Герметичность оборудования

Герметизация (от имени легендарного египетского мудреца Гермеса Трижды величайшего, которому, в числе прочего, приписывалось искусство прочной закупорки сосудов) – обеспечение непроницаемости стенок и соединений в аппаратах, машинах, сооружениях и емкостях для жидкостей и газов.

Герметичность имеет важное значение для безопасной работы оборудования и коммуникаций.

Утечки зависят от размеров и характера неплотностей, разности давления снаружи и внутри аппаратов, а также от физических свойств рабочей среды. Соединения отдельных деталей аппаратов и коммуникаций являются наиболее вероятными местами утечки.

Для работы с особо вредными, взрыво- и пожароопасными веществами используются следующие специальные конструкции герметических соединений:

1) аппаратура и коммуникации выполняются сварными с минимальным числом разъемных соединений; месторасположение последних определяется соображениями удобства монтажа отдельных узлов, а также проведение чисток и ремонтов;

2) для уплотнения широко применяют легкодеформируемые прокладочные материалы, обладающие достаточной упругостью: картон, резина, асбест, хлорвинил, тетрафторэтилен, тефлон, свинец и др. материалы.

Прокладки зажимают обработанными поверхностями фланцев и затем стягивают их болтами. Однако под влиянием внутреннего давления мягкие прокладки могут быть разорваны и выдавлены из гладкого фланцевого соединения. Для увеличения поверхности соприкосновения, создание лучшей герметичности и предотвращения выдавливания прокладок на поверхности фланцев вытачивают риски, уступы или канавки и гребень, прочно удерживающие прокладки.

3) для уплотнения вращающихся валов и штоков, совершающих поступательно-возвратное движение используют:

- уплотнения с постоянным малым зазором;

- лабиринтные уплотнения;

- сальниковые набивки, манжеты и кольца.

Уплотнения с постоянным малым зазором получают путем точной шлифовки-притирки деталей. Такие уплотнения применяют только при работе с чистыми жидкостями и газами и при отсутствии значительных температурных колебаний (в масляных и топливных насосах, точных приборах и в аппаратуре из стекла и керамики).

Лабиринтные уплотнения – это уплотнения, в которых потери напора достигаются многократным чередованием последовательно расположенных зазоров и расширительных камер (см.рис.1).

Рис. 1 - Схема лабиринтного уплотнения

1 – вал с гребенкой; 2 – неподвижная гребенка; 3 - камера расширения;

4 - зазоры;5 – гребенка вала

При этом подвижные и не подвижные части системы не соприкасаются и не нуждаются в смазке. Протекающий через зазоры газ или пар в расширительных камерах теряет скоростной напор и поступает в следующую щель с более низким давлением. Лабиринтные уплотнения применяют при больших скоростях вращения валов и высоких температурах уплотняемой среды. Зазоры составляют не менее 0,2÷0,5 мм., чтобы при прогибе вала, термических расширениях и износе подшипников избежать трения.

К лабиринтным уплотнениям относятся поршневые кольца, уплотняющие поршни в цилиндрах насосов и компрессоров.

Лабиринтные уплотнения применяют в газодувках, турбинах, вращающихся трубчатых сушилках, кристаллизаторах и печах.

Уплотнения в виде сальниковых набивок – шнур выполняют из бумаги, асбеста, стеклянных нитей, резины, хлорвинила, полиэтилена, фторорганических соединений. Волокнистые набивки пропитывают смазочными материалами, жирами, парафином и графитом. Для повышения упругости и плотности прилегания в набивку вводят свинцовую и медную проволоки или пластинки, а также шнуры из резины, полихлорвинила, нейлона. Толщина слоя набивки находится пределах от 3 до 20 мм. При уплотнении быстро движущихся валов принимают наибольшую толщину слоя, особенно при наличии в аппаратах газовой среды.

При высоких давлениях, больших скоростях движения (порядка 1м/с) и температурах до 70⁰С используют уплотнения в виде манжет, воротников. Такие уплотнения выполняют из кожи, резины или полихлорвинила (до 60⁰С). Находят применение также металлические манжетные кольца. При достаточно больших давлениях манжеты автоматически прижимаются к уплотняемой поверхности и таким образом создается хорошая герметичность. Конструкции манжетного уплотнения применяются для самоуплотнения плунжеров в гидравлических прессах, насосах, вулканизационных котлах и других аппаратах.

Дата добавления: 2014-01-11