Пружинные фторопластовые уплотнения

Spring energized PTFE Seals

Что такое фторопластовые уплотнения с пружиной?

Фторопластовые уплотнения с пружиной | Spring energized ptfe seals

Фторопластовые уплотнения с пружиной – это манжетные уплотнения, где фторопласт (PTFE), известный своей химической стойкостью и низким коэффициентом трения, работает в тандеме с пружиной, обеспечивающей необходимое предварительное сжатие и уплотняющее усилие. Уплотнения с пружиной представляют собой эффективное сочетание эластомерных и металлических концепций уплотнений.

Пружинные уплотнения представляют собой высоконадежный вариант, когда стандартные уплотнения на основе эластомера и полиуретана не соответствуют рабочим ограничениям, параметрам оборудования или условиям окружающей среды вашего приложения. Даже когда стандартное уплотнение может удовлетворить основные потребности, многие инженеры обращаются к пружинным уплотнениям для повышения уровня надежности и спокойствия.

Как работают пружинные уплотнения?

Как работают фторопластовые уплотнения с пружиной
  1. Пружина обеспечивает постоянное давление на уплотнительный элемент из фторопласта, гарантируя надежное уплотнение даже при перепадах давления в системе.
  2. PTFE обладает низким коэффициентом трения, что снижает износ и увеличивает срок службы уплотнения.
  3. Химическая стойкость тефлона позволяет использовать манжеты с пружиной в агрессивных средах, где другие уплотнения быстро разрушаются.

Конструкция уплотнения с пружиной

  • Уплотнительный элемент изготавливается из PTFE (фторопласта, тефлона) различных модификаций (в зависимости от условий эксплуатации).
    • Ф-4: Универсальный материал, подходит для большинства применений.
    • ФЭП: Устойчив к воздействию агрессивных химических веществ, в том числе кислот и щелочей.
    • Ф-10: Морозостойкий материал, может работать при температурах до -200°C.
    • СКЭПТ: Модифицированный PTFE с улучшенными эластичными свойствами.
  • Пружина во фторопластовом уплотнении может быть спиральной, конической, меандровой из нержавеющей стали, титана, бронзы или других материалов.
    • Нержавеющая сталь: Универсальный материал, подходит для большинства применений.
    • Титан: Легкий и прочный материал, используется в авиационной и космической промышленности.
    • Бронза: Устойчива к воздействию морской воды.
  • В некоторых конструкциях пружинных уплотнений могут использоваться ограничительные кольца, защитные шайбы и другие элементы.
Устройство пружинных уплотнений из фторопласта
Устройство пружинных уплотнений: 1 — оболочка манжеты, 2 — пружина

Примеры применения фторопластовых уплотнений с пружиной

  • Химическая промышленность: Насосы, емкости, реакторы, трубопроводы, работающие с агрессивными химическими веществами (кислотами, щелочами, растворителями).
    • Пример: Фторопластовые уплотнения с пружиной используются в производстве хлора, серной кислоты, удобрений, других химических продуктов.
  • Нефтегазовая промышленность: Добыча, транспортировка, переработка нефти и газа.
    • Пример: уплотнения с пружиной обеспечивают герметичность насосов, задвижек, компрессоров, трубопроводов в нефтеперерабатывающей промышленности.
  • Пищевая промышленность: Насосы, трубопроводы, емкости для пищевых продуктов и напитков.
    • Пример: пружинные уплотнения используются в производстве соков, пива, молочных продуктов, других пищевых продуктов.
  • Фармацевтическая промышленность: Оборудование для производства и хранения лекарственных средств.
    • Пример: Фторопластовые уплотнения с пружиной обеспечивают стерильность и герметичность емкостей, трубопроводов, биореакторов в фармацевтической промышленности.
  • Вакуумная техника: Насосы, затворы, камеры вакуумных систем.

Особенности и преимущества пружинных уплотнений

  • Широкий диапазон рабочих температур: от -200°C до +260°C (в зависимости от материала).
  • Высокая химическая стойкость: устойчивы к воздействию агрессивных химических веществ, кислот, щелочей, растворителей.
  • Низкий коэффициент трения: снижает износ и увеличивает срок службы.
  • Вакуумная герметичность: фторопластовые уплотнения с пружиной выдерживают глубокий вакуум.
  • Устойчивость к радиационному излучению: могут применяться в атомной промышленности.
  • Долговечность: служат в несколько раз дольше, чем уплотнения из других материалов.

Стандартные пружинные уплотнения

Помимо стандартного ассортимента уплотнений с пружиной существует множество дополнительных нестандартных типов профилей для специальных применений во многих различных областях промышленности и конечных изделиях. Данные профили не попали в перечень, приведенный ниже, так как разработаны для специфических применений и отличаются от стандартных рекомендаций. Для подачи заявки на нестандартные решения по уплотнениям с пружиной, свяжитесь с нашей консультационной службой по телефону или используя форму заявки на данной странице.


Рекомендации по установке пружинных уплотнений

Составные посадочные канавки

Установка пружинного уплотнения в составную конструкцию канавки
Составные посадочные канавки штока и поршня; слева: шток,
справа: поршень

Пружинные уплотнения являются жесткими в сравнении с изделиями, выполненными из эластомеров. Они могут быть повреждены при растяжении или сжатии сверх предельных значений для материала. Рекомендуется по возможности использовать составное разъемное конструктивное исполнение посадочной канавки.

Это обеспечивает простоту установки или снятия фторопластового уплотнения с пружиной без необходимости применения специального инструмента. С целью не допустить повреждения изделия необходимо убедиться, что все края, через которые может пройти уплотнение во время монтажа, имеют плавное и ровное сопряжение.

Ступенчатая посадочная канавка

Ступенчатые посадочные канавки для пружинных уплотнений
Ступенчатые посадочные канавки; слева: шток, справа: поршень

Иногда использование открытой посадочной канавки непрактично или невозможно для пружинного уплотнения. В качестве альтернативы можно использовать ступенчатую или частично закрытую посадочную канавку.

Такое сплошное конструктивное исполнение в виде единого блока имеет уменьшенную стенку посадочной канавки на стороне давления. Это позволяет зафиксировать уплотнение в посадочной канавке. Бортик предназначен для удерживания уплотнения в посадочной канавке во время окончательной сборки и под действием динамических условий, например, в момент низкого давления при обратном ходе в возвратно-поступательных применениях. В состоянии под давлением фторопластовое пружинное уплотнение естественным образом удерживается в задней части посадочной канавки.