Система контроля состояния торцового уплотнения

10/11/2023
Механические уплотнения, используемые в жидкостном оборудовании, уже давно характеризуются безопасной и надежной работой. Однако иногда возникают серьезные утечки через уплотнения и высокие затраты на техническое обслуживание из-за изменений условий работы и конструкции или проблем с установкой. Одной из причин этого явления является то, что часто неясно, как на самом деле работает камера механического уплотнения, что затрудняет обнаружение проблем. Изменения рабочих параметров, которые оказывают прямое влияние на характеристики уплотнения, еще больше усложнят проблему. К сожалению, механические уплотнения отличаются от двигателей, подшипников, коробок передач и других вращающихся механизмов. Им приходится работать в меняющихся условиях, на которые влияет множество факторов. К этим факторам относятся: (1) изменения потока, вызванные рабочими потребностями; (2) изменения в полезном (всасывающем) напоре, вызванном колебаниями давления всасывания, изменениями уровня жидкости в башне или изменениями температуры и давления потока рабочей жидкости; (3) Изменения свойств жидкости, вызванные изменениями в рабочей или атмосферной среде, или прерывистая работа; (4) Изменения условий охлаждения уплотнения, вызванные эрозией сопла, выходом из строя теплообменника, засорением фильтра или износом дроссельной опорной поверхности в полости уплотнения; (5) Износ подшипников или динамический дисбаланс из-за неправильной установки и регулировки. Изменения при механической вибрации, вызванной изменениями механической вибрации; только в приложениях с низкой нагрузкой изменения условий мало влияют на срок службы уплотнения. Однако в некоторых случаях изменения условий могут привести к повторяющимся или непредсказуемым отказам уплотнений. В важных случаях или когда в уплотнении происходит необъяснимый отказ, важно проанализировать фактические эксплуатационные данные для получения ответов. Однако получение этих данных зачастую затруднено или даже невозможно. Для решения этой проблемы была разработана система мониторинга состояния механического уплотнения (см. рисунок), которая может измерять и записывать рабочую среду уплотнения, а также отслеживать состояние уплотнения в режиме реального времени. Температура уплотнительной поверхности: Температура уплотняющей поверхности во время статической или динамической работы контролируется термопарой, установленной на статическом кольце механического уплотнения на расстоянии 1,27 мм от уплотняющей поверхности. Температура в камере уплотнения: Температура камеры уплотнения (жидкости) измеряется термопарой L, проходящей в камеру уплотнения через торцевую пластину уплотнения, поэтому можно контролировать фактическую температуру жидкости. Статическое и динамическое давление камеры уплотнения: Динамическое и статическое давление жидкости в камере уплотнения измеряется датчиком давления. Датчик давления фиксируется с уплотнительной торцевой пластиной посредством резьбового соединения и образует уплотнение. Каждая рабочая среда, которую необходимо отслеживать, имеет заранее заданные точки выборки данных или пределы срабатывания. Если механическое уплотнение работает в пределах заданных параметров, это не повлияет на характеристики уплотнения. Когда определенные параметры превышают заданный диапазон, система записывает эти параметры в соответствии с заранее установленными процедурами. Система может в реальном времени записывать данные о температуре поверхности уплотнения, температуре полости уплотнения и статическом давлении в любое время. Данные считываются непрерывно в статистических целях, но записываются только средние значения через заданные интервалы времени. Кроме того, динамические колебания давления фиксируются при превышении параметров предела пульсации давления или даже в том случае, если предел пульсации давления не превышается в определенные особые моменты. Еще одну характеристику динамического давления можно получить путем анализа программы анализа быстрого преобразования Фурье. Результаты анализа могут быть выражены в виде спектра колебаний давления, который в большинстве случаев можно использовать для поиска причины колебания давления. После установки и ввода системы в эксплуатацию можно собирать все данные о рабочем состоянии уплотнений и фиксировать любые изменения факторов окружающей среды, которые могут повлиять на характеристики уплотнений. Таким образом, система может предоставить полную информацию о рабочем состоянии уплотнения, на основе которой можно обнаружить любые факторы, которые могут привести к ухудшению характеристик уплотнения.