مهر و موم مکانیکی چیست؟
مهر و موم مکانیکی از نشت مایع پمپ شده و از بین رفتن محصولات پمپ شده گران قیمت جلوگیری می کند. به بیانی دیگر پمپ را آب بندی می کنند تا سیال داخل آن بماند. از حدود دهه 1950، مهر و موم های مکانیکی تقریباً به طور کامل جعبه پرکن ناکارآمد و گران قیمت را حذف کرده اند.
آنها در جایی نصب می شوند که شفت پمپ وارد محفظه پمپ می شود یا از آن خارج می شود. مهر و موم در انواع، اندازه ها و پیکربندی های مختلف موجود است. با این حال، همه آنها از اصل اساسی ترکیبی از سطوح ثابت و دوار استفاده می کنند.
مهر و موم مکانیکی یکی از اجزای حیاتی در سیستم های پمپ گریز از مرکز هستند. این دستگاه ها با جلوگیری از نشت مایعات و دور نگه داشتن آلاینده ها، یکپارچگی سیستم های پمپ را حفظ می کنند. سیستم های سیل مکانیکی در طرح های مختلف آب بند برای تشخیص نشتی، کنترل محیط آب بندی و روانکاری سیل های ثانویه استفاده می شود.
بسته به نوع پمپ و متغیرهای فرآیند، انواع مختلفی از آب بند مکانیکی وجود دارد که می توانید انتخاب کنید. هر نوع مهر و موم دارای طراحی و ویژگی های منحصر به فرد خود است که آن را برای یک کاربرد خاص مناسب می کند.
نحوه عملکرد مهر و موم مکانیکی پمپ
مهر و موم مکانیکی با استفاده از دو سطح همپوشانی بسیار مسطح کار می کند که این امر نشت مایعات را دشوار می کند. یک سطح با محور نمی چرخد (ایستا)، در حالی که سطح دوم با محور می چرخد (چرخش).
هنگامی که این دو وجه به هم ساییده می شوند، لایه سیال بین دو وجه به منظور خنک سازی و روانکاری حرکت می کند. در حالت ایده‌آل، سیال پمپ شده از بین دو وجه خارج می‌شود، به صورت مایع وارد می‌شود و وقتی به جو می‌رسد تبخیر می‌شود.در این مرحله باید به این نکته اشاره کرد که تمام آب‌بندهای مکانیکی مقدار بسیار کمی بخار نشت می‌کنند، بنابراین حتی بهترین طراحی سیل مکانیکی نیز قسمت کوچکی از سیال پمپ شده را از دست می‌دهد.
همانطور که در بخش قبل توضیح داده شد، مهر و موم مکانیکی شامل وجه های چرخشی و ثابتی است که در مقابل یکدیگر قرار دارند. این صفحات با استفاده از فنرها و فشار تولید شده از سیال فرآیند، نیروی بسته شدن را بر روی یکدیگر اعمال می کنند. به این ترتیب یک مهر و موم برای جلوگیری از نشت مایع بین محور چرخان و محفظه پمپ تشکیل می شود.
اجزای تشکیل دهنده مهر و موم مکانیکی
تمام مهر و موم های مکانیکی معمولاً از سه جزء اصلی تشکیل شده اند:
- مجموعه ای از سطوح آب بندی اصلی: یکی می چرخد و یکی ثابت می ماند.
- مهر و موم های ثانویه شامل گوه های PTFE یا Graff، O-ring یا V-ring می باشد.
- لوازم جانبی سخت افزاری مختلف مانند حلقه گلند، حلقه حلقه، حلقه فشرده سازی، پین، فنر، حلقه نگهدارنده و دم.
به طور کلی، انواع مختلفی از مهر و موم های مکانیکی وجود دارد.
انواع مختلف مهر و موم مکانیکی :
انواع مهر و موم مکانیکی از نظر طراحی، چیدمان و نحوه پراکنده کردن نیروهای هیدرولیکی وارد بر روی آنها متفاوت است. رایج ترین انواع مهر و موم شامل موارد زیر است:
- مهر و موم متعادل
- مهر و موم نامتعادل
- مهر و موم فشاری
- مهر و موم غیر هل دهنده
- مهر و موم های معمولی
- مهر و موم کارتریج
مهر و موم متعادل و مهر و موم نامتعادل
ترتیبات آب بندی مکانیکی متعادل به سیستمی اطلاق می شود که در آن نیروهای وارد بر وجوه آب بند متعادل می شوند. در نتیجه بارگذاری سطح پایین تر، روغن کاری یکنواخت وجه های آب بند و عمر آب بند بیشتر می شود.
آب بندی های مکانیکی متعادل به ویژه برای فشارهای عملیاتی بالاتر، معمولاً بالای 200 PSIG مناسب هستند. آنها همچنین انتخاب خوبی برای استفاده از مایعات با روانکاری کم و فرار بالاتر هستند.
