Ada banyak jenis peralatan yang memerlukan penyegelan poros berputar yang melewati rumah stasioner. Dua contoh umum adalah pompa dan mixer (atau agitator). Sementara peralatan dasar
Prinsip penyegelan peralatan yang berbeda serupa, ada perbedaan yang memerlukan solusi yang berbeda. Kesalahpahaman ini telah menyebabkan konflik seperti penerapan American Petroleum Institute
(API) 682 (standar segel mekanis pompa) saat menentukan segel untuk mixer. Saat mempertimbangkan segel mekanis untuk pompa versus mixer, ada beberapa perbedaan yang jelas antara kedua kategori tersebut. Misalnya, pompa yang menjorok memiliki jarak yang lebih pendek (biasanya diukur dalam inci) dari impeller ke bantalan radial jika dibandingkan dengan mixer entri atas yang umum (biasanya diukur dalam kaki).
Jarak yang panjang tanpa dukungan ini menghasilkan platform yang kurang stabil dengan runout radial yang lebih besar, ketidakselarasan tegak lurus, dan eksentrisitas daripada pompa. Runout peralatan yang meningkat menimbulkan beberapa tantangan desain untuk segel mekanis. Bagaimana jika defleksi poros murni radial? Mendesain segel untuk kondisi ini dapat dicapai dengan mudah dengan meningkatkan jarak bebas antara komponen yang berputar dan diam bersama dengan memperlebar permukaan kerja permukaan segel. Seperti yang diduga, masalahnya tidak sesederhana ini. Pemuatan samping pada impeller, di mana pun mereka berada pada poros mixer, memberikan defleksi yang diterjemahkan melalui segel ke titik pertama dukungan poros—bantalan radial kotak roda gigi. Karena defleksi poros bersama dengan gerakan pendulum, defleksi bukanlah fungsi linier.
Ini akan memiliki komponen radial dan sudut yang menciptakan ketidaksejajaran tegak lurus pada segel yang dapat menyebabkan masalah pada segel mekanis. Defleksi dapat dihitung jika atribut utama poros dan beban poros diketahui. Misalnya, API 682 menyatakan bahwa defleksi radial poros pada permukaan segel pompa harus sama dengan atau kurang dari 0,002 inci total pembacaan yang ditunjukkan (TIR) pada kondisi yang paling parah. Kisaran normal pada mixer entri atas adalah antara 0,03 hingga 0,150 inci TIR. Masalah dalam segel mekanis yang dapat terjadi karena defleksi poros yang berlebihan meliputi peningkatan keausan pada komponen segel, komponen berputar yang menyentuh komponen stasioner yang merusak, penggulungan dan penjepitan cincin-O dinamis (menyebabkan kegagalan spiral cincin-O atau permukaan menggantung). Ini semua dapat menyebabkan berkurangnya masa pakai segel. Karena gerakan berlebihan yang melekat pada mixer, segel mekanis dapat menunjukkan lebih banyak kebocoran dibandingkan dengan yang serupasegel pompa, yang dapat mengakibatkan segel ditarik secara tidak perlu dan/atau bahkan kegagalan dini jika tidak dipantau secara ketat.
Ada kalanya bekerja sama erat dengan produsen peralatan dan memahami desain peralatan tersebut, di mana bantalan elemen bergulir dapat dimasukkan ke dalam kartrid segel untuk membatasi sudut pada permukaan segel dan mengurangi masalah ini. Kehati-hatian harus dilakukan untuk menerapkan jenis bantalan yang tepat dan beban bantalan yang potensial dipahami sepenuhnya atau masalahnya dapat bertambah buruk atau bahkan menimbulkan masalah baru, dengan penambahan bantalan. Vendor segel harus bekerja sama erat dengan OEM dan produsen bantalan untuk memastikan desain yang tepat.
