压力容器是盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备,通常是由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔及接管、支座以及其他各种内构件组成。其中密封是压力容器设计中一个十分重要的组成部分,密封的有效性直接关系到压力容器使用性能能否达标、环境保护是否合规及人生财产是否安全。
Garlock多年来一直致力于与压力容器制造厂商的合作,共同探讨更可靠的密封方案。在密封材料选择、密封性能好坏、质量可靠和制造成本等方面积累了大量的经验,总结了以下种类的压力容器的典型密封应用案例。
造纸工业是我国重要的基础原材料行业,具有规模效益显著和污染程度高等特点。制浆造纸生产一般由制浆、洗浆、漂白、造纸的工序组成。制浆工艺通常采用化学制浆法(如硫酸盐法、烧碱法、石灰法、氧碱法和氨法等),制浆蒸煮工艺中产生了大量的废水中含有大量的木质素,呈黑褐色,故称作黑液。黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质需要回收或处理。接着纸浆进入洗浆工艺。漂白工艺多采用含氯漂白技术,大量使用氯气和次氯酸盐等化学品,漂白后产生很多白水,主要有漂白浆料输送到造纸车间所经过的浓缩机产生的白水和造纸车间所产生的湿纸浆经过轧辊产生的白水。工艺路线请参考上图。
目前造纸行业已进入由高速发展阶段转向高质量发展的新经济时代,设备在工业自动化、数字化和智能化升级的同时需要配套更加安全可靠的密封解决方案,优化纸浆和造纸的生产工艺效率和污染控制,实现资源节约型生产,提高产业效率与竞争力
各种矿物的开采,是一项庞大而复杂的系统工程,矿山生产活动对设备的依赖性很大。近20年来,随着采矿事业的飞速发展生产规模也不断扩大技术持续发展,因此矿山设备的品种规格不断增多,设备的性能和质量提高很快随着,所需设备的构成和高规格也日趋现代化。矿山开采工程中必须的一般设备有钻孔工程设备、铲装工程设备、运输及提升设备、供排水系统设备、通风排尘设备、压缩空气系统设备和管道输送系统设备等。
Garlock基于对露天矿设备的典型应用和密封方案的经验,对以下两种典型的高粉尘、重载的油封密封方案进行分享。
在药品制造和食品的生产过程中,除了需要安全可靠的密封解决方案外,还需要避免污染物进入以及避免细菌的产生,否则后果是非常严重且有害的。通常医药食品工艺中需要花费昂贵的成本进行高频率的在线清洗(CIP)和在线灭菌(SIP),对密封方案合作伙伴来说,避免污染源和提供长期可靠的有效密封性都非常重要。
用于这类行业的密封产品有一个共同点:有高洁净度需求,如满足医药食品行业领域中有影响力组织如FDA(美国食品药监局)、USP VI(美国药典),3A或EHEDG (欧洲卫生工程和设计组织)等提出的认证或特定需求等。
Garlock基于对药品制造和食品生产过程中重点的设备和密封方案的经验,总结和分享了对湿法造粒机、搅拌器和在线清洗工作站的典型密封应用方案。
阀门是现代工业系统中随处可见的管道组成件。随着工业技术的不断进步,生产工艺越来越复杂,生产中的介质条件按越来越苛刻,因此对阀门的要求也越来越高,越来越多样化。阀门的基本要求是外漏和内漏在标准容许的范围之类,阀门的外泄漏会造成污染环境同时也浪费资源;阀门的内泄漏会造成管道介质控制不严,该关断的不能及时关断,有些会污染管道介质,甚至会产生化学反应、造成爆炸。根据生产工艺需要,结合介质的温度、压力及介质的毒性、腐蚀性、火灾危险性等条件,正确而且合理地选用阀门和匹配的密封方案,在满足生产操作需要的同时,保证工厂运行的安全可靠性。
Garlock基于对一些典型阀门的应用和密封方案的经验做了如下分享,希望和中国客户一起携手创建更加安全和洁净的工作环境。
齿轮箱,又名变速箱,是一种动力传达机构,通过不同齿数的齿轮啮合,将电机的转数转换到执行设备需要的转数,并能改变转矩的机构。齿轮箱广泛应用在速度与扭矩的转换设备,几乎在各式机械的传动系统中都可以见到,从交通工具的船舶、汽车、机车,建筑用的重型机械到机械工业所用的加工机器及自动化生产设备,到日常生活中常见的家电,钟表等等,其应用从大动力的传输工作到小负荷、精确的角度传输。
