مهر و موم مکانیکی در پمپ چیست؟ تعریف، مواد، قطعات، طراحی، انواع، خرابی، موارد استفاده

جامعه صنعتی تقریباً از هر جنبه به مهر و موم مکانیکی متکی است. هر جا که شفت دوار سیال را حرکت می‌دهد، آب‌بندی‌های مکانیکی برای بیرون نگه‌داشتن آلاینده‌ها و فرآیند سیالات ضروری هستند. برای شفت چرخان و محفظه ثابت تجهیزات، باید یک عنصر آب‌بندی وجود داشته باشد. با استفاده از واشر و اورینگ می توان از نشتی جلوگیری کرد.

مهر و موم مکانیکی در پمپ چیست؟ تعریف و عملکرد

مهر و موم های مکانیکی از این نظر که شامل اجزای چرخان و ثابت و همچنین فنر هستند با سایر انواع آب بندی متفاوت است. مهر و موم ها به عنوان رابط بین اجزای متحرک و ثابت عمل می کنند. حداقل می توان گفت، آب بندی محل اتصال یک قطعه متحرک و ثابت یک هدف چالش برانگیز است و یک فنر تضمین می کند که قطعات به اندازه کافی در تماس باقی می مانند تا با وجود حرکت، آب بندی را حفظ کنند.

سیل مکانیکی را در پمپ تعریف کنید

مهر و موم انتهایی مکانیکی ابزارهایی هستند که در محورهای چرخان برای نگه داشتن مایعات در داخل و خارج کردن آلاینده ها استفاده می شوند. سیالات پمپاژ شده از طریق یک دارایی، معمولاً یک پمپ گریز از مرکز، از نشتی جلوگیری می کنند. مهر و موم ها در محفظه پر کردن یا جعبه مهر و موم این دارایی ها هستند. شفت پمپ به درایو به این ناحیه پمپ متصل می شود.

توابع مهر و موم مواد

هدف از آب بندی های مکانیکی جلوگیری از نشت مایع مورد استفاده در داخل ماشین به محیط است. مهر و موم مکانیکی با جلوگیری از آلودگی محیطی، بهبود کارایی دستگاه و بهبود ایمنی دستگاه، در کاهش مصرف انرژی نقش دارد.

وجهه های مهر و موم های مکانیکی به مهر و موم های چرخشی متصل می شوند و توسط غدد یا پمپ ها حفظ می شوند. پوشش‌های جعبه پرکننده و مجموعه‌های کششی مهر و موم محکمی را بین صفحه ثابت و صفحه چرخشی حفظ می‌کنند و از آلودگی و نشت جلوگیری می‌کنند. شفت هم زمانی که پمپ کار نمی کند و هم زمانی که پمپ کار نمی کند می چرخد. برای تکمیل مونتاژ مهر و موم، دم های الاستومری یا واشرهای آب بندی استاتیک به صورت استراتژیک قرار گرفته اند.

مواد مهر و موم مکانیکی

انتخاب مواد آب بند مناسب نیز می تواند بر عمر مهر و موم تأثیر بگذارد. شیمی و سازگاری فرآیند تنها چند فاکتور هستند که باید در نظر گرفته شوند. مواد با مقاومت سایشی بیشتر معمولاً در کاربردهای غیر ساینده ترجیح داده می شوند. با این حال، اگر هر دو عنصر آب بندی مواد سخت باشند، این ممکن است منجر به ویژگی های سایش نامطلوب شود.

برای شروع و تماس اتفاقی، استفاده از یک عنصر آب بندی ساخته شده از ماده نرم تری که حاوی اجزای روان کننده مانند گرافیت است، اصطکاک را کاهش می دهد. علاوه بر کاهش اصطکاک، سطوح سخت کامپوزیت مخازن میکروسکوپی سیال سیستم را در سطح مشترک فراهم می کند.

