Гвинтові сантехнічні насосимає відповідати основним вимогам, включаючи нульове забруднення, легке очищення, стійкість до високотемпературної стерилізації та відсутність залишків. Їхні системи герметизації піддаються жорстким процесам, таким як онлайн-очищення CIP (Clean-in-Place), високотемпературна стерилізація SIP (Sterilize-in-Place) і кислотно-лужне промивання протягом тривалого часу. Неправильний вибір матеріалу може призвести до зносу обертових і нерухомих кілець, здуття і розтріскування гумових ущільнень, корозійного руйнування металевих деталей та інших дефектів. Ці проблеми призведуть до витоку матеріалу, росту бактерій, вторинного забруднення та зростання витрат на експлуатацію та технічне обслуговування, через що виробничі лінії не відповідатимуть стандартам чистого виробництва. Таким чином, вибір матеріалу ущільнення вимагає комплексного розгляду зносостійкості, температурної та корозійної стійкості, санітарного класу та сумісності з робочими умовами.
| Матеріал ущільнення | Основні переваги | Застосовні сценарії |
|---|---|---|
| EPDM (етиленпропілендієновий мономер) | Паростійкий, хороші санітарні характеристики, економічно вигідний | Середовища на водній основі, такі як молочні продукти, фруктові соки та чиста вода |
| Силіконова гума VMQ | Стійкість до надвисоких температур, висока стерильність | Високотемпературні стерильні умови роботи для фармацевтики та дитячого харчування |
| FKM Фтореластомер | Масло-, спиртостійкий, сильний лугостійкий | Жирні та спиртовмісні харчові середовища |
| PTFE (політетрафторетилен) | Сильна стійкість до корозії, стійкість до частинок | Кислотні, гранульовані та корозійні матеріали |
| WC Карбід вольфраму | Надвисока зносостійкість, широка універсальність | Загальні пари тертя для звичайних харчових і фармацевтичних застосувань |
| Карбід кремнію SiC | Низьке тертя, високоточна зносостійкість | Високоякісні санітарні програми з частими циклами старт-стоп |
| Вуглеграфіт | Самозмащувальний, стійкий до високих температур і корозії | Умови роботи при високій температурі з невеликими твердими частинками |
Пара тертя є основним, що витримує тиск і зносостійким компонентом ущільнення, що складається з обертового і нерухомого кілець. Він потребує високої міцності, стійкості до зношування та корозії, відмінної повітронепроникності та хорошої оброблюваності. Основні матеріали такі:
Це основний матеріал, широко поширений у промисловості, з кобальтом, хромом і титаном як основними компонентами та кобальтом як сполучною речовиною. Чим вище вміст кобальту, тим менше міцність матеріалу. Загальні класи включають YG-6, YG-8 і YG-15, з твердістю в діапазоні від 87 до 89,5 HRA. Його твердість у 20 разів перевищує твердість швидкорізальної сталі. Він має високу термостійкість, низький коефіцієнт теплового розширення, низький коефіцієнт тертя та хороші характеристики з’єднання, що підходить для більшості звичайних робочих умов транспортування харчових продуктів, молочних продуктів і рідких фармацевтичних препаратів.
Термічно оброблена легована сталь (3Cr13, 4Cr13 тощо) має підвищену зносостійкість і міцність, просту механічну обробку та високу вартість, підходить для умов роботи з чистою водою та тонкими суспензіями без сильної корозії. Залізо з високим вмістом кремнію має твердість 45–50 HRC і стійке до сірчаної кислоти, азотної кислоти та органічних кислот, але воно не може протистояти сильним лугам і соляній кислоті, застосовне лише до кислотних середовищ без сильної лужної корозії.
Це передовий високоточний ущільнювальний матеріал, визнаний у всьому світі, який має надзвичайно низький коефіцієнт тертя, відмінне зниження тертя та зносостійкість, а також стійкість до високих температур і корозії. Він здебільшого поєднується з карбідом вольфраму, щоб значно зменшити втрату ущільнення, підходить для транспортування фармацевтичної та високоякісної їжі з частими циклами старт-стоп, незначними твердими частинками та суворими санітарними вимогами.
Класичний матеріал для пар м’якого тертя, виготовлений шляхом високотемпературного прожарювання. Його властиві пори вимагають модифікації просочення для практичного використання, і його можна поєднувати з карбідом вольфраму або карбідом кремнію. Основні марки включають чистий вуглеграфіт M121 (температуростійкість до 350°C), графіт, просочений епоксидною/фурановою смолою (температуростійкість до 200°C) і просочений металом графіт M232L (температуростійкість до 400°C). Він забезпечує самозмащення, низьке тертя, стійкість до корозії та легку механічну обробку, підходить для високотемпературних умов роботи з незначними твердими частинками.
Еластичні компоненти забезпечують стабільний компенсаційний тиск для ущільнень, а їх матеріали підбираються відповідно до реальних умов роботи: нержавіюча сталь 1Cr18Ni9Ti і 4Cr13 для загальних корозійних середовищ; фосфориста бронза для морської води і слабоагресивних середовищ; Вуглецева сталь 65Mn і 60Si2Mn для чистої води кімнатної температури без корозії; 50GV для застосування у високотемпературних масляних насосах, ефективно запобігаючи витоку ущільнення, спричиненому корозією та пружним загасанням.
Вибір матеріалів охоплює чотири ключові аспекти: відповідність матеріалів із транспортованим середовищем, вибір термостійких матеріалів, сумісних із процесами очищення CIP/SIP, відповідність допустимої температури матеріалу робочій температурі обладнання та відповідність стандартам відповідності, включаючи FDA/3A для продуктів харчування та USP для фармацевтичних препаратів.
Поширені несправності, спричинені неправильним вибором матеріалу, включають розбухання EPDM під час контакту з мастилом, розтріскування силіконової гуми та подальше забруднення матеріалу під впливом концентрованих кислот, витік матеріалу через недостатню зносостійкість звичайного PTFE, крихкість FKM під час частої високотемпературної стерилізації та витік ущільнення внаслідок корозії пружин із вуглецевої сталі. Усі ці невдачі виникають через невідповідність між умовами роботи та обраними матеріалами.
Системи ущільнень для сантехнічних гвинтових насосів вимагають повного узгодження; жоден окремий матеріал не може відповідати всім умовам роботи. Точна відповідність матеріалу робочому середовищу є важливою. EPDM у поєднанні з карбідом вольфраму є кращим для звичайних виробничих ліній на водній основі; FKM в парі з карбідом кремнію вибирають для жирних і спиртовмісних середовищ; силіконова гума, поєднана з модифікованим графітом, підходить для високотемпературних стерильних фармацевтичних процесів; PTFE у поєднанні з вуглеграфітом використовується для корозійних і гранульованих матеріалів.Теффікоспеціалізується на герметизації чистих рідин, надаючи високосумісні рішення для герметизації з тривалим терміном служби для харчової, фармацевтичної та щоденної хімічної промисловості з повним набором сумісних герметизуючих матеріалів і зрілих систем відбору, що забезпечує стабільну, низьке споживання та відповідну чисту роботу виробничих ліній.
