انواع مکانیکال سیل و نحوه عملکرد آنها

نحوه عملکرد مکانیکال سیل را می توان به 3 قسمت تقسیم کرد: در قسمت ابتدایی که فیس مکانیکال سیل وجود دارد، سیال با فشار به صورت مستقیم با این قسمت برخورد می کند و با توجه به متریال فیس مکانیکال سیل که از جنس سیلیکون کارباید و کربن سرامیک می باشد در برابر خورندگی مقاومت می کنند. برای آشنایی بیشتر با انواع مکانیکال سیل و عمکلرد هریک از آنها با پارس نادین طلایی همراه شوید.

در قسمت میانی مکانیکال سیل فنرها وجود دارند که نیروی لازم جهت حفظ تماس بین سطوح آب بندی را فراهم میکند و این اطمینان را به ما میدهد که مکانیکال سیل با هر نوع تغییر و حرکت سازگار است. قسمت سوم مایع خنک کننده و روانکاری مکانیکال سیل می باشد که معمولا توسط خود سیال داخل پمپ این مایع تامین می شود و باعث خنک شدن مکانیکال سیل و روان کاری آن می گردد. در صورت نیاز می توان از مخزن جداگانه برای تامین مایع خنک کننده مکانیکال سیل استغاده کرد.

رفتار دینامیکی سیل مکانیکال در شرایط مختلف

رفتار دینامیکی سیل های مکانیکال، به ویژه سیل مکانیکی در شرایط مختلف موضوعی جذاب است. مکانیکال سیل دوبل به عنوان یک نمونه از این سیل ها، در مواجهه با دینامیک متغیر های مختلف مانند فشار و دما، عملکرد قابل اعتمادی ارائه می دهد. این سیل ها با توانایی سازگاری با محیط های مختلف، از جمله ویژگی هایی هستند که در محیط های متغیر اهمیت زیادی دارد. به این ترتیب، مکانیکال سیل دوبل توانسته است در برخورد با رفتار های دینامیکی متنوع، جایگاه خود را تقویت کند.

تأثیرات حرارت و فشار بر عملکرد سیستم مکانیکال سیل

تأثیرات حرارت و فشار بر عملکرد سیستم های مکانیکال سیل بسیار حائز اهمیت است. در شرایط بالای فشار و دما، مکانیکال سیل ها باید توانایی مقاومت در برابر این شرایط خاص را داشته باشند. انواع مکانیکال سیل ها، مانند سیلیکون کارباید، کربن، یا سرامیک، وجود دارند که هر کدام با توجه به مواد ساخته شده اند، عملکرد متفاوتی در شرایط حرارتی و فشاری ارائه می دهند.

تحمل مکانیکال سیل در برابر دما های بالا امری حائز اهمیت است. در شرایط حرارتی بالا، موادی که برای تولید مکانیکال سیل به کار می روند، ممکن است دچار تغییر شکل شوند یا عملکردشان تحت تأثیر قرار بگیرد. این موضوع می تواند به تخریب سیل منجر شود و نشتی سیالات را فراهم آورده و کارایی سیستم را کاهش دهد.

علاوه بر دما، فشار نیز یکی دیگر از عوامل موثر بر عملکرد مکانیکال سیل است. در شرایط با فشار بالا، ممکن است سیل ها به دلیل نیاز به مقاومت بیشتر، فشار بیشتری را تحمل کنند و اگر این مقاومت فراهم نشود، منجر به نشتی سیالات خواهد شد.

اغلب به مسائلی در معایب مکانیکال سیل اشاره دارند که در شرایط سخت، مانند دما و فشار بالا، ممکن است به وجود آیند. نیاز به تعویض مکرر، نشتی سیالات، و کاهش عمر مفید مکانیکال سیل می تواند از مشکلات آن باشد. در نتیجه، استفاده از مکانیکال سیل مناسب با مشخصات فنی مناسب، در تجهیزات صنعتی بسیار حائز اهمیت است تا به عملکرد بهتر و کاهش مشکلات ناشی از شرایط سخت دما و فشار بپردازد.

انواع مکانیکال سیل

هر کدام از مکانیکال سیل ها برای کاربرد های خاصی تولید شده اند، در ادامه به معرفی انواع مکانیکال سیل می پردازیم که با آن ها آشنا شوید:

مکانیکال سیل فشاری

در این مکانیکال سیل ها از دو قسمت آب بند استفاده شده است. آب بند ثانویه در مکانیکال سیل فشاری (push mechanical seal) متحرک می باشد که با حرکت آب بند اولیه به حرکت در می آید و خاصیت لاستیکی یا الاستومری دارد. مکانیکال سیل فشاری در آب بندی انتقال سیالات با فشار های بالا و سیالاتی که خاصیت سایندگی دارند کاربرد دارند.

مکانیکال سیل غیر فشاری

در این نوع از مکانیکال سیل ها با میزان فشاری که در سیستم هست میزان آب بندی را تنظیم میکند. مکانیکال سیل غیر فشاری (non push mechanical seal) از الاستومر یا فلز جهت آب بندی استفاده می کند. در این مدل آب بند در انتقال سیالات با فشار پایین و متوسط استفاده می شود.

مکانیکال سیل فنر موجی

در ساختار مکانیکال سیل فنر موج، از یک فنر که به صورت موج دار در داخل سیل قرار گرفته استفاده شده است. به دلیل ساختار فنر موج دار، دامنه حرکت قسمت متحرک مکانیکال زیاد می باشد و می تواند فشار های زیادی را تحمل کند. مکانیکال سیل فنر موج برای جلوگیری از فرار سیال در محیط یا قطعات دیگر استفاده می شود.

مکانیکال سیل آکاردئونی یا Bellows Seal

این نوع از مکانیکال سیل ها ساختاری مشابه دیگر مکانیکال سیل ها را دارد، دلیل انتخاب نام آکاردئونی یا Bellow seal به این دلیل می باشد که ساختار فنر داخل سیل شبیه به آکاردئون می باشد، همچنین متریال فنر این نوع آب بند معمولا از جنس استیل یا فولاد ضد زنگ می باشد و در فشار های متوسط استفاده می شود.

مکانیکال سیل دوبل

این نوع از مکانیکال سیل ها، همانطور که از نامش پیداس به صورت دوتایی می باشد، از این رو مکانیکال سیل دوبل یا دبل از نشتی سیالات، بیشتر جلوگیری می کند و اکثرا در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی برای ایمنی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

مکانیکال سیل بورگمن Burgmann

این قطعه، ساخت کشور آلمان می باشد که در مدل های متنوعی مانند دوبل، آکاردئونی، فنر موج و… تولید می شود. مکانیکال سیل بورگمن اکثرا در تجهیزاتی مانند پمپ های صنعتی، میکسر ها، توربین ها و کمپرسور ها جهت جلوگیری از نشتی و آب بندی مورد استفاده قرار می گیرد و از کیفیت بسیار بالایی برخوردار می باشد.