عندما تعمل المضخة، يتم توصيل مروحة المضخة بـمضخة الطرد المركزيالعمود ويمر عبر غلاف المضخة أو الحلزون. بدون أختام المضخة، فإن الفراغ الذي يدخل حجم العمود سيكون دائمًا مصدرًا للتسرب.
على مدى المائة عام الماضية أو نحو ذلك، اعتمدت معظم المضخات على الحشو لمنع تسرب المضخة مع السماح للعمود بالدوران بحرية. الأول يغلق التغليف داخل المضخة عن طريق إنشاء منطقة تسمى ختم القوة أو صندوق الحشو. لقد تحسنت التكنولوجيا بمرور الوقت، ومنذ 50 عامًا، يتكون ختم الحشو من خيوط مضفرة متعددة وغسالات من الجرافيت يمكن وضعها حول العمود وداخل صندوق الحشو. يتم تعبئة الخزانات بإحكام باستخدام حشوات سطحية لمنع تسرب مياه النظام من غلاف المضخة.
تتطلب أختام التعبئة تزييتًا مناسبًا لأن الاحتكاك بين التعبئة والعمود يولد كمية كبيرة من الحرارة. يتم توفير هذا التزييت من خلال تدفق مياه النظام من جانب مخرج المضخة عبر التعبئة وخارج المضخة. يؤدي هذا إلى إنشاء نظام "مفتوح" يتم استخدامه بانتظام ويتم التخلص من التسريبات. يجب أن "يتسرب" حوالي قطرة واحدة من الماء في الثانية. يجب استبدال هذه المياه بمياه تعويضية، مما يزيد من خطر التآكل.
بالإضافة إلى ذلك، يتطلب التركيب اليدوي للحشوات ضبط ختم التعبئة بشكل دوري للحفاظ على الكمية المناسبة من مادة التشحيم، وهو ما قد يؤدي إلى تآكل مفرط للمكونات. تم تقديم هذا النوع من الختم منذ عقود من الزمان ولا يزال يستخدم في بعض التطبيقات الصناعية اليوم.
أصبحت الأختام الميكانيكية الآن من المعدات القياسية للمضخات الطاردة المركزية. لا يوجد تسرب من الختم الميكانيكي. بدلاً من ذلك، يقوم زنبرك متكامل بإغلاق المضخة، مما يطبق الضغط على سطحين مصقولين للغاية.
الفرق بين الأختام الميكانيكية للتنظيف الداخلي والمواد المانعة للتسرب للتنظيف الخارجي:
مبدأ العمل:
الختم الميكانيكي الداخلي: يتم تركيب الختم الميكانيكي الداخلي عادة داخل المضخة. يتم غمر أجزاء الختم الخاصة بالمضخة وتتلامس مع سائل النظام. عند بدء التشغيل، يتم غمر أجزاء الختم تلقائيًا في السائل. تشكل طبقة سائلة في نفس الوقت الذي تتعرض فيه باستمرار للسوائل أثناء العمل. مما يوفر تأثير تبريد وتزييت جيد.
الختم الميكانيكي الخارجي: يتم تركيب الختم الميكانيكي الخارجي عادة على الجزء الخارجي من المضخة. توجد أجزاء الختم في المنطقة الجافة من المضخة. يتطلب الختم الخارجي التبريد والتزييت بسائل التنظيف الخارجي. (عادة ما يكون ماء نظيفًا) الذي يمر عبر الأنابيب المحيطة يختم الأجزاء لتشكيل فيلم سائل لتقليل الاحتكاك والتآكل.
طريقة التزييت:
مانع التدفق الميكانيكي مع تدفق داخلي يستخدم مانع التدفق الداخلي سائل النظام كمواد تشحيم. وبالتالي، لا يلزم وجود أنابيب إضافية أو نظام تنظيف.
تتطلب الأختام الميكانيكية التي يتم تغذيتها خارجيًا سائل تنظيف خارجيًا لتوفير التبريد والتزييت. وغالبًا ما تتطلب أنابيب وتنظيفًا إضافيين.
الصيانة والإدارة:
الختم الميكانيكي الداخلي: مقارنة بالختم الخارجي، فإن الختم الداخلي سهل الصيانة والاستخدام. وذلك لأنه لا يتطلب أنابيب أو أنظمة إضافية.
تتطلب الأختام الميكانيكية الخارجية أنابيب إضافية وسائل تنظيف. وقد تكون صيانتها واستخدامها أكثر تعقيدًا.
مجال الاستخدام:
الختم الميكانيكي الداخلي: الختم الداخلي مناسب لمجموعة متنوعة من السوائل ويتكيف بشكل جيد مع الظروف المحددة.
الأختام الميكانيكية الخارجية تعتبر الأختام الخارجية مناسبة بشكل عام للمضخات التي يجب أن تعمل في البيئات الجافة. ولكن صيانة وإدارة أنظمة التدفق يمكن أن تضيف تعقيدًا وتكلفة إلى النظام.
حياة طويلة
الختم الميكانيكي مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ والجرافيت وكربيد السيليكون. الكربيد والمطاط الفلوري وما إلى ذلك. يمكنها تحمل الاختبارات طويلة الأمد في بيئات الدوران عالية السرعة والضغط العالي، لذلك تتمتع بعمر طويل. تخضع أختام العبوات للاحتكاك والتآكل. وتحتاج إلى تغييرها وضبطها بشكل متكرر. من ناحية أخرى، تتطلب الأختام الميكانيكية صيانة أقل.
ختم موثوق به
يستخدم الختم الميكانيكي ضغط الزنبرك لإغلاق سطحين مصقولين بإحكام. إنشاء ختم موثوق به يقلل هذا التصميم بشكل كبير من خطر التسرب ويضمن التشغيل المستقر للنظام.
قدرة عالية على التكيف
تعتبر الأختام الميكانيكية مناسبة للعديد من السوائل. وهي قابلة للتكيف بدرجة كبيرة حيث يمكنها احتواء وسائط مختلفة مثل الماء النقي ومياه الصرف الصحي والمواد الكيميائية القلوية الضعيفة والحمضية الضعيفة والزيت والماء. قد تكون أختام التعبئة محدودة بخصائص السوائل في ظل ظروف معينة.
توفير المساحة
عندما تستخدم مضخات الطرد المركزي الرأسية الأختام الميكانيكية.
يتم عادةً تركيب جهاز مانع للتسرب في الجزء العلوي من المضخة. مما يقلل من الحجم الإجمالي للمضخة ويوفر مساحة التركيب.
تقليل تكاليف صيانة غرفة المضخة
لا تتطلب الأختام الميكانيكية أعمال سباكة أو تنظيف إضافية مقارنة بأختام الختم. تقلل من تكلفة وتعقيد صيانة غرفة المضخة.
