مکانیکال سیل چیست ؟
سیل مکانیکی یک ابزار بسیار موثر است.
هر پمپ سانترفیوژ باید با یک شفت دوار مطابقت داشته باشد در حالی که به طور مکانیکی از مایع یا گاز در انتهای مرطوب پمپ نگهداری می کند.
سیل های مکانیکی عمدتا متشکل از یک ” سطح آببندی دوار” با مکانیسم چرخشی می باشند که با همان سرعت شفت پمپ می چرخد و نیز یک “سطح آببندی ثابت ” که به سطح آببندی دوار متصل می شود و با استفاده از یک گلند یا در بعضی مدل های پمپ یک مجموعه ی تحت فشار ( با استفاده از مجموعه فنر ها یا یک آکاردعون فلزی ) که برای جلوگیری از آلودگی و نشت زمانی که پمپ کار نمی کند و نیز وقتی شفت پمپ در حال چرخش است سطح دوار را به طور محکم در مقابل سطح ثابت نگه می‌دارد .
گسکت های آببندی استاتیک ((اورینگ ها)) یا سیلندر های الاستومری به طور استراتژیک برای تکمیل مجموعه آببندی وجود دارند .
شرایط انتخاب آب بند مکانیکی مناسب
برای انتخاب درست یک سیل مکانیکی بایستی ابتدا به قسمت چرخشی آن توجه کرده و سپس نوع سطوح ثابت آن را مورد ارزیابی قرار دارد.
عوامل فشار محیط سیل ، درجه حرارت و سرعت محور دوار ماشین نوع سیال پمپ شونده و اندازه قطر محور دوار را در نظر گرفت که با توجه به این مهم ، سیل مکانیکی مناسب برای پمپ انتخاب می شود.
زیرا زمانی که یک سیل از کار می افتد مقدار قابل توجهی از هزینه صرف جایگزینی آن شده و در بیشتر حالات تجهیزات فرایند از کار خارج شده تا سیل مکانیکی جدید نصب شوند.
لذا انتخاب درست آب بند مکانیکی با توجه به محیط کارکرد آن میتواند موجب بهره وری در فرایند تولید بشود.
مزایای آب بند مکانیکی
سیل مکانیکی ، شیوه ای ساده برای حفاظت سیال در یک مجرا یا لوله است که در آن یک شفت چرخشی از طریق یک محفظه ثابت عبور می کند یا گاهی اوقات محفظه اطراف شفت چرخش می کند.
هنگام آب بندی یک پمپ سانترفیوژ چالش این است که به یک شفت چرخشی اجازه بدهید که وارد بخش مرطوب پمپ شود بدون اینکه به حجم زیادی از سیال تحت فشار اجازه فرار داده شود
برای مقابله با این چالش نیاز به یک سیل یا آب بند بین شفت و محفظه پمپ است که بتواند فشار فرآیندی که در حال پمپ شدن است را حفظ کرده و در برابر اصطکاک ایجاد شده توسط چرخش شفت مقاومت کند.
به طور خلاصه چرا از سیل های مکانیکی استفاده می کنیم ؟
- سیل ها بدون نشت قابل مشاهده ، فیلم سیال روی سطوح را به صورت بخار نشت می دهند.
- طرح های مدرن “سیل کارتریج ” به شفت پمپ یا بوش آسیب نمی زند.
- نگهداری روزانه به این دلیل کاهش می یابد که سیل ها دارای فنرهای داخلی می باشند که آنها را خود تنظیم می کند.
- سیل ها دارای سطوح سبکی هستند که نسبت به گلند پکینگ ها نیروی کمتری مصرف می کند.
- آلودگی بلبرنگ در عملیات نرمال کاهش می یابد چون روان کننده توسط نشت سیل تحت تاثیر قرار نمی گیرد و به بیرون شسته می شود.
- اگر محصول در پمپ موجود باشد ، تجهیزات کارخانه از خوردگی کمتر رنج می برند.
- با این تکنولوژی خلا نیز می تواند آب بندی شود ، مشکلی برای پکینگ که هوا را به پمپ جذب می کند.
- محصول کمتر تلف می شود و در هزینه ها صرفه جویی می شود حتی آب گران است و نیاز کمتری به تمیز کردن سطح وجود دارد.
بخش متحرک مکانیکال سیل یا نشت بند مکانیکی یک آستین یا بوش دارد که همراه با یک نشت بند بر روی محور پمپ سوار شده است. در اطراف آستین یا بوش مکانیکال سیل یک سیلندر وجود دارد که توسط حلقه های نشت بند مدوری به نام اُو – رینگ ها سوار شده که همراه با آستین دوران می کند. سیلندر دارای تعدادی فنر مارپیچ که کار آنها فشردن سطوح نشت بندی روی هم است،یک رینگ تفلونی نشت بندی ، یک رینگ تراکم و رینگ نشت بندی اصلی دورانی می باشد . به طور معمول جنس این رینگ از فلز کربن است و از یک سطح نشت بندی کاملا صیقل داده شده و صاف ساخته شده است.
جزء ساکن مکانیکال سیل درون یا روی محفظه آب بندی همراه با اُو – رینگ ها یا پکینگ ها در بین آنها و محفظه نشت بندی سوار گردیده است . معمولا بخش ساکن مکانیکال سیل از جنس فولاد است اما اگر سرعت بالا و فشار بالا مد نظر باشد یا هدف ممانعت از تجاوز مایعات قرار داده شده باشد ، از مواد دیگری همانند تنگستن کاربید که فلزی بسیار سخت می نماید یا سرامیک ها نیز ساخته می شود . برای اینکه اصطکاک در سطوح رینگ های ساکن و متحرک به حداقل برسد ، این سطوح باید صاف و صیقلی باشند . برای روانکاری و خنک کاری سطوح متحرک و ساکن نیز از یک فیلم خیلی نازک استفاده می شود .
در استفاده از پمپ هایی که مایعات آلوده و کثیف را جا به جا می کنند باید چه اقداماتی را انجام داد؟
بعضی از انواع پمپ ها نیز ناچارند مایعاتی را حمل و جا به جا نمایند که تمیز نیستند ، در این حالت باید توسط یک لوله کشی جداگانه مایع را برای ته نشین کردن ناخالصی های آن بالا برد و از آن قسمت به نشت بند فرستاد . مایع سیال را می توان با عبور از یک فیلتر ، اتصال گرفتن از خروجی پمپ سیفون و یک جدا کننده سیلیکونی تمیز به نشت بند ارسال نمود . برای مایعات متجاوز و سمی لازم است مایع نشت بند دیگری از منابع دیگری تامین شود . چنین سیستمی برای جا به جایی مایعات تمیز نیز ، مناسب است.
رینگ های فرسایشی چه کاربردی دارند؟
رینگ های فرسایشی که به آنها رینگ های آب بندی بدنه و پروانه نیز می گویند به منظور جلوگیری از سایش بدنه و گرانقیت در شکاف و فاصله دورانی استفاده می شود . اگر رینگ های فرسایشی دچار سایش شوند معمولا می توان آنها را تعویض کرد ولی قیمت آنها در مقایسه با قیمت بدنه و پروانه نو بسیار کمتر خواهد شد.