رقم 1 العناصر الأساسية للختم
تستخدم الأختام الميكانيكية مبدأ الاحتكاك بين طائرتين لتحقيق الغرض من الختم. يتم تثبيت سطح الختم الدوار على العمود الرئيسي لمضخات الفص الدوار ومضخات المستحلب ومضخة سائلة أخرى ، بينما يتم تثبيت سطح الختم الثابت داخل الغدة الختم. نظرًا لحقيقة أن سطح الختم واحد يتحرك بينما يكون سطح الختم الآخر ثابتًا ، يسمى هذا النوع من الختم ختم ديناميكي.
يتبنى النوعان الأخيران من مسارات التسرب عمومًا ختمًا ثابتًا ، حيث لا توجد حركة نسبية بين الجزأين. يشار عادةً إلى هذا الجزء من الختم على أنه ختم ثلاثي ، ومواد الختم الخاصة به عبارة عن حشية أو حلقة O مناسبة لسائل العملية.
تم تصميم معظم الأختام الميكانيكية بمواد أكثر ليونة لإنشاء سطح دوار يدور ويفرك على سطح ثابت أصعب. لسنوات عديدة ، كان المزيج الأكثر شيوعًا هو استخدام مواد الكربون كأسطح دوارة لتشغيلها على الأسطح الثابتة الخزفية. لا يزال هذا النوع من المواد يستخدم على نطاق واسع ، ولكن السطح الثابت مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو مواد أصعب ، مثل كربيد التنغستن أو كربيد السيليكون.
بغض النظر عن المواد المستخدمة ، يجب الحفاظ على فيلم سائل بين أسطح التلامس لتوفير التشحيم. ومع ذلك ، في صندوق التعبئة ، يمكن أن يوفر مزيج من حمل الربيع والضغط السائل تأثير ختم جيد بين أسطح الختم. ولكن إذا كان ضغط الختم مرتفعًا جدًا ، فسيؤثر ذلك على تكوين فيلم سائل بين أسطح التلامس ، مما يؤدي إلى زيادة الحرارة وارتداء مبكر. إذا كان ضغط الختم منخفضًا جدًا ، فستزداد الفجوة بين أسطح التلامس ، مما قد يؤدي بسهولة إلى تسرب سائل.
يسعى مصنعو الختم باستمرار إلى تحسين تسطيح سطح التلامس ، باستخدام لوحات تلميع خاصة للطحن. ثم ، يتم استخدام لوحة صريف مع مصدر ضوء أحادي اللون للكشف عنه. من هذا المنظور ، من المهم للغاية التعامل مع أسطح التلامس هذه الختم بعناية وبشكل صارم اتبع تعليمات التثبيت لضمان حماية أسطح الختم بشكل صحيح وجلوسها بشكل صحيح.
رقم 2 الخيارات المرنة لختم
يُطلق على تصميم الختم التقليدي المستخدم في الصناعة الكيميائية ، حيث يتم تطبيق ضغط الختم على سطح الدوار ، ختم دوار لأن جهاز الربيع أو جهاز الختم المموج يدور مع المغزل. التصميم الجديد نسبيًا هو مع ربيع أو جهاز ختم مموج مثبت على سطح ثابت. في الأختام الميكانيكية الحالية ، كل من طرق الختم أعلاه لها تطبيقات شائعة ، والتي توفر درجة معينة من المرونة للتثبيت.
بالنسبة للعديد من التطبيقات المتآكلة للغاية ، فإن التصميم الأكثر شيوعًا هو استخدام أجهزة الختم المعدنية. يتم لحام الأنبوب المموج من سلسلة من الأقراص المعدنية لتشكيل جهاز ختم مموج يمنع التسرب.
باستخدام هذا الجهاز ، يمكن أن يكون ضغط الختم بين أسطح الختم أكثر اتساقًا ، وليس هناك حاجة لإضافة ختم ثانوي على سطح الختم ، وبالتالي تجنب أي تآكل وظاهرة التآكل.
بشكل عام ، على الرغم من أن ضغط الختم الرئيسي الخاص به يعتمد على ضغط صندوق التعبئة نفسه ، إلا أن الزنبرك والخلايا يمكن أن يعوض عن عدم كفاية الضغط الناجم عن حركة المغزل أثناء عمليات بدء ووقف مضخات الفص الدوار ومضخات المستحلب وغيرها من السائل ضخ ، بحيث يحافظ سطح الختم دائمًا على ضغط ختم معين.
رقم 3 التآكل وارتداء المشاكل
لأسباب مختلفة ، مثل تحمل التحمل ، وإزالة نهاية العمود ، والاهتزاز ، وانحراف المغزل ، يمكن للعمود الرئيسي للمضخة الهيدروليكية تجربة الحركة الشعاعية والمحورية. بالإضافة إلى ذلك ، من الصعب للغاية الحفاظ على التوازي المطلق بين أسطح التلامس ، لذلك من الطبيعي أن تحدث الحركة الداخلية للختم الميكانيكي نفسه. غالبًا ما يكون هذا النوع من الحركة ناتجًا عن تحمل المعدات والتركيب ، أو التمدد الحراري ، أو إجهاد خط الأنابيب ، أو تعديل المغزل غير السليم.
من أجل الحفاظ على التنسيق المتبادل بين أسطح الختم في جميع الأوقات ، يلعب الربيع دورًا ثابتًا بين الختم الميكانيكي والمغزل المتحرك. عند استخدام ختم مطاطي اصطناعي بين سطح الدوران والغزل ، سوف يتحرك المطاطية ذهابًا وإيابًا على المغزل. سيؤدي هذا الإجراء الاحتكاك المتكرر إلى تآكل المادة المضادة للتآكل على المغزل ، وتفقد طبقة حماية فيلم أكسيد في المغزل ، وتشكل في النهاية أخاديد على سطح الاحتكاك في المغزل ، مما يسبب تسربًا سائلًا من الأخاديد وزيادة حمل الصيانة اللازمة أو حتى استبدال المغزل. لحل هذه المشكلة ، عادة ما يتم تثبيت غلاف العمود القابل للاستبدال داخل صندوق التعبئة.
