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选择带机械密封或无密封的轴承热电阻时应该考虑的3个关键点

来源:发表时间:2019-09-26


      大约88%的轴承热电阻使用机械密封,自20世纪20年代以来一直在商业上使用。无密封轴承热电阻的概念自20世纪40年代开始出现。在过去30年中,对无密封轴承热电阻的市场需求不断增加,促使轴承热电阻制造商继续开发和发展无密封轴承热电阻设计。在决定您的应用是否最适合带机械密封或无密封的轴承热电阻时,您应该考虑3个关键点?

1、工艺流体

      要确定在过程工厂中使用何种类型的轴承热电阻,不仅要了解服务条件,还要了解对用户可能很重要的其他因素,例如初始成本与生命周期拥有成本,备件与现有轴承热电阻的通用性等,这一点至关重要。某些应用是无密封轴承热电阻的理想选择,而其他应用绝对不适合它们。例如,除非使用外部或过滤和再循环冲洗,否则具有高浓度固体的应用不适用于轴承热电阻。液体在不正常情况下或在关闭时凝固的服务会堵塞轴承热电阻内的冷却/润滑通道,这对于轴承热电阻来说也是不合适的。

2、成本

      初始成本是一个考虑因素,但不一定是关键服务中最重要的成本。但是在大多数情况下,超出初始成本非常重要。具有机械密封的轴承热电阻通常具有较低的初始成本,但在轴承热电阻的使用寿命期间成本要高得多。经过适当选择和操作的轴承热电阻可提供多年的无故障服务,一些用户使用轴承热电阻几十年没有任何维护,除了常规的换油或电机轴承润滑脂要求。因此,许多轴承热电阻用户正在慢慢退出所有机械密封并用无密封替换它们。

      为了提高机械密封轴承热电阻的可靠性,可以使用双机械密封,但是它们很昂贵并且通常需要昂贵且精细的阻隔流体系统,这对操作和维护是一个挑战。通常,具有密封罐和辅助设备的双机械密封轴承热电阻将具有比无密封轴承热电阻更高的初始成本,这使得选择哪种类型的轴承热电阻是无需考虑的。此外,根据制造商的不同,紧耦合配置可以很容易地用于高达40马力的轴承热电阻。紧耦合配置不仅消除了耦合成本,而且需要轴承热电阻对准,如果做得不正确,可能导致机械密封失效以及轴承热电阻功率框架或电动机的滚珠轴承故障,这两者都导致代价高昂的停机时间。此外,轴承热电阻紧耦合组件的占地面积比长耦合小得多,因此轴承热电阻紧耦合组件非常适合空间有限的应用。

3、失败的方式

      机械密封是机械密封轴承热电阻的弱点,而内部陶瓷内磁轴承系统是轴承热电阻的薄弱环节。过程流体在轴承热电阻内循环,以冷却和润滑轴承热电阻的内部轴承系统,就像标准轴承热电阻中的机械密封由输送流体或外部冲洗冷却和润滑一样。然而,与具有机械密封的轴承热电阻不同,当轴承热电阻发生故障时输送的流体可以从轴承热电阻中逸出,轴承热电阻的轴承和支撑它们的轴位于密封的后壳/密封壳内,因此可能存在流体几乎在消除灾难性故障时泄漏到大气中。运行任何轴承热电阻干燥都会导致故障。然而,对于具有机械密封的轴承热电阻而不是无密封轴承热电阻,故障模式是不同的。机械密封需要少量液体通过其表面以提供冷却和润滑,否则密封将干燥并失效。少量液体将逃离密封面的范围,并以液体或蒸汽的形式泄漏到大气中。这就是为什么必须监测机械密封轴承热电阻的VOC(挥发性有机化合物)以及有毒或有毒应用中的逸散性排放。

      无密封轴承热电阻需要输送液体的内部循环,以冷却和润滑支撑内部磁体载体的陶瓷轴承系统。为防止无密封轴承热电阻轴承系统干涸,许多制造商建议使用简单的电源监控装置,以便在轴承热电阻的吸入或排出侧出现低流量或无流量等不正常情况时关闭轴承热电阻。一些无密封轴承热电阻制造商已经开发出更耐受干扰条件的轴承材料/涂层,并且可以在有限的时间段内干燥,这取决于内磁体组件的尺寸和重量。一些企业正在研究替代轴承技术,这些技术最终将允许干运行更长时间。典型的无密封轴承热电阻轴承系统由碳化硅制成,如果轴承热电阻在一段时间内干燥运行,随后一团冷流体进入轴承热电阻吸入口,则极硬的极易受热冲击。此外,轴承热电阻组件之间的不同热膨胀率可能在运行干燥条件下导致机械损坏和故障,这通常在启动时出现,轴承热电阻中没有液体。另一个问题是干运行会使温度升高到使稀土磁体的强度变差的程度。轴承热电阻组件之间不同的热膨胀率会在运行干燥条件下造成机械损坏和故障,通常在启动时看到轴承热电阻中没有液体。另一个问题是干运行会使温度升高到使稀土磁体的强度变差的程度。轴承热电阻组件之间不同的热膨胀率会在运行干燥条件下造成机械损坏和故障,通常在启动时看到轴承热电阻中没有液体。另一个问题是干运行会使温度升高到使稀土磁体的强度变差的程度。

      最常见的过程扰动条件是暂时失去进入轴承热电阻吸入口的液体,这将很快导致轴承系统失效。低价的电力监控装置通过在轴承热电阻的功率下降低于预设水平时由于抽吸的损失或者因为轴承热电阻在排出侧的关闭阀上运行而通过关闭轴承热电阻很容易地消除这些问题。如果功率增加超过由轴承热电阻内部损坏或轴承热电阻操作太远到BEP右侧的预设限制,这些功率监测装置也可以关闭轴承热电阻。与标准的密封型悬臂型号相比,一些无密封轴承热电阻设计的主要优点是减少了径向载荷。例如,如下图所示,在内磁体组件两侧带有轴承的跨骑式设计提供了出色的稳定性,减少了径向负载,并且允许轴承热电阻在BEP的左侧或右侧太远时运行平稳。对于诸如硫酸的高比重液体,这甚至更为关键。

      除了常规的换油或电机轴承润滑脂要求之外,上面所示的跨骑式内磁轴承设计通常提供多年的操作而无需维护。如果过程应用中的任何机械密封轴承热电阻都能很好地运行,那么很少。无密封轴承热电阻是一种出色的,具有成本效益的选择,可在许多工业过程应用中提供多年无故障运行,可在设备使用寿命期间为轴承热电阻用户节省数万美金的维护和维修成本。无密封轴承热电阻绝对不是每个轴承热电阻应用的答案,但它们可以成为广泛应用的理想解决方案,在这些应用中需要消除机械密封以降低成本或降低安全性。无密封轴承热电阻非常适用于有毒、易爆、腐蚀性、有毒、高纯度或昂贵流体的应用。

      在编辑熟悉的一个特定的热油应用中,超过100美金,每年浪费1000个传热流体只是为了冷却和润滑许多机械密封轴承热电阻,因为在正常操作中液体在密封面上丢失,并且在密封件损坏或损坏时会因额外的泄漏而损失。更少的“危险”液体也可以添加到清单中,包括液体,当泄漏到工厂地板上时,可能会导致员工滑倒并伤害自己。类似地,使用无密封轴承热电阻来移动具有令人讨厌的气味的工艺流体可以提供更舒适的工作环境。

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