Mekaniska tätningar, tätningsarrangemang

Beskrivning av vanliga tätningsarrangemang för mekaniska tätningar på pumpar. De olika arrangemang som behövs för mekaniska tätningar skiljer sig åt för att under förväntad livslängd klara de olika vätskor, temperaturer, föroreningar etc. som de förväntas utsättas för.

Det är svårt att sammanfatta alla olika arrangemang som förekommer eftersom tillverkare av mekaniska tätningar har olika konstruktion och kan ha olika terminologi för tätningar av samma typ och för samma applikation. Nedan finns en sammanställning på några vanligare förekommande mekaniska tätningsarrangemang.

a) Enkel tätning utan cirkulation

Tätning utan cirkulation, figur 5.25, kan användas i gynnsamma fall vid rena medier och måttliga temperaturer. Kylning eller värmning kan ske i direkt anslutning till tätningsytorna via spolkanalen.

Figur 5.26 Tätning utan cirkulation men med kylning

b) Enkel tätning med cirkulation av den pumpade vätskan

Cirkulationen har till uppgift att:

• föra bort friktionsvärmen från tätningsringarna
• föra bort partiklar och kristaller från området kring tätningsytorna
• kyla alternativt värma tätningsläget i förhållande till pumpen i övrigt

Detta är det vanligaste tätningsarrangemanget och genom olika åtgärder med cirkulationssystemet och materialvalet klaras de flesta medier, såväl kalla som varma, rena som förorenade. Figur 5.26. Vissa undantag finns och behandlas nedan.

Figur 5.26 Tätning med cirkulation, spädning och/eller quench

c) Enkel tätning med spädning av extern vätska

Används för kraftigt förorenade vätskor och suspensioner där inspädning i processen kan tillåtas. Se figur 5.26

d) Enkel tätning utan inspädning av extern vätska

Om inspädning inte kan tillåtas av processtekniska eller ekonomiska skäl, används en omvänd balanserad tätning gärna med hårda slitytor t ex hårdmetall mot hårdmetall. Se figur 5.27. Fjädern är placerad utanför mediet och alla medieberörda delar har en sådan utformning att igensättning förhindras.

Figur 5.27 Omvänd balanserad tätning för förorenade medier.

e) Enkel tätning med yttre spolning (quench)

Den yttre spolningen, figur 5.26, kan ha till uppgift att:

• Föra bort utläckande farliga vätskor eller gaser
• Kyla bort respektive värme från utsidan
• Rensa bort eventuellt slitpulver och kristaller
• Fungera som torrkörningsskydd

f) Dubbeltätningar

En dubbeltätning, figur 5.28, består av två tätningar normalt vända mot varandra och med en särskild tätningsvätska emellan. Denna yttre tätningsvätska skall ha ett tryck som med 0,1 – 0,15 MPa överstiger trycket innanför den inre tätningen så att båda tätningsställenas smörjfilm utgöres av den yttretätningsvätskan. En dubbeltätning drar med sig extrautrustning för att tryckhålla, cirkulera och eventuellt kyla tätningsvätskan. Detta gör att dubbeltätningar bör undvikas så långt möjligt.

Typiska installationer där dubbeltätningar krävs:

• Starkt förorenade vätskor och suspensioner där inspädning inte kan tillåtas
• Vätskor eller gaser som är giftiga, radioaktiva eller explosionsbenägna
• Vid risk för kraftig kristallbildning

Figur 5.28 Dubbeltätning

g) Enkeltätning av teflonbälgtyp

Användes för starkt korrosiva vätskor. De vätskeberörda delarna utföres i keramik och PTFE, figur 5.29

Figur 5.29 Kemitätning av teflonbälgtyp

Material i tätningsytor för mekaniska tätningar till pumpar

Materialet i de båda tätningsytorna kan vara lika eller olika. Materialkombinationen bestäms bl a av slitstyrka, friktionsförhållanden, kemisk resistens och värmeledningsförmåga. Några vanliga kombinationer för de båda tätningsytorna är:

• brons – kol
• martensitiskt rostfritt stål – kol
• stellitbelagt rostfritt stål – kol
• hårdmetall –kol
• keramik- kol
• hårdmetall – hårdmetall
• keramik-PTFE, Teflon

Hårdmetall och keramik kan antingen användas i solid form eller som ytbeläggning på t ex rostfritt stål. Även elastomerer användes i plantätningar, se tabell 5.2

Tabell 5.2 Några elastomerer för plantätningar