Garlock基于对风电行业、化工场合中满油位的两例苛刻的典型应用的密封方案做了如下总结分享。
泵是把机械能转换成液体的能量、用来增压输送流体的机械设备。泵是国民经济中应用最广泛、最普通的通用机械之一,除了水利、电力、农业和矿山等大量采用外,尤以石油化工生产中用量最多,而且由于化工生产中原料、半成品和最终产品中很多是具有不同物性的液体,如腐蚀性、固液两相流、高温或低温等,要求有大量的具有一定特点的化工用泵来满足工艺上的要求。泵用途广泛,品种系列繁多,对它的分类方法各不相同。按其工作原理泵一般可分为叶片泵、容积泵和其它类型三大类。
Garlock基于对化工、油气、加药场合中泵的典型结构和密封方案的经验做了如下分享。
槽罐车是一种专业运输化工物品的危险品运输车,由于其总体运输量和单次运输量都很大,且单位装载量、体积与其它的危险货物运输包装相比都要大得多,因而发生泄漏、火灾、爆炸、中毒事故的恶劣影响也就大。因此,对于槽罐车的运营除加强安全驾驶、规范化操作外,还需要在设计时特别注意罐车设计及制造的合规性和严谨性,需要和专业的密封方案提供商紧密合作,共同创建安全可靠、无跑冒滴漏的罐体和作业区环境。
Garlock基于对槽罐车中人孔垫片和卸料口的的衬里蝶阀密封方案经验做了如下分享。
半导体技术是人类科学技术发展至今复杂的技术之一,被誉为现代制造业皇冠上的明珠,世界上复杂的物理化学理论和精密的设备,都能在半导体行业的生产线上见到。
芯片的制造过程可以分为前道工艺和后道工艺。前道是指晶圆制造厂的加工过程,即在空白的硅片完成电路的加工;后道是指晶圆的切割、封装成品以及最终的测试过程。前道工艺包括光刻、刻蚀、薄膜生长、离子注入、清洗、CMP、量测等;后道工艺包括减薄、划片、装片、键合等封装工艺以及终端测试等。其中光刻、刻蚀和薄膜沉积是芯片前道制造三大核心工艺技术。
根据摩尔定律演进,每18~24个月芯片性能将提升一倍。1971年英特尔发布的第一个处理器4004,就采用10微米工艺生产,仅包含2300多个晶体管。随后,晶体管的制程节点以0.7倍的速度递减,90nm、65nm、45nm、32nm、22nm、16nm、10nm、7nm等等相继成功研制出来,目前正向5nm、3nm、2nm突破。对半导体设备来说,根据半导体行业内“一代设备,一代工艺,一代产品”的经验,半导体设备要超前半导体产品制造开发,新一代产品更新一代工艺制程,则需更新一代更为先进的制程设备。
穿越广阔的太空是人类的一个光荣的梦想,但挑战是复杂而众多的。我们非常自豪能够在提高安全性和增强当今运载火箭和航天器的信心方面发挥作用。我们的工程组件和航空航天密封设计已在有人和无人任务中使用了数十年,以持续降低风险并提高系统性能。关键应用包括阀门和发动机组件的金属密封件、AS5202 端口应用的 K-Port 密封件、加压系统的爆破片、涡轮泵应用的机械密封以及液压和气动系统的波纹管和蓄能器。
目前全世界核电站、核潜艇和核动力航空母舰等使用的反应堆中均以压水堆为主,截至2000年底,全世界有258座运行中的反应堆,占总数的64.6%。
压水反应堆利用轻水(普通水H2O)作为冷却剂和中子慢化剂。其冷却系统由两个循环回路组成。一回路连接着堆芯和二回路中的蒸汽发生器,回路内压力保持在150个大气压左右,在此压力下可将一回路水加热至约343℃而不沸腾。一回路水在二回路蒸汽发生器的传热管中将压力约为70个大气压左右的二回路水加热至沸腾(温度约260℃),形成的水蒸气(过滤掉混杂的液态水后)再通过二回路送至汽轮机,推动涡轮发动机运转。在传热管中释放热能的一回路水以290℃左右的温度回流至堆芯,完成一回路循环。从汽轮机流出的二回路水经冷凝器凝结为液态水后,回流至蒸汽发生器,完成二回路循环。我们的密封解决方案被应用在核电循环的每一个步骤:研究、铀浓缩、燃料生产、核电厂、核废物容器、回收处理。
粉体/浆料混合是通过机械或流体方法使不同物理性质和化学性质的颗粒在宏观上分布均匀的过程,简言之是两种以上的固态粉体或浆料物料在外力的作用下,使其不均匀性降到最低的过程。随着新材料的研发和工业化应用高速发展,粉体/浆料复合材料的均匀混合越来越重要。