong quá trình khởi động, thường xảy ra một lượng tăng nhiệt lớn gây ra cho giữa trục và vỏ bơm. Sự tăng nhiệt này có thể vượt quá khả năng của một số cụm làm kín. Dịch chuyển hướng trục cũng liên quan đến một số thiết kế bơm đứng mà bơm này dựa vào ổ trục động cơ để định vị ổ chặn (nghĩa là bơm nối tiếp nhau không có thân ổ đỡ và các bơm có hộp đứng). Trong một số điều kiện, áp của chất lỏng công tác có thể tạo ra áp lực đẩy ngược lên. Dịch chuyển hướng trục của trục chỉ được giới hạn bởi phao hướng trục của ổ trục động cơ trong những trường hợp này.

6.1.1.9. Bề mặt làm kín của vòng đệm kín O bao gồm các rãnh và lỗ phải có độ nhám bề mặt lớn nhất (Ra) là 1,6 mm (63 m in) đối với các vòng đệm kín tĩnh O và 0,8 mm (32 m in) đối với bề mặt mà trên đó các vòng đệm kín động lực học O trượt lên. Các lỗ sẽ có bán kính nhỏ nhất là 3 mm (0,12 in) hoặc góc vát nhỏ nhất 1,5 mm (0,06 in) đối với các vòng đệm kín O và góc vát nhỏ nhất 2 mm (0,08 in) đối với các vòng đệm kín động lực học O. Góc vát có giá trị lớn nhất là 30 °.

6.1.1.10. Các rãnh của vòng đệm kín O phải có kích cỡ để thích ứng với các vòng đệm kín O bị flo hóa.

CHÚ THÍCH: Một số vật liệu đàn hồi bị flo hóa có sự giãn nở nhiệt lớn hơn hầu hết các vật liệu vòng đệm kín O khác, ví dụ như: Vật liệu đàn hồi flo hóa. Việc sử dụng vật liệu đàn hồi bị flo hóa trong rãnh được thiết kế cho vật liệu đàn hồi flo hóa sẽ làm hỏng vòng đệm kín O. Mặt khác, các vòng đệm kín O bằng vật liệu đàn hồi flo hóa vận hành đúng trong rãnh bị flo hóa lớn hơn. Việc lựa chọn các rãnh rộng hơn làm tiêu chuẩn sẽ loại trừ được các vấn đề do vòng đệm kín O hỏng và giảm số lượng các phụ tùng cần thiết. Cần chú ý rằng hao tổn giãn nở nhiệt trong các vòng đệm kín O bị flo hóa thường bị nhầm với hao tổn do phình vòng đệm kín O gây ra bởi hóa chất.

6.1.1.11. Đối với điều kiện làm việc trong chân không, toàn bộ các tổ hợp làm kín phải được thiết kế với mục đích giữ chặt các tổ hợp làm kín để ngăn chúng không bị tuột ra khỏi vị trí (xem Hình 11). Việc thiết kế cụm làm kín phải thích hợp với sự làm kín dưới điều kiện chân không khi bơm không vận hành (xem 6.1.2.14).

CHÚ DẪN:

1 Đặc điểm giữ chặt như được yêu cầu trong 6.1.1.11.

Hình 11 - Giữ chắc chắn các tổ hợp làm kín trong phục vụ trong điều kiện chân không

6.1.2. Buồng làm kín và nắp bít kín

6.1.2.1. Các nắp bít kín phải được cung cấp bởi nhà sản xuất cụm làm kín.

6.1.2.2. Trừ trường hợp được quy định, các buồng làm kín phải được cung cấp bởi nhà sản xuất bơm.

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn