Наиболее часто встречающимися примерами применения уплотнителей являются герметизация и уплотнение:
- выходов валов за пределы корпуса двигателей, генераторов, насосов, вентиляторов, турбин, компрессоров, смесителей, испарителей и др.;
- подвижных деталей трубопроводной арматуры;
- фланцевых соединений;
- деталей с цилиндрическими поверхностями;
- мест установки измерительных приборов на трубопроводах и агрегатах;
- стыков сборных элементов в машиностроении, приборостроении, строительстве.
Основные виды уплотнений
В зависимости от подвижности поверхностей подлежащих герметизации, уплотнительные устройства подразделяют на подвижные и неподвижные.
К неподвижным уплотнительным устройствам относятся прокладки, кольца, шайбы, пробки, герметики, применение конусной резьбы, другие изделия для контактного уплотнения.
В отличие от предыдущих, подвижные уплотнители способны обеспечить различные виды движений: вращение, осевое перемещение, сложное движение. В числе такого рода уплотнительных устройств находятся манжеты, лабиринты, кольца, а также сальниковые, сильфонные, лепестковые, шевронные, торцевые механические и газовые уплотнения.
Уплотнение плоских стыков
Плоские стыки «металл по металлу», а также фланцевые соединения труб, трубопроводной арматуры, труб и емкостей чаще всего уплотняют при помощи листовых прокладок из упругого материала. В результате сжатия материал прокладки полностью заполняет пространство между сопрягаемыми поверхностями и герметизирует соединение. Такие соединения хорошо зарекомендовали себя при работе под давлением или вакуумом.
Соединения общего назначения обычно уплотняют прокладочной или кабельной бумагой, резиной, прессшпаном. Но более эффективными считаются прокладки из таких синтетических материалов, как поливинилхлорид, политрифторэтилен, политетрафторэтилен и другие. В случае, когда соединение работает при высоких температурах, целесообразно применение армированных прокладок и материалов на основе асбеста (паронита, асбестового картона). К примеру, паронит может выдерживать очень высокие значения температуры – до 450 °С.
Современные уплотнительные материалы
Условия эксплуатации имеют очень большое значение при выборе материала уплотнения. Понятно, что не каждый материал способен работать при давлении в 100 бар, взаимодействуя с серной кислотой или щелочью при температуре выше 200 °С.
Поэтому выбор материала уплотнения производят с учетом условий эксплуатации, которые обычно характеризуются диапазоном рабочих температур, наличием давления в системе, родом применяемой рабочей жидкости и другими параметрами.
В последнее время в ряду наиболее часто применяемых материалов для изготовления уплотнений находятся (наименование / сокращенное название / температурный диапазон / химическая стойкость):
- политетрафторэтилен / PTFE / – 250…+ 260 °С / практически все химические соединения органического и неорганического класса;
- бутадиеннитрильный каучук / NBR / – 35…+ 120 °С / горячая вода, пар, разбавленные кислоты;
- фтористый каучук / FKM / – 35…+ 250 °С / растворители на основе органических соединений, природный газ, кислород;
- перфторэластомер / FFKM / – 40…+ 326 °С / углеводороды, щелочи, кислоты;
- этилен-пропилен / EPR / – 50…+ 160 °С / окисленные растворители, щелочи, кислоты;
- полиэфирэфиркетон / PEEK / – 40…+ 260 °С / повышенная химическая стойкость;
- сополимер политетрафторэтилена / FEP / – 200…+ 200 °С / практически все химические соединения органического и неорганического класса;
- сополимер перфторалкоксиалкана / PFА / – 200…+ 260 °С / практически все химические соединения органического и неорганического класса;
- сополимер тетрафторэтилена с этиленом / ЕТFЕ / – 100…+ 155 °С / практически все химические соединения органического и неорганического класса;
- полихлортрифторэтилен / PCTFE / – 240…+ 204 °С / химическая инертность.