انواع آب بند مکانیکی نامتعادل معمولاً به عنوان یک گزینه اقتصادی تر برای آب بند تعادل پیچیده تر استفاده می شود. مهر و موم های نامتعادل ممکن است به دلیل کنترل دقیق تر ، نشت کمتری از محصول نشان دهند، اما در نتیجه می توانند میانگین زمان خرابی بسیار کمتری را نشان دهند. آب بندی نامتعادل برای فشار بالا یا بیشتر کاربردهای هیدروکربنی توصیه نمی شود.
مهر و موم فشاری و غیر هل دهنده
مهر و موم های فشار دهنده از یک یا چند فنر برای حفظ نیروهای بسته شدن آب بند استفاده می کنند. فنرها می توانند در عنصر چرخان یا ثابت مهر و موم مکانیکی باشند. مهر و موم های نوع فشاری می توانند آب بندی را در فشارهای بسیار بالا ایجاد کنند، اما به دلیل وجود الاستومری در زیر وجه آب بند اولیه که می تواند در حین حرکت در امتداد شفت / آستین در معرض ساییدگی قرار گیرد، دارای یک اشکال است.
مهر و موم های غیر فشار دهنده از یک دم فلزی یا الاستومری برای حفظ نیروهای بسته شدن مهر و موم استفاده می کنند. این مهر و موم ها برای کاربردهای کثیف و دمای بالا مناسب هستند. مهر و موم دم به کاربردهای فشار متوسط/کمتر محدود می شود.
لازم به ذکر است هر دو طرح هل دهنده و غیر هل دهنده در پیکربندی های متعادل و نامتعادل موجود هستند.
مهر و موم های مکانیکی معمولی
مهر و موم های معمولی اغلب هزینه کمتری دارند وبیشتر بر روی تجهیزات خدمات عمومی نصب می شوند. این مهر و موم ها برای سرویس دهی به مهارت بالاتری نیاز دارند زیرا به عنوان اجزای جداگانه نصب می شوند.
مهر و موم نوع کارتریج
مهر و موم های مکانیکی نوع کارتریج همه عناصر آب بند را در یک مجموعه واحد ترکیب می کنند. این به طور چشمگیری احتمال خطای مونتاژ و زمان مورد نیاز برای تعویض مهر و موم را کاهش می دهد.
ملاحظات کلیدی هنگام انتخاب انواع مختلف مهر و موم مکانیکی برای پمپ ها
هنگام تصمیم گیری در مورد نوع سیستم آب بندی برای یک پمپ گریز از مرکز، اپراتورها باید با توجه به کاربرد منحصر به فرد خود انتخاب کنند. عدم انتخاب نوع آب بندی مناسب می تواند منجر به از بین رفتن یکپارچگی پمپ، خرابی و تعمیرات پرهزینه شود. برای جلوگیری از این نتایج نامطلوب، همه اپراتورها باید قبل از تصمیم گیری عوامل زیر را در نظر بگیرند.
نوع سیال مورد پمپاژ
سیالی که پمپاژ می کنید مهم ترین عاملی است که باید هنگام تصمیم گیری در مورد نوع آب بندی در نظر بگیرید.
عواملی مانند تمیزی، روانکاری به طور قابل توجهی بر طراحی سیستم مهر و موم مکانیکی و پشتیبانی مهر و موم تأثیر می گذارد.
فشار سیال پمپ
میزان فشار وارد شده به سطوح آب بند مکانیکی تأثیر قابل توجهی بر عملکرد آن دارد. اگر قرار است پمپی در فشارهای پایین کار کند، آب بندی مکانیکی نامتعادل مناسب خواهد بود. با این حال، در شرایطی که فشارهای بالاتری پیش‌بینی می‌شود، آب‌بندی‌های متعادل راه‌حل مطمئن‌تری را نشان خواهند داد.
ملاحظات دما
آب بندی های مکانیکی متعادل در شرایطی که دمای عملیاتی بالاتر از حد معمول است بهتر از نمونه های نامتعادل خود عمل می کنند. اجزای حساس به حرارت در آب بندی های مکانیکی متعادل در مقایسه با سایر انواع آب بندی بهتر حفظ می شوند.
نگرانی های ایمنی اپراتور
همانطور که برای همه انواع ماشین آلات صدق می کند، ایمنی اپراتور اولویت اصلی است. استفاده از مهر و موم های مکانیکی دوتایی در پمپ های سانتریفیوژ حفاظت بیشتری را فراهم می کند زیرا ظرفیت آب بندی را افزایش داده و به طور کلی قابل اعتمادتر هستند.
نتیجه گیری :
مهر و موم های مکانیکی را می توان بر اساس نوع کاربرد پمپ انتخاب کرد. انتخاب آب بندی اشتباه می تواند بر عملکرد پمپ تأثیر بگذارد و منجر به آسیب و تعمیرات پرهزینه شود. اگر پمپ باید با فشار کمتری کار کند، آب بندی مکانیکی نامتعادل ترجیح داده می شود. با این حال، کاربردهای پمپاژ فشار بالا نیاز به آب بندی مکانیکی متعادل دارد. آب بندی های متعادل نیز در شرایط عملیاتی با دمای بالا عملکرد بهتری دارند. مهر و موم کارتریج نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارد اما گران تر است، بنابراین برای کاربردهای محدود استفاده می شود.
