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[组图]不同密封系统使用寿命周期费用的比较           ★★★
不同密封系统使用寿命周期费用的比较
作者:佚名 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2009-11-27 14:27:43

 

在对旋转轴进行密封时,有多种多样的密封方式可供选择。最常用的是唇式密封件和滑动密封件。这些密封件在实际使用中有着不同的结构型式,例如既可以一个密封件单独使用,也可以多个密封件成组使用;既可以作为一个零件使用,也可以作为一个组件使用;可以在干摩擦工况下使用,也可以在有润滑的条件下使用,可以在有清洗或者无清洗的条件下使用。


附表中给出了不同密封系统使用时的基本限制条件。一般来讲,在压力较低、工作温度不高和滑动速度不太快的简单应用条件下,所有的密封件系统都可以使用。在真空条件下,唇式密封件是不能使用的。在这种条件下通常使用滑动密封件,既可以是干式摩擦的滑动密封件也可以是湿式摩擦的,即有润滑的滑动密封件。如果耐压极限和滑动速度等要求提高了,则只能使用湿式运行的密封件,即有润滑的密封件。

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由于流程工业企业承受着越来越大的设备运行费用的压力,因此密封件的费用问题也逐步的成为一个重要的决定性选择因素了。使用LCC周期寿命费用评判则是一个选择密封件最好的评判标准。这一评判标准考虑的不仅仅是密封件采购和安装时的费用,而且也考虑了维修和配件在内的维护保养费用以及密封件整个使用寿命周期内的运行费用。在LCC中,还包括了流程设备出现故障时引起的费用和密封件废物处理时所产生的费用,而这些费用在简单的费用计算时往往是不予考虑的。LCC使用寿命周期费用是按照下述方法定义的:LCC(4年)=采购投资费用+安装费用+维护保养费用+运行费用。

典型的使用状况

为了准确的描述密封件的使用情况,我们举三个例子进行说明。

应用情况1

带上置式驱动装置的钢制搅拌机用密封件。流程设备中的介质为非结晶体。

工作温度150℃,工作压力3×105Pa,相对滑动速度为3m/s。

将套式唇型密封组件与Burgmann公司生产的干式密封件SeccoMix 481 L进行对比。两种密封系统都不带润滑系统,它们的使用寿命都为2年。

应用情况2

带上置式驱动装置的钢制搅拌机用密封件。流程设备中的介质为结晶体,符合TA 空气标准要求。

工作温度100℃,工作压力6×105Pa,相对滑动速度为2m/s。

将氮气隔离的套式唇型密封组件与Burgmann公司生产的采用液体润滑、复式滑动密封的M 481 KL-D型密封件进行对比。对比结果是:唇式密封件的使用寿命为2年,而带液体润滑的滑动密封件的使用寿命为7年。

应用情况3

侧置驱动装置干燥机的密封件(钢制干燥机),浮动支撑。

工作温度200℃,工作压力1×105Pa,相对滑动速度为1 m/s。

将氮气隔离的套式唇型密封组件与Burgmann公司生产的采用液体润滑、复式滑动密封的M R…L-D系列的密封件进行对比。唇式密封件的使用环境与2相同,对比结果是:唇式密封件的使用寿命为2年,而带液体润滑的滑动密封件的使用寿命为5年。

在上述的对比试验中,我们的密封件仅限于集成在轴承内的套式滑动密封件。而套式密封件在许多流程设备中,例如在搅拌机等流程设备的使用中具有安装简单、方便、快捷的优点。即使是一些采用浮动支撑的轴,一般也采用这种密封件,以补偿、平衡轴类零件生产制造中的误差,延长密封件的使用寿命。

使用寿命周期费用的比较

三个图中给出了不同密封系统在使用寿命4年内的寿命周期费用的比较(假定:每年工作6000h,轴径为80mm)。在液体润滑的滑动密封件中,用水作为隔离介质。从这些图中人们可以看到:采购投资费用(黄色)虽然是整个费用构成中最大的一部分,但是随着密封件使用寿命的增加,每年分摊的比重就会减少,而且还会降低维护保养和使用运行的费用。这证明无论如何应该购买使用寿命周期长的密封件。

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唇式密封件的采购投资费用也有着相似的情况。唇式密封件采购成本高的原因在于其复杂的结构和附加的承受轴径向运动的附件。

许多的流程设备用户还是只看到密封件的采购成本和冷却润滑系统的费用。如果仔细的观察实际发生的费用,则马上可以知道:这些费用并不高,并不像人们想象的那样。而且,密封件的运行费用也比氮气隔离的密封件低,因为氮气消耗引起的费用明显的高于以水为隔离介质的密封件。

使用寿命周期费用中一个重要的组成部分是维修和配件构成的维护保养费用(蓝色)。而恰恰是使用寿命较低,只有2年的密封件的这部分费用是最大的。在这一费用领域中,使用寿命越长,维护保养费用越低。在这部分维护保养费用中,包括的不仅是维修费用和配件费用,而且还包括了流程设备故障停机时引起的不同费用。

小结

滑动密封件,无论是干式运行的滑动密封件还是湿式有润滑的滑动密封件,都比唇式密封件有着节约费用的优点。此外,多年的实践已经证明:滑动密封件是搅拌机以及其它例如干燥机等流程设备中合格可靠的轴用密封件。

 

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