رسانایی حرارتی یک ماده خاص به رابط آب بندی کمک می کند تا گرما را از بین ببرد. دوام مهر و موم همچنین می تواند تحت تأثیر چقرمگی مواد باشد. همچنین ممکن است که بافت سطح ذاتی مواد ممکن است به ضخامت فیلم مورد نظر کمک کند.

بسیاری از خرابی های آب بندی نتیجه سازگاری با مواد شیمیایی یا فشار یا فراتر رفتن از محدودیت های دما توسط آب بندی های ثانویه است. فنر و سایر سخت افزارها باید علیرغم خوردگی عمل کنند و قطعات فلزی باید سازگار باشند.

قطعات مهر و موم مکانیکی

طراحی مهر و موم های مکانیکی به اجزا و اصول اولیه در سطح مشترک بین شفت چرخان و پمپ ثابت یا مخلوط کن یا محفظه محفظه مهر و موم نیاز دارد. مهر و موم مکانیکی معمولاً از یک وجه انتهایی یا یک صفحه چرخان تشکیل می شود، البته در برخی از طرح ها. در نتیجه، ممکن است از صورت محیطی یا حتی ترکیبی از نوع لبه تشکیل شود. 

نیروهای بسته

برای حداقل نشتی، شکاف در رابط آب بندی باید در حداقل عملکرد نگه داشته شود، زیرا نشتی تابعی از ضخامت فیلم است. نیروی آب بندی در سراسر محدوده عملیاتی یک مهر و موم مکانیکی با در نظر گرفتن نیروهای باز و بسته شدن بهینه می شود.

آب بندی ها از زمان راه اندازی با نیروی بسته شدن اولیه به درستی عمل می کنند. فنرهای مارپیچ، فنرهای سیم پیچ متعدد، واحد دم، یا فنرهای مسطح یا شکل دار برای استفاده به عنوان اجزای فنری در مهر و موم های مکانیکی سطح انتهایی یا چرخشی موجود هستند. نیروهای مغناطیسی، الاستومرهای فشرده، و سایر ابزارهای اعمال نیروی بسته شدن نیز می توانند نیروهای بایاس اولیه را ایجاد کنند. مهر و موم های مکانیکی لبه ای از یک پلیمر منحرف شده یا یک فنر گیره برای مواد کم ارتجاعی استفاده می کنند تا نیروی اولیه خود را تامین کنند.

شفت های ثابت

شفت چرخان پمپ ، میکسر یا سایر تجهیزات از محفظه ثابت عبور می کند و در برابر عنصر آب بندی اولیه دوار آب بندی می شود.

شفت های دوار

ماشین های دارای شفت دوار مانند پمپ ها و کمپرسورها عموماً به عنوان ماشین های دوار شناخته می شوند. مهر و موم مکانیکی بسته بندی نصب شده در شفت انتقال قدرت ماشین های دوار است. علاوه بر خودروها ، کشتی‌ها، موشک‌ها، تجهیزات کارخانه‌های صنعتی و دستگاه‌های مسکونی، این قطعات به طور گسترده در راه‌حل‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نقاط آب بندی

سه نقطه آب بندی روی مهر و موم مکانیکی وجود دارد. مهر و موم بین اعضای دوار و ثابت نیاز به توجه بیشتری نسبت به مهر و موم های استاتیک بین دو نقطه آب بندی دارد. تمام مهر و موم ها در اطراف این مهر و موم اولیه طراحی شده اند و برای کارایی آنها ضروری است.

مهر و موم ثانویه استاتیک

مهر و موم های ثانویه استاتیک نشت را بین اجزایی که به نظر می رسد ساکن هستند متوقف می کند. رابط بین شفت و آستین را در نظر بگیرید که در آن هر دو می چرخند اما در نتیجه جابجا نمی شوند. به دلیل انحراف آب بند مکانیکی لبه ای، آب بند های ثانویه ثابت ممکن است تمام چیزی باشد که برای آب بندی های مکانیکی لبه ای نیاز است.

