Ada banyak jenis peralatan yang memerlukan penyegelan poros berputar yang melewati rumah stasioner. Dua contoh umum adalah pompa dan mixer (atau agitator). Sedangkan yang mendasar
prinsip penyegelan peralatan yang berbeda serupa, ada perbedaan yang memerlukan solusi berbeda. Kesalahpahaman ini telah menimbulkan konflik seperti penerapan American Petroleum Institute
(API) 682 (standar segel mekanis pompa) ketika menentukan segel untuk mixer. Saat mempertimbangkan segel mekanis untuk pompa versus mixer, ada beberapa perbedaan jelas antara kedua kategori tersebut. Misalnya, pompa yang digantung memiliki jarak yang lebih pendek (biasanya diukur dalam inci) dari impeler ke bantalan radial bila dibandingkan dengan mixer entri atas (biasanya diukur dalam kaki).
Jarak jauh yang tidak didukung ini menghasilkan platform yang kurang stabil dengan runout radial yang lebih besar, ketidaksejajaran tegak lurus, dan eksentrisitas dibandingkan pompa. Kehabisan peralatan yang meningkat menimbulkan beberapa tantangan desain untuk segel mekanis. Bagaimana jika defleksi porosnya murni radial? Merancang seal untuk kondisi ini dapat dilakukan dengan mudah dengan meningkatkan jarak antara komponen yang berputar dan diam serta memperlebar permukaan permukaan seal. Seperti yang diduga, persoalannya tidak sesederhana itu. Pembebanan samping pada impeler, di mana pun letaknya pada poros mixer, menimbulkan defleksi yang diteruskan melalui seal ke titik pertama penyangga poros—bantalan radial kotak roda gigi. Karena adanya defleksi poros seiring dengan gerak pendulum, maka defleksi tersebut bukan merupakan fungsi linier.
Ini akan memiliki komponen radial dan sudut yang menciptakan ketidaksejajaran tegak lurus pada segel yang dapat menyebabkan masalah pada segel mekanis. Lendutan dapat dihitung jika atribut utama poros dan pembebanan 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 paling parah. Kisaran normal pada mixer entri atas adalah antara 0,03 hingga 0,150 inci TIR. Masalah pada bagian dalam seal mekanis yang dapat terjadi karena defleksi poros yang berlebihan antara lain peningkatan keausan pada komponen seal, komponen yang berputar bersentuhan dengan komponen stasioner yang merusak, terguling dan terjepitnya cincin-O dinamis (menyebabkan kegagalan spiral pada cincin-O atau permukaannya menggantung. ). Ini semua dapat menyebabkan berkurangnya umur anjing laut. Karena gerakan berlebihan yang melekat pada mixer, segel mekanis dapat menunjukkan lebih banyak kebocoran dibandingkan dengan sejenisnyasegel pompa, yang dapat menyebabkan segel ditarik secara tidak perlu dan/atau bahkan kegagalan dini jika tidak diawasi dengan ketat.
Ada beberapa contoh ketika bekerja sama dengan produsen peralatan dan memahami desain peralatan di mana bantalan elemen bergulir dapat dimasukkan ke dalam kartrid segel untuk membatasi sudut pada permukaan segel dan mengurangi masalah ini. Kehati-hatian harus diberikan dalam menerapkan jenis bantalan yang tepat dan potensi beban bantalan dipahami sepenuhnya atau masalahnya bisa menjadi lebih buruk atau bahkan menimbulkan masalah baru, dengan penambahan bantalan. Vendor seal harus bekerja sama dengan OEM dan produsen bearing 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, pada Plan 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 pada umumnya tidak cukup tinggi untuk menghasilkan laju aliran yang berguna. Kabar baiknya adalah panas yang dihasilkan permukaan segel umumnya tidak menyebabkan suhu cairan penghalang naik dalam asegel pengaduk. Ini adalah rendaman panas dari proses yang dapat menyebabkan peningkatan suhu cairan penghalang serta membuat komponen segel, permukaan dan elastomer lebih rendah, misalnya, rentan terhadap suhu tinggi. Komponen seal yang lebih rendah, seperti permukaan seal dan cincin-O, lebih rentan karena letaknya yang dekat dengan proses. Bukan panas yang secara langsung merusak permukaan seal melainkan berkurangnya viskositas dan, oleh karena itu, pelumasan cairan penghalang pada permukaan seal bawah. Pelumasan yang buruk menyebabkan kerusakan pada wajah akibat 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 koil atau jaket pendingin internal yang bersentuhan langsung dengan cairan penghalang. Fitur-fitur ini adalah sistem loop tertutup, bertekanan rendah, aliran rendah yang memiliki sirkulasi air pendingin melaluinya yang bertindak sebagai penukar panas integral. Metode lainnya adalah dengan menggunakan spul pendingin pada kartrid segel antara komponen segel bawah dan permukaan pemasangan peralatan. Kumparan pendingin adalah rongga tempat air pendingin bertekanan rendah dapat mengalir melaluinya untuk menciptakan penghalang isolasi antara segel dan bejana untuk membatasi perendaman panas. Kumparan pendingin yang dirancang dengan baik dapat mencegah suhu berlebihan yang dapat mengakibatkan kerusakansegel wajahdan elastomer. Perendaman panas dari proses malah menyebabkan suhu cairan penghalang meningkat.
Kedua fitur desain ini dapat digunakan secara bersamaan atau terpisah untuk membantu mengontrol suhu pada segel mekanis. Seringkali, segel mekanis untuk mixer ditentukan untuk mematuhi API 682, Edisi ke-4 Kategori 1, meskipun mesin ini tidak memenuhi persyaratan desain dalam API 610/682 secara fungsional, dimensi dan/atau mekanis. Hal ini mungkin terjadi karena pengguna akhir sudah familiar dan nyaman dengan API 682 sebagai spesifikasi segel dan tidak mengetahui beberapa spesifikasi industri yang lebih dapat diterapkan untuk mesin/segel tersebut. Praktik Industri Proses (PIP) dan Deutsches Institut fur Normung (DIN) adalah dua standar industri yang lebih sesuai untuk jenis seal 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 pencampur. Di luar spesifikasi ini, tidak ada standar industri yang umum dipraktikkan, yang mengarah pada beragamnya dimensi ruang segel, toleransi pemesinan, defleksi poros, desain girboks, pengaturan bantalan, dll., yang bervariasi dari OEM ke OEM.
Lokasi pengguna dan industri akan sangat menentukan spesifikasi mana yang paling sesuai untuk situs merekasegel mekanis mixer. Menentukan API 682 untuk segel mixer mungkin memerlukan biaya tambahan dan kerumitan yang tidak diperlukan. Meskipun dimungkinkan untuk memasukkan segel dasar berkualifikasi API 682 ke dalam konfigurasi mixer, pendekatan ini biasanya menghasilkan kompromi baik dalam hal kepatuhan terhadap API 682 serta kesesuaian desain untuk aplikasi mixer. Gambar 3 menunjukkan daftar perbedaan antara segel API 682 Kategori 1 versus segel mekanis mixer pada umumnya
Waktu posting: 26 Okt-2023