ومع ذلك ، فإن الحل الدائم الوحيد لمشكلة التآكل والارتداء هو إزالة الختم الديناميكي في الداخل. في الوقت الحاضر ، تنتج معظم مصنعي الختم الرئيسيين أختام نوع التآكل غير المسببة للتآكل لمنع التآكل وارتداء أجزاء المضخة السائلة.
رقم 4 أختام متوازنة وغير متوازنة
توازن الأختام الميكانيكية له تأثير كبير على ضغط الختم لسطح التلامس. يعتمد ضغط الختم هذا على المقطع العرضي الفعال للختم نفسه والضغط داخل صندوق التعبئة.
يتم تعريض المقطع العرضي على الجانب الآخر من السطح الدوار للختم غير المتوازن تمامًا داخل نطاق الضغط في صندوق التعبئة ، والذي يمكن أن يولد ضغطًا مرتفعًا ختمًا بين أسطح الختم ، وبالتالي زيادة درجة حرارة العمل وتسريع معدل التآكل. في ظل ظروف العمل عالية الحرارة أو عندما يكون للسوائل تآكل واحتكاك كبير ، يمكن تقليل عمر خدمة الأختام الميكانيكية بشكل كبير.
يمكن أن تقلل موازنة الأختام الميكانيكية من ضغط الختم وتمديد عمر خدمة الأختام. بشكل عام ، يتم استخدام رمح وأكمام العمود الرئيسية مع الخطوات لتقليل المقطع العرضي الفعال للسطح الدوار لتحقيق الأهداف المذكورة أعلاه. ومع ذلك ، لا تقم بضبط ضغط الختم الصافي على مستوى بالقرب من الصفر ، لأن القيام بذلك قد يؤدي إلى ظروف عمل غير مستقرة بين أسطح الختم وقد تتسبب في فتح الختم بسبب التغييرات المفاجئة.
قد تكون الإجابة على مشكلات الختم هذه هي استخدام الأختام غير المتوازنة ، وبالنسبة لبعض الخدمات ، قد يحقق استخدام الأختام غير المتوازنة نتائج أفضل. على سبيل المثال ، في بعض مجالات التطبيق ، قد يتم التأكيد على مشكلات السلامة التي تسببها تسرب سائل أكثر من عمر خدمة الأختام. في هذه الحالة ، يمكن أيضًا فهم اختيار الختم على أنه تفضيل لضغط الختم العالي. وبالمثل ، عند اختيار الأختام ذات السوائل الباردة ، قد تكون الزيادة في درجة حرارة التشغيل ضئيلة.
بغض النظر عن الاعتبارات ، يوصى عمومًا باستخدام ختم متوازن عندما يتجاوز ضغط صندوق التعبئة 50psi.
رقم 5 الختم الداخلي والختم الخارجي
الممارسة الأكثر شيوعًا هي تثبيت الختم داخل صندوق الحشو. يتطلب هذا النهج تفكيك الطرف الرطب لمضخات الفص الدوار ومضخات المستحلب وغيرها من المضخات السائلة أثناء الصيانة ، وصالحها الرئيسية هي أن البيئة المختومة هي صحية وسهلة التحكم.
تتمثل طريقة التثبيت في الختم الخارجي في عكس اتجاه سطح الختم الثابت ، وتقع الوحدة الدوارة على المغزل خارج غدة التعبئة. الفوائد الرئيسية للختم الخارجي هي كما يلي:
1. تسهيل التثبيت.
2. التكلفة منخفضة نسبيا.
3. يمكن مراقبة وتنظيف بشكل مستمر.
4. مناسبة لصناديق التعبئة الصغيرة التي لا يمكن إغلاقها داخليًا ؛
5. نظرًا لقربها من المحمل ، هناك صعوبة أقل في التأثير على انحراف المغزل.
العيب الرئيسي هو أن قوة الطرد المركزي ستلقي جزيئات صلبة من أسفل الختم باتجاه سطح التلامس للختم. لذلك ، فإن هذا النوع من الختم مناسب بشكل أساسي للسوائل الخالية من الكاشطة.
في السنوات الأخيرة ، أصبحت الأختام المنفصلة ميزة إضافية مهمة أخرى في الأختام الخارجية. الختم المنفصل هو مجموعة كاملة مثبتة بين مربع التعبئة وأكمام تحمل. يزيل هذا التصميم الحاجة إلى تفكيك مضخات الفص الدوار ومضخات المستحلب وغيرها من المضخات السائلة في كل مرة يجب استبدال الختم. يتم تطوير هذا النوع من الختم تدريجياً بالتزامن مع معايير التصميم الأخرى. نظرًا لسهولة استبدال الأختام في هذا التصميم ، من المهم مقاومة الإغراء لاستبدال الأختام فقط دون مزيد من التحقيق في السبب الجذري للخلط.
كمؤسسة لبحوث وتصنيع معدات نقل السوائل غير النيترونية ، حصلت Durrex Pumps على 56 براءة اختراع وطنية ، بما في ذلك 11 براءة اختراع. قامت الشركة بتطوير مضخات دوار ومضخات متجانسة ومضخات طحن ومضخات الفص المطاطية والمضخات المغناطيسية وغيرها من المنتجات ، مما يوفر معدات نقل السوائل والخدمات الفنية لأكثر من 10000 عميل في جميع أنحاء العالم.