مهر و موم ثانویه پویا

علاوه بر این، یک مهر و موم ثانویه دینامیک وسیله موثری برای جلوگیری از نشت بین اجزایی که نسبت به یکدیگر حرکت می کنند، فراهم می کند. با یک صفحه آب بند نصب شده به فنر، می توان با انحراف فنر، صفحه را جابجا کرد و آب بند ثانویه از نشتی بین صفحه آب بند و قطعه ای که صفحه آب بند به طور ارتجاعی روی آن نصب شده است، جلوگیری می کند.

مهر و موم های مکانیکی را می توان به طور موثر بر روی صفحه چرخشی استفاده کرد که فقط به یک مهر و موم ثانویه دینامیکی نیاز دارد.

این به این دلیل است که وجه های جفت شونده رابط آب بندی مواد سفت و سختی هستند که نمی توانند با ناهماهنگی شفت، انبساط حرارتی و بازی شفت مطابقت داشته باشند. حداقل یکی از وجوه آب بند و قطعه ای که روی آن نصب شده است می تواند حرکت نسبی را در هنگام استفاده از مهر و موم ثانویه دینامیکی انجام دهد.

طراحی مهر و موم مکانیکی

هنگامی که فشار فرآیند افزایش می‌یابد، طراحی آب‌بندی می‌تواند بر ضخامت فیلم تأثیر بگذارد، اگر نیروهای بسته‌کننده را در سطح مشترک آب‌بندی متعادل کند به‌گونه‌ای که سطح مشترک بیش از حد بارگذاری نشود. اگر نیروی بسته شدن بیش از حد زیاد باشد، باعث ایجاد یک لایه نازک سیال در سطح مشترک آب بندی می شود که باعث ایجاد گرمای قابل توجهی می شود.

ویژگی‌های سطحی در رابط آب‌بندی که اثر بالا بردن هیدرودینامیکی بین عناصر آب‌بندی دوار و ثابت را افزایش می‌دهد، همچنین راهی برای تأثیرگذاری بر ضخامت فیلم است. نتیجه می تواند یک لایه سیال ضخیم تر باشد که سایش روی صورت را کاهش می دهد و خنک کننده را در رابط آب بندی فراهم می کند.

در این سناریو، قسمت ثابت آب بند ممکن است با یک حلقه یا واشر که بین قسمت ثابت و محفظه پمپ بسته می شود، محکم شود. معمولاً یک حلقه O است که قسمت چرخشی آب بند را به شفت می‌بندد. از آنجایی که این قسمت از آب بند همراه با شفت می چرخد، این نقطه آب بندی نیز می تواند ایستا در نظر گرفته شود.

این مهر و موم مکانیکی رابط بین اجزای ثابت و چرخشی آب بند است. مهر و موم های استاتیک یا دوار همیشه دارای یک عنصر است که به طور ارتجاعی نصب شده و دارای بار فنری است تا انحرافات کوچک شفت، حرکت شفت به دلیل تحمل یاتاقان ها و تراز خارج از عمود به دلیل تحمل های تولید را در خود جای دهد.

فرآیند مهر و موم مکانیکی

مهر و موم های مکانیکی دستگاه های بسیار موثری هستند. به منظور حفظ سیال یا گاز در انتهای مرطوب یک پمپ گریز از مرکز، باید یک محور چرخان را در خود جای دهد. در اصل، این شامل یک صفحه آب بندی دوار متصل به موتوری است که با همان سرعت شفت پمپ می چرخد.

ملاحظات فرآیندی غیر از سایش ممکن است مانع تشکیل یک فیلم روان کننده خنک و تمیز در سطح مشترک آب بندی شود. به عنوان مثال، اگر مایع آب بندی نقطه بخار پایینی داشته باشد، ممکن است چشمک بزند. فلاش زمانی اتفاق می افتد که سیال آب بندی شده از مایع به گاز تبدیل می شود و به سرعت در سطح مشترک آب بندی منبسط می شود و عناصر آب بند را مجبور می کند تا زمانی که فشار افزایش یابد یا دما کاهش یابد، از هم جدا شوند، اما پس از مدت کوتاهی عناصر آب بندی دوباره در تماس قرار می گیرند.