Aplikasi segel mixer biasanya berkecepatan rendah (5 hingga 300 putaran per menit [rpm]) dan tidak dapat menggunakan beberapa metode tradisional untuk menjaga cairan penghalang tetap dingin. Misalnya, dalam Rencana 53A untuk segel ganda, sirkulasi cairan penghalang disediakan oleh fitur pemompaan internal seperti sekrup pemompaan aksial. Tantangannya adalah fitur pemompaan bergantung pada kecepatan peralatan untuk menghasilkan aliran dan kecepatan pencampuran yang umum tidak cukup tinggi untuk menghasilkan laju aliran yang berguna. Kabar baiknya adalah bahwa panas yang dihasilkan permukaan segel umumnya bukan penyebab kenaikan suhu cairan penghalang dalamsegel pencampur. Panas yang diserap dari proses tersebut dapat menyebabkan peningkatan suhu cairan penghalang serta membuat komponen segel bawah, permukaan, dan elastomer, misalnya, rentan terhadap suhu tinggi. Komponen segel bawah, seperti permukaan segel dan cincin-O, lebih rentan karena kedekatannya dengan proses. Bukan panas yang secara langsung merusak permukaan segel, melainkan viskositas yang berkurang dan, oleh karena itu, pelumasan cairan penghalang di permukaan segel bawah. Pelumasan yang buruk menyebabkan kerusakan permukaan karena kontak. Fitur desain lainnya dapat dimasukkan ke dalam kartrid segel untuk menjaga suhu penghalang tetap rendah dan melindungi komponen segel.
Segel mekanis untuk mixer dapat dirancang dengan kumparan atau jaket pendingin internal yang bersentuhan langsung dengan cairan penghalang. Fitur-fitur ini adalah sistem loop tertutup, bertekanan rendah, dan beraliran rendah yang memiliki air pendingin yang disirkulasikan melaluinya yang berfungsi sebagai penukar panas integral. Metode lain adalah dengan menggunakan kumparan pendingin di kartrid segel antara komponen segel bawah dan permukaan pemasangan peralatan. Kumparan pendingin adalah rongga tempat air pendingin bertekanan rendah dapat mengalir untuk menciptakan penghalang isolasi antara segel dan bejana guna membatasi penyerapan panas. Kumparan pendingin yang dirancang dengan benar dapat mencegah suhu berlebihan yang dapat mengakibatkan kerusakanwajah anjing lautdan elastomer. Panas yang diserap dari proses tersebut menyebabkan suhu cairan penghalang meningkat.
Kedua fitur desain ini dapat digunakan bersama-sama atau sendiri-sendiri untuk membantu mengendalikan suhu pada segel mekanis. Cukup sering, segel mekanis untuk mixer ditetapkan untuk mematuhi API 682, Edisi ke-4 Kategori 1, meskipun mesin-mesin ini tidak mematuhi persyaratan desain dalam API 610/682 secara fungsional, dimensi dan/atau mekanis. Ini mungkin karena pengguna akhir sudah familier dengan dan merasa nyaman dengan API 682 sebagai spesifikasi segel dan tidak mengetahui beberapa spesifikasi industri yang lebih berlaku untuk mesin/segel ini. Process Industry Practices (PIP) dan Deutsches Institut fur Normung (DIN) adalah dua standar industri yang lebih sesuai untuk jenis segel ini—standar DIN 28138/28154 telah lama ditetapkan untuk OEM mixer di Eropa, dan PIP RESM003 telah digunakan sebagai persyaratan spesifikasi untuk segel mekanis pada peralatan pencampuran. Di luar spesifikasi ini, tidak ada standar industri yang dipraktikkan secara umum, yang menyebabkan beragamnya dimensi ruang segel, toleransi pemesinan, defleksi poros, desain kotak roda gigi, susunan bantalan, dll., yang bervariasi dari OEM ke OEM.
Lokasi dan industri pengguna akan sangat menentukan spesifikasi mana yang paling sesuai untuk situs merekasegel mekanis mixer. Menentukan API 682 untuk segel mixer mungkin merupakan biaya tambahan dan komplikasi yang tidak perlu. Meskipun memungkinkan untuk memasukkan segel dasar berkualifikasi API 682 ke dalam konfigurasi mixer, pendekatan ini biasanya menghasilkan kompromi baik dalam hal kepatuhan terhadap API 682 maupun dalam kesesuaian desain untuk aplikasi mixer. Gambar 3 menunjukkan daftar perbedaan antara segel API 682 Kategori 1 versus segel mekanis mixer biasa
Waktu posting: 26-Okt-2023