De viscositeit van een vloeistof heeft direct invloed op hoe een mechanical seal voor industriële pompen functioneert. Dikke, stroperige vloeistoffen zorgen voor meer wrijving en warmteontwikkeling aan de loopvlakken, terwijl dunne vloeistoffen juist te weinig smering bieden. Voor industriële pompen en roerwerken betekent dit dat de keuze van seal, materialen en ondersteuningssysteem sterk afhangt van de vloeistof die je verwerkt. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over viscositeit en pompafdichting.
Wat gebeurt er met een mechanical seal bij een hoge viscositeit?
Bij een hoge viscositeit wordt de vloeistof stroperig en moeilijk te verplaatsen. Dit zorgt ervoor dat de vloeistoffilm tussen de loopvlakken van de mechanical seal dikker en ongelijkmatiger wordt, wat leidt tot verhoogde wrijving, warmteontwikkeling en slijtage. In extreme gevallen kan de seal vastlopen of vroegtijdig falen door oververhitting.
Visceuze vloeistoffen zoals zware oliën, siropen of polymeren stellen hoge eisen aan de seal. De loopvlakken moeten bestand zijn tegen de extra mechanische belasting, en de seal moet voldoende koeling krijgen om stabiel te blijven. Zonder de juiste aanpak neemt de kans op lekkage en ongeplande stilstand sterk toe.
Daarnaast kan een hoge viscositeit ervoor zorgen dat de vloeistof niet goed circuleert langs de seal. Dit versterkt de warmteopbouw en kan leiden tot carbonisatie van de vloeistof op de loopvlakken, wat de afdichting verder beschadigt. Een goed doordacht koeling- en spoelsysteem is bij visceuze vloeistoffen dan ook geen luxe, maar een praktische noodzaak.
Hoe beïnvloedt een lage viscositeit de afdichting van een pomp?
Een lage viscositeit betekent dat de vloeistof dun en waterachtig is, zoals lichte koolwaterstoffen, oplosmiddelen of water zelf. Dit levert onvoldoende smerende werking op voor de loopvlakken van de mechanical seal, waardoor droog contact kan ontstaan. Het resultaat is versnelde slijtage en een kortere levensduur van de seal.
Dunne vloeistoffen hebben ook de neiging om snel te verdampen of te lekken langs de loopvlakken, zeker bij hogere drukken of temperaturen. Dit maakt de afdichting van een pomp bij lage viscositeit technisch uitdagender dan bij vloeistoffen met een gemiddelde viscositeit. De seal moet nauwkeurig zijn afgesteld op de specifieke procesomstandigheden.
Bij lage viscositeit is de keuze van loopvlakmaterialen extra belangrijk. Materialen met een lage wrijvingscoëfficiënt, zoals siliciumcarbide gecombineerd met koolstof, helpen om de slijtage te beperken en de seal langer betrouwbaar te houden. Ook de vlakheid en afwerking van de loopvlakken spelen een grotere rol dan bij dikkere vloeistoffen.
Welke loopvlakmaterialen zijn geschikt voor visceuze vloeistoffen?
Voor visceuze vloeistoffen zijn loopvlakmaterialen nodig die bestand zijn tegen hoge temperaturen, mechanische belasting en chemische aantasting. Siliciumcarbide (SiC) en wolfraamcarbide zijn populaire keuzes vanwege hun hardheid en slijtvastheid. Koolstof wordt vaak gebruikt als tegenloper vanwege de zelfsmerende eigenschappen, wat de wrijving bij dikke vloeistoffen helpt beperken.
De combinatie van materialen hangt sterk af van de specifieke vloeistof en de procesomstandigheden:
- Siliciumcarbide tegen siliciumcarbide: Geschikt voor abrasieve en visceuze vloeistoffen met vaste deeltjes. Zeer slijtvast, maar vereist goede smering.
- Wolfraamcarbide tegen koolstof: Goede keuze voor zware oliën en vloeistoffen met hoge viscositeit. Koolstof biedt zelfsmering en absorbeert warmte.
