Glandpakking: wat het is, waarom het wordt gebruikt en hoe het werkt

Wat stopbuspakking is: constructie en kernconcept

De stopbuspakking werkt volgens een eenvoudig mechanisch principe: een flexibel, vervormbaar materiaal dat radiaal tegen een roterende of heen en weer bewegende as wordt gedrukt, creëert een afdichtingsinterface die het ontsnappen van vloeistof beperkt. De term "pakkingbus" verwijst naar de mechanische constructie: de pakkingbus, de pakkingringen erin en de pakkingbusvolger (pakkingmoer of pakkingplaat) die de pakking samendrukt. De term "verpakking" verwijst naar het afdichtingsmateriaal zelf.

Het afdichtingsmechanisme werkt als volgt: wanneer de pakkingbus wordt vastgedraaid, oefent deze een axiale drukkracht uit op de stapel pakkingringen. Omdat het pakkingmateriaal zachter is dan zowel de as als de pakkingbuswand, zorgt deze axiale compressie ervoor dat de pakking radiaal naar binnen (tegen de as) en naar buiten (tegen de boring) uitzet, waardoor tegelijkertijd een afdichtend contact op alle oppervlakken ontstaat. Het belangrijkste kenmerk dat de stopbuspakking onderscheidt van andere afdichtingsmethoden is de pakking gecontroleerd lekkageontwerp — een correct afgestelde stopbuspakking leidt niet tot nullekkage. In plaats daarvan wordt deze aangepast om een ​​kleine, opzettelijke druppelsnelheid mogelijk te maken die de warmte wegspoelt van het pakking- en asgrensvlak en een dunne smeerfilm tussen de pakkingvezels en het roterende asoppervlak in stand houdt.

De geaccepteerde druppelsnelheid voor een correct afgestelde stopbuspakking van de centrifugaalpomp is 40-60 druppels per minuut — ongeveer 3–5 ml per minuut — wat voldoende is om voor koeling en smering te zorgen zonder een verspillend of voor het milieu problematisch lek te veroorzaken. Als een pakkingbus wordt aangedraaid tot een druppelvrije pakking, wordt de pakking heet, slijt het asoppervlak snel en verkoolt en verhardt de pakking zelf binnen enkele uren na gebruik.

Waarom stopbuspakkingen worden gebruikt: toepassingen en voordelen

Stopbuspakkingen worden nog steeds op grote schaal gebruikt ondanks de ontwikkeling van meer geavanceerde afdichtingstechnologieën (mechanische afdichtingen, lipafdichtingen, labyrintafdichtingen), omdat deze specifieke praktische voordelen bieden in specifieke toepassingen die nieuwere technologieën niet repliceren:

Wat doet een pakkingbus - Mechanische functie uitgelegd

De pakkingbus (het samenstel, niet alleen het materiaal) voert vier gelijktijdige functies uit die samen het afdichtingssysteem gedurende de levensduur van de apparatuur in stand houden:

• Comprimeert de pakkingringen: De pakkingbusvolger – een flensring of schroefdraadmoer die tegen de bovenste ring van de pakkingstapel rust – past instelbare axiale compressie toe op de pakking. Deze compressie is de bron van de radiale afdichtingskracht. Naarmate de pakking na verloop van tijd verslijt en comprimeert, wordt de pakkingdrukker periodiek naar voren bewogen (pakkingmoeren vastgedraaid) om de juiste afdichtingsdruk te behouden. De pakkingbusvolger moet worden vastgedraaid in kleine stappen (1/6 tot 1/4 slag) Laat tussen de aanpassingen 15-20 minuten zitten, zodat de pakking zich opnieuw kan verdelen en de druppelsnelheid kan stabiliseren.
• Handhaaft een gecontroleerd lekpad: De pakkingbus is ontworpen met een specifieke diepte en boringdiameter die bepalend is voor het aantal en de grootte van de pakkingringen die erin passen. De geometrie van de pakkingbus – gecombineerd met het slagbereik van de pakkingdrukker – bepaalt de compressieverhouding die haalbaar is met de geïnstalleerde pakking. Een pakkingbus waarmee de pakkingbusvolger kan worden vastgedraaid totdat deze gelijk ligt met de boring of deze binnendringt, wordt overmatig samengedrukt; de pakking draagt ​​dan overmatige radiale belasting, waardoor de as wordt verwarmd en de levensduur van de pakking in versneld tempo wordt opgebruikt.
• Bevat de lantaarnring (quenchring), indien van toepassing: Bij pompen die hete vloeistoffen, vluchtige vloeistoffen of schurende slurries verpompen, wordt een lantaarnring – een gesleufde of gegroefde afstandsring – tussen de pakkingringen geplaatst, zodat een externe vloeistof (spoelwater of blusvloeistof) in het midden van de pakkingstapel kan worden geïnjecteerd. Deze injectie koelt de pakking af, zorgt voor schone smeervloeistof op de asinterface en voorkomt — bij slurrytoepassingen — dat schurende procesvloeistof vanaf de pompzijde naar de pakkingzone migreert. De lantaarnring moet uitgelijnd zijn met de externe vloeistofinjectiepoort in de pakkingbuswand, waarvoor de pakkingring in een specifieke volgorde moet worden geïnstalleerd.
• Zorgt voor een gecontroleerd slijtageoppervlak voor de as: De asbus – een geharde cilindrische bus die over de pompas in de pakkingbuszone is gemonteerd – biedt een vervangbaar slijtoppervlak waar de pakking tegenaan kan lopen. Wanneer de pakking correct is afgesteld, is de slijtage van de asbus geleidelijk en voorspelbaar. Een asbus die onder de juiste stopbuspakking loopt, gaat doorgaans mee 12.000–25.000 bedrijfsuren voordat vervanging nodig is. Asbussen zijn aanzienlijk goedkoper dan het vervangen van de as zelf. Daarom wordt het hernieuwbare busontwerp universeel gebruikt in de industriële pompbouw.

