مهر و موم های تفلون اجزای جدایی ناپذیر در کاربردهای مختلف صنعتی، به ویژه مواردی که شامل محیط های با دمای بالا هستند، هستند. به عنوان یک تامین کننده آب بند تفلون، من از نزدیک شاهد اهمیت درک چگونگی تأثیر ویژگی انتقال حرارت این مهر و موم ها بر عملکرد آنها در سناریوهای با دمای بالا بوده ام.
مکانیسم های انتقال حرارت در آب بند تفلون زیر
انتقال حرارت در آببندهای تفلون از طریق سه مکانیسم اصلی انجام می‌شود: هدایت، همرفت و تابش. رسانایی انتقال گرما از طریق یک ماده جامد است. در آب بند تفلون، گرما می تواند از سیال داغ در حال آب بندی از طریق مواد تفلون به اجزای اطراف منتقل شود. هدایت حرارتی تفلون در مقایسه با فلزات نسبتاً پایین است. این رسانایی حرارتی کم می تواند هم یک مزیت و هم یک نقطه ضعف در کاربردهای با دمای بالا باشد.
از یک طرف، رسانایی حرارتی کم به عایق بندی آب بند از گرمای شدید سیال کمک می کند و از گرم شدن بیش از حد سریع مواد مهر و موم جلوگیری می کند. این خاصیت عایق می تواند با کاهش تنش حرارتی روی تفلون، طول عمر آب بند را افزایش دهد. از طرف دیگر، اگر گرما به طور موثر دفع نشود، می تواند در داخل آب بند جمع شود و منجر به نرم شدن یا تخریب مواد تفلون شود.
جابجایی زمانی نقش دارد که یک جریان سیال در اطراف مهر و موم وجود داشته باشد. جابجایی اجباری زمانی اتفاق می‌افتد که سیال پمپاژ یا گردش می‌کند، در حالی که همرفت طبیعی به دلیل تفاوت‌های چگالی ناشی از تغییرات دما اتفاق می‌افتد. در کاربردهای با دمای بالا، همرفت می‌تواند به حذف گرما از سطح آببند کمک کند. با این حال، اگر جریان سیال به درستی طراحی نشده باشد یا اگر مناطق راکد در اطراف آب بند وجود داشته باشد، همرفت ممکن است برای حفظ دمای مطلوب برای آب بند کافی نباشد.
تابش عبارت است از انتقال گرما از طریق امواج الکترومغناطیسی. در محیط های با دمای بالا، تشعشع می تواند به طور قابل توجهی در انتقال حرارت به و از مهر و موم کمک کند. تفلون خاصیت انتشار خاصی دارد که تعیین می کند چقدر گرما تابش می کند. اگر آب بند در معرض منابع با دمای بالا مانند لوله های داغ یا کوره ها قرار گیرد، تشعشع می تواند دمای آب بند را فراتر از محدوده عملکرد عادی آن افزایش دهد.
تاثیر بر عملکرد مهر و موم
خواص انتقال حرارت درزگیرهای تفلون تاثیر عمیقی بر عملکرد آنها در کاربردهای با دمای بالا دارد. یکی از شاخص های کلیدی عملکرد، اثربخشی مهر و موم است. با افزایش دمای آب بند، مواد تفلون ممکن است منبسط شود. اگر انبساط به درستی در طراحی مهر و موم در نظر گرفته نشود، می تواند منجر به افزایش نشتی شود. آب بند ممکن است توانایی خود را برای حفظ مهر و موم محکم بین قسمت های چرخان و ثابت از دست بدهد و به سیال اجازه خروج بدهد.
جنبه دیگر یکپارچگی مکانیکی مهر و موم است. دماهای بالا می تواند باعث شود تفلون انعطاف پذیرتر و سفت تر شود. این تغییر در خواص مکانیکی می تواند منجر به تغییر شکل ساختار زیر شود. یک دم تغییر شکل یافته ممکن است نتواند نیروی فنر لازم را برای حفظ سطح آب بندی در تماس ایجاد کند و در نتیجه عملکرد آب بندی را کاهش دهد.
میزان سایش مهر و موم نیز تحت تأثیر انتقال حرارت است. در دماهای بالا، اصطکاک بین سطوح آب بند ممکن است افزایش یابد و منجر به سایش سریع شود. رسانایی حرارتی پایین تفلون می تواند با جلوگیری از اتلاف گرمای کارآمد از ناحیه تماس، این مشکل را تشدید کند. با سایش مهر و موم، عملکرد آن بدتر می شود و ممکن است نیاز به تعویض مکرر داشته باشد.
ملاحظات طراحی برای کاربردهای دما بالا
برای بهینه سازی عملکرد آب بند تفلون در کاربردهای با دمای بالا، چندین ملاحظات طراحی باید در نظر گرفته شود. اول، انتخاب مواد تفلون بسیار مهم است. درجات مختلف تفلون خواص حرارتی متفاوتی دارند. برخی از گریدها به گونه ای فرموله شده اند که مقاومت بهتری در دمای بالا داشته باشند، با پایداری حرارتی بهبود یافته و ضرایب انبساط کاهش یافته است.
طراحی ساختار زیر نیز در انتقال حرارت نقش دارد. یک زیر که به خوبی طراحی شده باشد می‌تواند همرفت بهتری را با اجازه دادن به جریان سیال بیشتر در اطراف آن افزایش دهد. به عنوان مثال، شکل و گام زیر را می توان برای افزایش اختلاط سیال و بهبود اتلاف گرما بهینه کرد. علاوه بر این، استفاده از پره های پراکنده گرما یا سایر ویژگی های افزایش دهنده انتقال حرارت می تواند در طراحی مهر و موم گنجانده شود.
انتخاب عناصر آب بندی ثانویه نیز مهم است. این عناصر مانند حلقه های اورینگ یا واشرها باید بتوانند در برابر دماهای بالا مقاومت کنند و در ارتباط با زیر تفلون کار کنند. آنها باید دارای خواص انبساط حرارتی سازگار باشند تا اطمینان حاصل شود که آب بندی مناسب در سراسر محدوده دما حفظ می شود.
مطالعات موردی و نمونه های محصول
بیایید نگاهی به برخی از محصولات خود و نحوه عملکرد آنها در کاربردهای با دمای بالا بیندازیم. را212 چند فنر متعادل تفلون زیر مکانیکی مهر و مومبه طور خاص برای محیط های با دمای بالا طراحی شده است. از مواد تفلون درجه یک با پایداری حرارتی عالی استفاده می کند. طراحی چند فنر توزیع نیروی متعادلی را فراهم می کند که به حفظ عملکرد آب بندی حتی زمانی که تفلون به دلیل گرما منبسط می شود، کمک می کند.
در یک مطالعه موردی اخیر، این مهر و موم در یک کارخانه فرآوری شیمیایی استفاده شد که دمای سیال تا 200 درجه سانتیگراد می رسید. با وجود درجه حرارت بالا، مهر و موم نرخ نشتی کم را حفظ کرد و حداقل سایش را در طول یک دوره طولانی نشان داد. طراحی زیر، امکان جابجایی موثر را فراهم می کرد، که به حفظ دمای آب بندی در محدوده قابل قبول کمک می کرد.
محصول دیگر،208 تعویض مهر و موم مکانیکی برای پمپ با فشار کمهمچنین دارای ویژگی هایی است که آن را برای کاربردهای با دمای بالا مناسب می کند. این یک طراحی فشرده دارد که باعث کاهش گرما در ناحیه آسیب دیده می شود. عناصر آب بندی ثانویه از موادی ساخته شده اند که می توانند در برابر درجه حرارت بالا مقاومت کنند و از مهر و موم قابل اطمینان اطمینان حاصل کنند.
برای کاربردهای فشار بالا،مهر و موم مکانیکی پمپ فشار قوی MOR Wiloترکیبی از خواص مقاوم در برابر حرارت تفلون با طراحی قوی است. این در شرایط دما و فشار بالا آزمایش شده است و ثابت کرده است که راه حلی قابل اعتماد برای پمپ در صنایع مختلف است.
نتیجه گیری و فراخوان برای اقدام
در نتیجه، خاصیت انتقال حرارت کاسه نمد تفلون عامل مهمی است که بر عملکرد آنها در کاربردهای با دمای بالا تأثیر می گذارد. درک مکانیسم های انتقال حرارت و تاثیر آنها بر عملکرد آب بندی برای طراحی و انتخاب مهر و موم مناسب برای یک کاربرد خاص ضروری است.
به عنوان یک تامین کننده آب بند تفلون، ما متعهد به ارائه مهر و موم های با کیفیت بالا هستیم که برای محیط های با دمای بالا بهینه شده اند. محصولات ما با آخرین تکنولوژی و مواد طراحی شده اند تا عملکرد قابل اعتماد و طولانی مدت را تضمین کنند.
اگر برای کاربردهای با دمای بالا به آب بند تفلون نیاز دارید، از شما دعوت می کنیم برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما می توانند به شما کمک کنند تا مناسب ترین مهر و موم را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید و تمام پشتیبانی فنی لازم را به شما ارائه دهند. بیایید با هم کار کنیم تا بهترین راه حل آب بندی را برای چالش های دمای بالا شما پیدا کنیم.
مراجع
- Incropera، FP، و DeWitt، DP (2002). مبانی انتقال حرارت و جرم جان وایلی و پسران
- Schlichting, H., & Gersten, K. (2000). نظریه لایه مرزی. اسپرینگر.
- دیگ بخار و کد مخزن تحت فشار ASME، بخش هشتم، بخش 1. (2017). انجمن مهندسین مکانیک آمریکا.