- Siliciumcarbide tegen koolstof: Veelzijdige combinatie voor een breed scala aan vloeistoffen, ook bij matige viscositeit.
Naast de loopvlakmaterialen speelt ook het elastomeer een rol. Bij hoge temperaturen door visceuze vloeistoffen kies je bij voorkeur voor EPDM of Viton, afhankelijk van de chemische samenstelling van de vloeistof. Een verkeerde elastomeerkeuze kan leiden tot zwelling of degradatie van de afdichting.
Wanneer is een seal support system nodig bij viscositeitsproblemen?
Een seal support system is nodig wanneer de procesomstandigheden de mechanical seal niet voldoende koelen, spoelen of smeren. Bij visceuze vloeistoffen is dit al snel het geval, omdat dikke vloeistoffen slecht circuleren en warmte ophopen rond de seal. Een support system zorgt voor een stabiele omgeving aan de loopvlakken en verlengt de levensduur van de afdichting aanzienlijk.
Typische situaties waarbij een seal support system nodig is bij viscositeitsproblemen:
- De vloeistof heeft een viscositeit die te hoog is voor directe smering van de loopvlakken
- De procestemperatuur stijgt door wrijving boven de toegestane grens van de seal
- De vloeistof bevat vaste deeltjes die de loopvlakken kunnen beschadigen
- De vloeistof kristalliseert of polymeriseert bij afkoeling rond de seal
- Er is risico op droogloop bij het opstarten of stilleggen van de pomp
Wij werken met seal support systems gebaseerd op het thermosyphon-principe, waarbij een externe vloeistof de seal koelt en smeert zonder dat de procesvloeistof hiermee in contact komt. Dit is een betrouwbare aanpak voor toepassingen met extreme viscositeit of temperatuurwisselingen.
Hoe kies je de juiste mechanical seal voor jouw vloeistof?
De juiste mechanical seal kies je op basis van vier factoren: de viscositeit van de vloeistof, de procestemperatuur, de druk in het systeem en de chemische eigenschappen van de vloeistof. Samen bepalen deze parameters welk sealtype, welke materialen en welke ondersteuning nodig zijn voor een betrouwbare afdichting.
Begin met het in kaart brengen van de vloeistof. Is het een dunne, agressieve vloeistof of een dikke, stroperige stof? Bevat het vaste deeltjes? Wat is de temperatuur bij normaal bedrijf en bij opstarten? Op basis van deze informatie kun je bepalen of een enkelvoudige seal volstaat of dat een dubbele seal met support system noodzakelijk is.
Houd ook rekening met de toepassing zelf. Een pomp in de voedingsindustrie vraagt om FDA-gecertificeerde materialen, terwijl een chemische installatie juist bestand moet zijn tegen agressieve oplosmiddelen. De combinatie van vloeistofviscositeit en industriële eisen bepaalt uiteindelijk de meest geschikte sealconfiguratie.
Hoe wij helpen bij de juiste afdichtingskeuze voor jouw vloeistof
Met meer dan 20 jaar ervaring in industriële afdichtingen helpen wij je om de juiste mechanical seal te kiezen voor jouw specifieke vloeistof en procesomstandigheden. Of je nu werkt met dunne oplosmiddelen, stroperige siropen of abrasieve slurries, wij denken met je mee en zoeken altijd naar de meest efficiënte oplossing.
Wat wij voor je kunnen doen:
- Advies op maat over sealtype en loopvlakmaterialen op basis van jouw vloeistofviscositeit en procesdata
- Levering van nieuwe en gereviseerde mechanical seals voor alle bekende merken en typen
- Engineering en modificatie van seals voor bijzondere toepassingen of afwijkende maten
- Levering en configuratie van seal support systems voor viscositeitsgevoelige processen
- FDA- en EC1935/2004-gecertificeerde producten voor de voedings- en farmaceutische industrie
Wil je weten welke afdichting het beste past bij jouw vloeistof en installatie? Neem contact met ons op en we helpen je direct verder met eerlijk en concreet advies.