Materiaalsoorten en selectie van pakkingbuspakkingen

De prestaties van een stopbusinstallatie worden voornamelijk bepaald door het materiaal dat is geselecteerd voor de gebruiksomstandigheden. Het selecteren van het verkeerde pakkingmateriaal is de belangrijkste oorzaak van vroegtijdig falen van de pakking, slijtage van de asbus en overmatige lekkage bij industriële pomptoepassingen.

Voor de meeste algemene industriële pomptoepassingen die water, koelwater of lichte procesvloeistoffen onder de 120°C verpompen, is een met PTFE geïmpregneerde pakking van gevlochten acryl of zuiver PTFE de kosteneffectieve standaard. Voor stoomkleptoepassingen – de meest veeleisende dienst in termen van temperatuur en de grootste consequentie van lekkage – zijn matrijsgevormde geëxpandeerde grafietringen de industriële maatstaf, gespecificeerd door klepfabrikanten, waaronder Flowserve, Crane en Velan als het primaire pakkingmateriaal voor stoomkleppen van klasse 600 en hoger.

Hoe u de stopbuspakking correct installeert

Een onjuiste installatie van de pakking is verantwoordelijk voor meer pakkingfouten en schade aan de asbus dan fouten bij de keuze van het pakkingmateriaal. De volgende installatievolgorde is van toepassing op pakkingbussen van centrifugaalpompen en vertegenwoordigt de standaardpraktijk in de sector:

• Verwijder de oude verpakking volledig: Gebruik een pakkinghaak of -trekker om alle oude pakkingringen afzonderlijk te verwijderen. Laat nooit gedeeltelijke ringen in de pakkingbus achter; samengedrukte resterende pakkingen harden uit en vormen een harde achterkant, waardoor de nieuwe pakking ongelijkmatig wordt belast, waardoor hete plekken op de as ontstaan. Maak de pakkingbusboring en de asbus grondig schoon; vuil of verharde resten zullen voortijdige slijtage van de nieuwe installatie veroorzaken.
• Meet en knip nieuwe ringen op de exacte lengte: Wikkel een strook van het verpakkingsmateriaal één keer rond de as op de juiste diameter, afgesneden zodat er een stompe verbinding ontstaat nul kloof (geen overlap). Snij de ringen niet met het oog of door het tellen van de windingen van de spoel af; een lengtefout van meer dan 3% veroorzaakt een opening (lekpad) of een overlap (plaatselijke drukconcentratie die de as doorsnijdt). Gebruik voor het doorsnijden een doorn met dezelfde diameter als de asbus als de as niet toegankelijk is.
• Installeer de ringen één voor één met verspringende verbindingen: Plaats elke ring afzonderlijk en plaats deze stevig op de bodem van de pakkingbus met een gespleten bus of aanstamper voordat u de volgende ring plaatst. Verspreid het uiteinde van elke ring 90 graden van de vorige ring (voor een set met vier ringen: gewrichten op 12, 3, 6 en 9 uur). Verspringende verbindingen voorkomen dat er een recht lekpad door de pakkingstapel ontstaat.
• Plaats de lantaarnring correct: Als er een lantaarnring is gespecificeerd, installeer dan eerst het juiste aantal pakkingringen erachter (in de richting van de pompwaaier), daarna de lantaarnring en dan de overige ringen. Controleer of de lantaarnring gecentreerd is over de spoelpoort in de pakkingbuswand voordat u de pakkingbusvolger vastdraait; een niet goed uitgelijnde lantaarnring blokkeert de spoelwatertoevoer en zorgt ervoor dat de binnenboordpakking droogloopt en oververhit raakt.
• Draai de pakkingbusvolger handvast plus één plat aan: Bij de eerste montage draait u de pakkingmoeren handvast aan en schuift u ze vervolgens één moer plat (ongeveer 1/6 slag). Start de pomp en observeer de druppelsnelheid. Toestaan 15–20 minuten gebruik om de pakking in te laten werken en de druppelsnelheid te stabiliseren voordat u enige aanpassing maakt. De beoogde druppelsnelheid is 40-60 druppels per minuut. Als de druppelsnelheid te hoog is, draai dan de pakkingmoeren een 1/6 slag verder en wacht nog eens 15 minuten. Niet vastdraaien tot nuldruppel. Nuldruppel betekent dat de pakking volledig in contact is zonder smering, waardoor er onmiddellijk hitte en slijtage ontstaat.

Glandpakking versus mechanische afdichting: de juiste afdichtingsoplossing kiezen

De keuze tussen stopbuspakking en een mechanische afdichting is geen kwaliteitsvergelijking; het is een toepassingsmatch. Elke technologie heeft een gedefinieerd prestatiebereik en een reeks omstandigheden waarin dit de voorkeursoplossing is. De onderstaande beslissingsmatrix vat de belangrijkste factoren samen:

Bij toepassingen waarbij giftige, kankerverwekkende of vluchtige organische stoffen betrokken zijn – waar atmosferische lekkage onaanvaardbaar is op grond van milieuregelgeving zoals de EU-richtlijn industriële emissies of de Amerikaanse EPA LDAR-vereisten (Leak Detection and Repair) – zijn mechanische afdichtingen of balgafdichtingen verplicht en is stopbuspakking geen toegestaan alternatief. Bij alle andere toepassingen hangt de keuze af van de bovenstaande praktische factoren en niet van een algemene voorkeur voor de ene technologie boven de andere.