在造纸和食品生产中经常使用的大型底入式或侧入式混合器和搅拌器往往难以密封。当轴从设备的底部或侧面进入时，随着时间的推移，最终的泄漏几乎是保证的。使用填料密封或机械密封存在以下几个挑战:
- 产品接触密封元件，导致密封元件和机器轴/套的加速磨损。
- 这种磨损会导致产品损失、密封失效并增加运营成本。
- 泄漏的产品会带来安全和卫生问题、滑倒风险和清洁问题。
在食品和造纸生产中，轴的运动是另一个问题。在这两种工艺工业中，大量的成分可能会落入设备中，导致轴移动和振动。这种移动可能损坏填料和机械密封。这导致了更换密封的停机时间，但一旦资产重新启动，就会重新开始磨损、损坏、泄漏和更换的循环。植物如何结束这个循环?
空气密封
空气密封，不接触轴或套筒，是为了适应可能发生的错位，当沉重的成分和材料落入碗。填料可能会使轴或套筒产生摩擦，造成泄漏路径。机械密封可能会被轴运动损坏，并导致泄漏。最终，产品不再密封，而是掉在地板上。空气密封已用于干和湿应用，包括液压碎纸机，搅拌器，混合器和搅拌机。
工作原理
气封采用工程设计的间隙和定向流动路径，以产生均匀的压力和速度分布。这些间隙和流动路径产生气动密封。为了适应在许多食品和造纸工业应用中可能存在的固有不对中，密封中使用了浮动油门，可处理0.0625英寸的平行和1.5度的角度不对中。内部压力/流量剖面得到控制，并在节流阀和轴/套筒之间形成一个周向空气边界层。
这种空气边界减轻了任何损害，将发生由于轴运动或错位，允许油门浮动。
无需维护
如果气流持续，这些气封就不需要维护。通过设计，产品不会进入密封或节流区域，因此不会因污染而造成损坏。它的结构材料可以防止磨损和腐蚀。
然而，系统中断，如停电和空气中断确实会发生。如果在操作过程中关闭气源，产品可能会进入密封。这可能导致内部空气通道堵塞，破坏压力分布的均匀性。如果发生这种情况，可能需要拆卸密封。它可以很容易地拆卸、清洗和重新组装。
空气密封改善了许多行业的运营，其中两个行业屡获成功，即食品生产和纸浆造纸厂。
以及东海岸动物饼干生产商的细菌生长。
用动物饼干解决问题
东海岸的一家动物饼干生产商在面团搅拌机上遇到了重大问题。面团可能会有问题，因为它会渗出封条，挤出水分，留下一层面粉/面团状的薄膜。这层薄膜积聚并变硬。在潮湿的环境中，除了产品丢失和硬化，难以清洁的薄膜，细菌还会积累和生长。
泄漏是持续的，导致了重大的产品损失和内部管理问题。密封部件需要定期更换，这占用了维护时间，并增加了新密封的成本。
两年前，安装了气封(图2)以取代OEM橡胶密封。从那时起，泄漏已被消除。密封件运行时无泄漏，无需维护，无需更换部件或停机。客房管理问题也得到了缓解。此后，动物裂解生产商对该工厂的另外两台混合器(其中一台采用接触气密封)进行了升级，并获得了相同的结果。有了这种新的密封技术，孩子们(以及孩子们的内心)都很高兴，因为动物饼干继续从生产线上流出。
消除中西部工厂的成本和安全风险
在纸浆和造纸厂，碎纸机(也称为水浆碎纸机)是一种大型搅拌器，它将纸浆、再生纸或纸板混合到水、纸浆和化学物质的浆液中，以制造纸张。想象一下大量的再生纸被扔进碗里。冲击、振动和轴运动是不可避免的。
在中西部的一家造纸厂，纸浆泄漏导致齿轮箱故障，不得不花费6万美元进行重建。当泄漏率过高和包装寿命耗尽时，纸浆机也必须重新包装。这种衰竭发生得更快，因为恶劣的性质的碎纸机和轴运动。产品不断丢失。虽然这是一个额外的成本，但团队并没有努力定义一年损失了多少。
由于变速箱的重建，包装采购和产品成本，工厂正在亏损。这还不包括每次更换包装所造成的损失，更换包装的频率比一般情况下要高。
除了财务损失和停机时间之外，还出现了安全风险和内务问题。漏在地板上的纸浆本身很滑，但黏液和霉菌也形成了，使得该区域不安全，走在上面很滑。因此，需要经常清理。
植物小组已经受够了。他们决定在试制纸浆机上安装一个非接触式空气密封，看看效果是否有所改善。到目前为止，空气密封已经消除了纸浆泄漏。不再需要更换包装的成本和停机时间。齿轮箱不再有纸浆泄漏，因此它的寿命将会延长。
除了这些可衡量的改进，该过程将不再失去产品。虽然纸浆损失的确切数量没有被工厂的团队捕获，但这种停止将减少成本、浪费和管理需求。
随着空气密封技术的发展，最终用户将体验到运营成本的降低。这些密封件具有较低的生命周期成本，并提高了安装它们的设备的寿命，因为它们减少了维护;尽量减少设备维修和停机时间;减少泄漏产品的清理和消除;并提供更安全的工作环境。
参考文献
1.第三方CFD分析由MSC软件，mscsoftware.com