مکانیکال سیل یا آب بند مکانیکی(سیل مکانیکی.فیبر و فنر) چیست ؟

 

مکانیکال سیل یا آب بند های مکانیکی(فیبر و فنر،سیل مکانیکی ) یکی از پر مصرف ترین قطعات استهلاکی در صنعت سیالات و گازها میباشد و همچنین از ایمن ترین قطعات صنعتی هستند که برای جلوگیری از نشت سیالات ، و گازها به بیرون از سیستم در بر گیرنده آنها مورد استفاده قرار می گیرند که شامل دو سطح صاف ، یکی ثابت که بروی کاسه پمپ و دیگری متحرک که بروی محور گردش پمپ قرار گرفته می شود. روان کاری این دو سطح به این صورت است که لایه‌ی نازکی از مایع بر روی سطوح سیل قرار گرفته و عملکرد آن‌ها را بهبود می‌بخشد.

مکانیکال سیل ها قطعات بسیار حساسی می باشند . سیل های مکانیکی در پمپ یکی از اصلی ترین قطعات می باشند که در صورت ایجاد مشکل در این قسمت به صورت کامل پمپ از کار خارج می شود.

به دلیل اهمیت بسیار زیاد سیل مکانیکی یا همان مکانیکال سیل ها در پمپ باید در انتخاب این قطعه دقت لازم انجام شود و همچنین شرایط در نظر گرفته شود از جمله موارد بسیار مهم در تایین سیل مکانیکی مناسب برای پمپ می توان به موارد زیر اشاره کرد:

نوع پمپ . نوع سیال . درجه حرارت . شرایط کاری . ویسکوزیته سیال

کارکرد مکانیکال سیل تحت شرایط خشک منجر به صدمه دیدن سطوح حساس آن می شود.

فرق مکانیکال سیل های داخلی و خارجی در چیست؟

اگر قرار بر این است که سیال با مواد جامد معلق باشد. به وسیله نیروی گریز از مرکز جلوگیری از ورود انها به سطوح آب بندی انجام میگردد.

اگر یک مکانیکال سیل ( آب بند ) که بطور متداول برای نصب داخلی طراحی شده است . به صورت خارجی نصب شود فشار به صورت متقابل روی  سطوح عمل کرده و آنهارا از هم جدا میسازد.

مکانیکال سیل های (آب بند )خارجی مخصوص مواد اسیدی می باشند. 

امکان استفاده از مکانیکال سیل در شرایط سخت

پکنیگ‌ها اصطکاک زیادی ایجاد کرده و گرمای زیادی نیز تولید می‌کنند.
اما سیستم‌های مجهز به مکانیکال سیل (آب بند ) را می‌توان در فشارهای بالا و سرعت‌های دورانی بالا نیز استفاده کرده و بدون نیاز به تعمیر و تنظیم مداوم، بهترین نتیجه را دریافت کرد.

نحوه انتخاب مکانیکال سیل (آب بند )

  1. قطر شفت و اندازه های مونتاژی طول مکانیکال سیل و اندازه مونتاژی سیل مکانیکی 
  2. تعداد دور بر دقیقه RPM پمپ
  3. دمای کاری پمپ ( مقدار دمایی که مکانیکال باید تحمل کند)
  4. فشار کاری و ماکزیمم فشار ( فشار سیستم پمپاژ می باشد)
  5. نوع سیال ( که نسبت به نوع سیال متریال ها و سطح سیل ها انتخاب می شود). برای سیالات نرمال تا دمای ۸۰ درجه سانتیگراد جنس الاستومرها NBR  مناسب می باشد. برای دمای ۸۰ تا ۱۸۰ درجه جنس وایتون مناسب می باشد.و برای دمای بالاتر از ۱۸۰ درجه سانتیگراد از نوعی تفلون و الاستومرهای خاص استفاده می شود . در مورد جنس سطح سیل ها بستگی به دور پمپ و فشار و نوع سیال سطح سیل ها متفاوت می باشد. برای سیالاتی که ذرات ریز همراه سیال می باشد بهترین گزینه سیلیکون کارباید و برای سیالاتی که ذرات ریز بهمراه سیال نمی باشد اگر دور نرمال باشد از جنس کربن استفاده می شود . و برای سیالات با ضریب حساسیت بالا و نداشتن نشتی حداقل از تنگستن کارباید استفاده می گردد. و برای پمپ هایی که مشکل گرم شدن سیل دارن از جنس سرامیک هم استفاده میگردد منتها مشروط به اینکه مکانیکال سیل به هیچ عنوان خشک کار نکند و گرنه خیلی سریع ترک های ریز برداشته و مستهلک می شود.

طبقه بندی مکانیکال سیل ها (آب بند )

مکانیکال سیل ها از انواع آب بندهایی اند که در شرایط عملیاتی بسیار متعددی از قبیل فشارهای باال، درجه حرارت های باال و رنج وسیعی از مایعات اعم از مایعات خورنده، مایعات سمی و سرطان زا و خطرناک، مایعات رسوبی و مایعات کثیف و…. قابل استفاده اند و با توجه با اینکه از نظر ساختمان کلی و اصول کار با هم یکسانند ولی از نظر شکل ظاهری و نوع طراحی بسته به عملیاتی که در آن آب بندی می کنند با هم متفاوتند.

اجزاء اصلی مکانیکال سیل (آب بند ) عبارتند از

 فنر،Stationary Face،Rotating Face،Drive Collar،O-Ring.

انواع مکانیکال سیل (آب بند ) 

  1. سیل مکانیکی های با فنر موجی (wave spring seal)
  2. مکانیکال سیل های کارتریجی یک ودو مرحله ای (single stage and double stage cartridge seals)
  3. سیل  مکانیکال های آکارئونی (bellows seal)
  4. سیستم جانبی و تجهیزات کمکی مکانیکال سیل ها (auxiliary systems)
  5. مکانیکال سیل های یک فنره و چند فنره (single and multiple spring seal)

مزایای مکانیکال سیل ها (آب بند ) 

توانایی سیل کردن بالا.

هزینه نگهداری پایین.

عدم نیاز به تعمیر و تنظیم مداوم.

تحمل فشار و سرعت بالا.

قابل استفاده برای انواع مایعات .

خاصیت خود تمیز کنندگی ( self cleaning)

کمک نیروی گریز از مرکز در جهت کم کردن نشتی.

کاهش آلودگی زیست محیطی.

کاهش خرابی یاتاقان ها ناشی از آلودگی روغن.

کاهش خوردگی ب دلیل نشت فواره ای.

نشتی کم و کاهش اتلاف مایع.

معایب مکانیکال سیل ها (آب بند )

زیاد بودن هزینه های اولیه (گرانی)

عدم تحمل حرکت های محوری زیاد

مونتاژ و دمونتاژ آنها مشکل تر است و نیاز به افراد متخصص دارد.

خرابی ناگهانی که باعث نشتی ناگهانی می شود.