فیلم مایع

معمول است که مهر و موم های مکانیکی یک لایه نازک از مایع را بین صورت خود نگه می دارند تا آنها را روان نگه دارند. این فیلم می تواند یا از سیال فرآیند پمپاژ شده یا از یک منبع خارجی منشاء بگیرد.

چالشی در طراحی با حضور یک فیلم سیال بین وجه های مهر و موم وجود دارد. در نتیجه، این اجازه می دهد تا روان کننده کافی بین سطوح بدون نشت مقدار غیرقابل قبولی از سیال فرآیند یا اجازه ورود آلاینده ها به فیلم که می تواند به مهر و موم آسیب برساند، جریان یابد. با حفظ شکاف دقیق بین سطوح آب بند، مقدار کمی روان کننده مایع تمیز می تواند وارد شکاف بین سطح آب بند شود تا از ورود آلاینده ها مطمئن شود.

کنترل محیطی

کنترل های محیطی در رابط آب بندی تا حد زیادی به تشکیل یک فیلم روان کننده خنک و تمیز کمک می کند. اگر سیال فرآیند مخلوطی از دوغاب باشد، فشار فرآیند مایع مملو از ذرات را وارد سطح آب بندی می کند و در نتیجه سایش و سایش تسریع می شود.

با استفاده از کنترل‌های محیطی، مانند بوش محدود و فلاش تمیز، مهر و موم مکانیکی از فرآیند خشن جدا می‌شود و به آب‌بند اجازه می‌دهد تا مایع شستشوی تمیزکننده و خنک‌تر را آب‌بندی کند. در موارد دیگر، محصول پمپ متبلور می شود و باعث سایش زودرس در رابط آب بندی می شود. برای جلوگیری از تبلور محصول با کنترل دما، خاموش کردن قسمت اتمسفر سطح مشترک آب بندی، یا خاموش کردن سمت اتمسفر، می توان از یک مهر و موم دوگانه با یک بافر یا مایع مانع استفاده کرد.

انواع آب بند مکانیکی

به طور معمول، سه نوع مهر و موم وجود دارد که به نام‌های آب‌بندی متعادل، سیل‌های نامتعادل و مهر و موم فشاری معروف هستند. مهر و موم های مکانیکی باید با اندازه گیری های دقیق ساخته شوند و از موادی ساخته شوند که بتوانند در برابر دماهای شدید یا مواد شیمیایی مقاومت کنند، در غیر این صورت مهر و موم از کار می افتد. مهر و موم های مکانیکی انواع مختلفی دارند، بنابراین می توانیم آنها را به انواع کلی دسته بندی کنیم.

مهر و موم فشاری

نیروی بسته شدن آب بند توسط یک یا چند فنر در مهر و موم فشاری حفظ می شود. فنرهای آب بند مکانیکی را می توان در یکی از دو مکان قرار داد: در عناصر دوار یا ثابت.   

امکان آب بندی فشارهای بسیار بالا با آب بندهای نوع فشاری وجود دارد. با این حال، یک اشکال دارد: الاستومر زیر صفحه آب بند اولیه می تواند زمانی که صفحه آب بند در امتداد شفت یا آستین حرکت می کند فرسوده شود. 

مهر و موم غیر فشار دهنده

برای حفظ نیروهای بسته شدن مهر و موم های غیر فشار دهنده، از دم های فلزی یا الاستومری استفاده می شود. آنها به ویژه برای کاربردهای کثیف و با دمای بالا مناسب هستند. در مقابل، آب بندی تسمه فقط برای فشارهای متوسط ​​و پایین مناسب است.

مهر و موم پمپ آب

برای کاربردهایی مانند پمپ‌های دوش، آبیاری، سیستم‌های گرمایشی، استخرها و اسپاها، بسیار مهم است که آب‌بندهای پمپ آب از مواد عالی استفاده کنند زیرا آب روان‌کننده ضعیفی برای چهره‌های مهر و موم است.

