Санитарные винтовые насосыдолжны соответствовать основным требованиям, включая отсутствие загрязнения, простоту очистки, устойчивость к высокотемпературной стерилизации и отсутствие остатков. Их системы уплотнений подвергаются суровым процессам, таким как онлайн-очистка CIP (очистка на месте), высокотемпературная стерилизация SIP (стерилизация на месте) и кислотно-щелочная промывка в течение длительного времени. Неправильный выбор материала может привести к износу вращающихся и неподвижных колец, вздутию и растрескиванию резиновых уплотнений, коррозионному разрушению металлических деталей и другим дефектам. Эти проблемы в дальнейшем приведут к утечке материала, росту бактерий, вторичному загрязнению и росту затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание, в результате чего производственные линии не будут соответствовать стандартам чистого производства. Поэтому при выборе материала уплотнения необходимо всесторонне учитывать износостойкость, температурную и коррозионную стойкость, санитарную классификацию и совместимость с условиями труда.
| Материал уплотнения | Основные преимущества | Применимые сценарии |
|---|---|---|
| EPDM (этилен-пропилен-диеновый мономер) | Устойчивость к пару, хорошие санитарные характеристики, экономичность. | Среды на водной основе, такие как молочные продукты, фруктовые соки и чистая вода. |
| Силиконовая резина VMQ | Сверхвысокая термостойкость, высокая степень стерильности. | Высокотемпературные стерильные условия труда для фармацевтических препаратов и детского питания |
| ФКМ Фторэластомер | Маслостойкий, спиртостойкий, устойчивый к сильным щелочам. | Пищевые среды с высоким содержанием жиров и спирта |
| ПТФЭ (политетрафторэтилен) | Сильная коррозионная стойкость, устойчивость к частицам | Кислотные, гранулированные и коррозийные материалы |
| WC карбид вольфрама | Сверхвысокая износостойкость, широкая универсальность. | Общие пары трения для обычного пищевого и фармацевтического применения. |
| Карбид кремния SiC | Низкое трение, высокоточная износостойкость. | Высококачественные санитарные применения с частыми циклами старт-стоп |
| Углеродный графит | Самосмазывающийся, устойчивый к высоким температурам и коррозии. | Высокотемпературные условия работы с мелкими твердыми частицами |
Пара трения является основным нажимным и износостойким элементом уплотнения, состоящим из вращающихся и неподвижных колец. Он требует высокой прочности, устойчивости к износу и коррозии, превосходной воздухонепроницаемости и хорошей обрабатываемости. Основные материалы следующие:
Это основной материал, широко используемый в промышленности, в котором в качестве основных компонентов используются кобальт, хром и титан, а в качестве связующего — кобальт. Чем выше содержание кобальта, тем ниже прочность материала. Распространенные марки включают YG-6, YG-8 и YG-15 с твердостью от 87 до 89,5 HRA. Ее твердость в 20 раз выше, чем у быстрорежущей стали. Он отличается высокой термостойкостью, низким коэффициентом теплового расширения, низким коэффициентом трения и хорошими характеристиками спаривания, подходит для большинства обычных условий транспортировки пищевых продуктов, молочных продуктов и жидких фармацевтических препаратов.
Термически обработанные легированные стали (3Х13, 4Х13 и др.) отличаются повышенной износостойкостью и прочностью, простотой механической обработки и экономичностью, подходят для условий работы с чистой водой и жидкими шламами, не подверженными сильной коррозии. Высококремнистое железо имеет твердость 45–50 HRC и устойчиво к серной кислоте, азотной кислоте и органическим кислотам, но не выдерживает сильных щелочей и соляной кислоты и применимо только в кислых средах без сильной щелочной коррозии.
Это современный высокоточный уплотнительный материал, признанный во всем мире, обладающий чрезвычайно низким коэффициентом трения, отличным снижением трения и износостойкостью, а также устойчивостью к высоким температурам и коррозии. В основном он сочетается с карбидом вольфрама, что значительно снижает потери уплотнения, подходит для транспортировки фармацевтических препаратов и высококачественных пищевых продуктов с частыми циклами старт-стоп, небольшими твердыми частицами и строгими санитарными требованиями.
Классический мягкий материал для пар трения, изготовленный методом высокотемпературного обжига. Для практического использования присущие ему поры требуют модификации пропитки, и их можно сочетать с карбидом вольфрама или карбидом кремния. К основным маркам относятся чистый углеродистый графит М121 (термостойкость до 350°С), графит, пропитанный эпоксидно-фурановой смолой (термостойкость до 200°С), и импрегнированный металлом графит М232Л (термостойкость до 400°С). Оно обеспечивает самосмазывание, низкое трение, устойчивость к коррозии и простоту обработки, подходит для высокотемпературных условий работы с мелкими твердыми частицами.
Эластичные компоненты обеспечивают стабильное компенсационное давление на уплотнения, а их материалы подбираются в соответствии с реальными условиями работы: нержавеющая сталь 1Х18Н9Т и 4Х13 для общекоррозионных сред; фосфористая бронза для морской воды и слабоагрессивных сред; Углеродистая сталь 65Mn и 60Si2Mn для работы в чистой воде при комнатной температуре и без коррозии; 50GV для высокотемпературных масляных насосов, эффективно предотвращая утечку через уплотнение, вызванную коррозией и ослаблением упругости.
Выбор материалов охватывает четыре ключевых аспекта: соответствие материалов транспортируемой среде, выбор термостойких материалов, соответствующих процессам очистки CIP/SIP, соответствие температурного допуска материала рабочей температуре оборудования и соответствие стандартам соответствия, включая FDA/3A для пищевых продуктов и USP для фармацевтических препаратов.
Общие неисправности, вызванные неправильным выбором материала, включают в себя набухание EPDM при контакте со смазкой, растрескивание силиконовой резины и последующее загрязнение материала при воздействии концентрированных кислот, утечку материала из-за недостаточной износостойкости обычного ПТФЭ, охрупчивание FKM при частой высокотемпературной стерилизации и утечку уплотнения в результате коррозии пружин из углеродистой стали. Все эти неудачи происходят из-за несоответствия условий работы и выбранных материалов.
Уплотнительные системы для санитарных винтовых насосов требуют полной комплектации; ни один материал не может соответствовать всем условиям работы. Очень важно точное соответствие материала условиям эксплуатации. EPDM в сочетании с карбидом вольфрама предпочтителен для обычных производственных линий на водной основе; ФКМ в паре с карбидом кремния выбирают для жирных и спиртосодержащих сред; силиконовая резина в сочетании с модифицированным графитом подходит для высокотемпературных стерильных фармацевтических процессов; ПТФЭ в сочетании с угольным графитом используется для применения в коррозионно-активных и гранулированных материалах.Теффикоспециализируется на уплотнениях для чистых жидкостей, предлагая высокосовместимые, долговечные решения для уплотнений для пищевой, фармацевтической и бытовой химической промышленности с полным спектром соответствующих требованиям уплотнительных материалов и продуманными системами выбора, обеспечивающими стабильную, экономичную и чистую работу производственных линий.