مهر و موم دیافراگم

علاوه بر همزن و میکسر، آب بند دیافراگمی را می توان در پمپ ها و سایر نیروگاه هایی که از شفت های دوار استفاده می کنند نیز یافت. دیافراگم ها در سرهای چرخشی روی شفت مهر و موم می شوند. در نتیجه، جهت چرخش بر آنها تأثیر نمی گذارد.

مهر و موازی مکانیکی

آنها از دو فنر سنگین تشکیل شده اند. بسته به اینکه چگونه مهر و موم به صورت ارائه می شود، آنها با فنرهای زخمی چپ یا فنرهای زخمی دست راست در دسترس هستند. در کاربردهای پمپ های دریایی، کاربردهای فاضلاب، خمیر و کاغذ و همچنین کمپرسورهای تبرید، آب بندی همه منظوره خوبی را ارائه می دهند.

مهر و موم مکانیکی بیلوز

مهر و موم مکانیکی Bellows مهر و موم های جمع و جور، همه کاره و بسیار قابل اعتمادی هستند که برای کاربرد در طیف وسیعی ایده آل هستند. با لوازم التحریر O Ring Mounted یا Boot Mounted Stationeries در هر دو اندازه DIN و Non-Din موجود است. پمپ ها، میکسرها، کمپرسورها و غیره معمولاً از اینها برای رسانه های حاوی جامد استفاده می کنند.

مهر و موم کارتریج

تمام عناصر مهر و موم در یک مهر و موم مکانیکی نوع کارتریج قرار دارند. در نتیجه، احتمال خطای مونتاژ و همچنین زمان مورد نیاز برای تعویض مهر و موم به طور چشمگیری کاهش می یابد. 

مهر و موم متعادل

آرایش مکانیکی متوازن به سیستمی اطلاق می شود که در آن نیروهای وارد بر وجوه آب بند برابر هستند. بارگذاری سطوح پایین منجر به روانکاری یکنواخت وجه های آب بند و عمر طولانی تر آب بندی می شود. مهر و موم های مکانیکی با تنظیمات متعادل برای فشارهای عملیاتی بالاتر مناسب هستند. علاوه بر این، آنها یک انتخاب عالی برای مایعات با روانکاری کم و فرار بالا هستند.  

مهر و موم نامتعادل

مهر و موم های مکانیکی نامتعادل یک جایگزین اقتصادی برای آب بندی های تعادلی پیچیده هستند. به دلیل کنترل دقیق تر فیلم چهره، مهر و موم های نامتعادل ممکن است نشت محصول کمتری را نشان دهند، اما میانگین زمان بین خرابی ها نیز بسیار کوتاه تر است. استفاده از آب بندی های نامتعادل برای کاربردهای فشار بالا یا هیدروکربنی توصیه نمی شود.   

مهر و موم های معمولی

مهر و موم های معمولی معمولا ارزان تر هستند و اغلب بر روی تجهیزات خدمات عمومی نصب می شوند. با توجه به نصب آنها به عنوان اجزای جداگانه، این مهر و موم به سطوح بالاتری از مهارت اپراتور نیاز دارد.  

مهر و موم مکانیکی فنر موج

مهر و موم مکانیکی فنر موجی معمولاً برای مایعات دارویی، لبنیات، آبجوسازی و فرآوری مواد غذایی با ویسکوزیته بالا استفاده می شود. آنها معمولاً با پیچ های گراب به شفت متصل می شوند و در مورد رسانه های با ویسکوزیته بالا، لوازم التحریر با پین های ضد چرخش نیز دارند. برخی از طرح ها وجود دارند که به طور خاص برای محفظه های آب بند کم عمق و محدود ساخته شده اند.

مهر و موم مکانیکی مخروطی

مهر و موم های مکانیکی مانند این بسیار همه کاره و محبوب هستند. طراحی شده برای مقاومت در برابر شرایط سخت، آنها در مواد مختلف موجود هستند. اگرچه این مهر و موم ها دارای فنرهای چپ یا راست هستند، اما وابسته به چرخش هستند.

مهر و موم هوا

شفت‌های دوار آب‌بندی، آب‌بند هوای غیر تماسی و پنوماتیکی هستند. مهر و موم این نوع معمولاً در کاربردهای پودر خشک یا دوغاب استفاده می شود. مقدار کمی هوا یا گاز بی اثر برای جلوگیری از اتلاف، انتشار و آلودگی محصول استفاده می شود. هوا برای ایجاد فشار مثبت و اطمینان از مهر و موم محکم دریچه گاز است.  

خرابی مهر و موم های مکانیکی

در مورد شیارها یا بریدگی های روی آب بند، نشانه آن است که سیل مکانیکی شما ممکن است تحت نیروی بیش از حد قرار گرفته باشد که می تواند منجر به خرابی شود. روانکاری ناکافی یا مواد ساینده می تواند باعث شیاردار شدن صفحه آب بند شود. خرابی آب بندی به دلیل آسیب مکانیکی سطوح تماس آب بندی ایجاد می شود. هیچ فیلم روان کننده ای وجود ندارد.

حمله شیمیایی

ضعف هر ماده ای وجود دارد. یک مایع ناسازگار ممکن است باعث شود قطعات داخلی مانند مهر و موم لاستیکی، واشر، پروانه، شیلنگ، محفظه پمپ، دیفیوزرها ترک بخورند، منبسط شوند، منقبض شوند یا خراب شوند.

جداول توصیف کننده سازگاری شیمیایی نشان می دهد که کدام مواد با کدام مایعات بر اساس سطح سازگاری آنها سازگار است. پمپی که به طور مکرر فرسوده می شود یا پس از مدت کوتاهی از کار می افتد، یکی از اولین مواردی است که باید بررسی شود.   

گرم شدن بیش از حد

دمای بالای سیال می تواند باعث متورم یا ذوب الاستومرها شود و با محدود کردن کارایی آنها باعث نشت شود.

نه تنها دماهای بالا ناشی از این فرآیند است، بلکه اگر سیال برای مدت طولانی دوباره به گردش درآید، چه به دلیل بسته بودن دریچه یا از چرخش مجدد از طریق یک دریچه تسکین، انرژی به سیال منتقل می شود و باعث گرم شدن آن می شود. .

پوشیدن

برخی از الاستومرها می توانند منجر به افزایش سایش شفت شوند و هنگامی که آب بند تعویض می شود، اگر شفت در نتیجه اصطکاک در طول زمان دارای OD کمتری باشد، درزگیر به اندازه کافی محکم نمی شود و مایع نشت می کند. در مورد شفت نامتعادل، حرکات جانبی آب بند را مجبور می کند که این نیروها را به جای یاتاقان ها جذب کند، چیزی که در آن طراحی نشده است. مهر و موم می تواند تحت نیروهای پیچشی زیاد پاره شود.

در حال اجرا خشک

فرآیند کارکردن پمپ بدون سیال به عنوان کارکرد خشک شناخته می شود. بنابراین، قطعاتی که اغلب به پمپ کردن مایعات برای خنک کردن و روانکاری متکی هستند، در معرض سطوح بالای اصطکاک و گرما هستند که منجر به خرابی فوری می شود. یک پمپ ممکن است در عرض چند ثانیه از کار بیفتد، بنابراین قبل از راه‌اندازی پمپ مطمئن شوید که کاملاً با مایع پر شده است.

حفره

پمپ توسط سیستمی که در آن کار می کند کنترل می شود. موتورها می‌توانند با سرعت‌هایی کار کنند که به قطعات داخلی آسیب می‌رسانند، اگر مهار نشوند، مانند رانندگی در سراشیبی با دنده اول با سرعت‌های بالا، زمانی که دور شمارنده قرمز است. راه اندازی پمپ در قسمت اشتباه منحنی عملکرد می تواند سایش قطعات آن از جمله آب بندی آن را تسریع کند.

مواد زائد جامد

هنگامی که یک مهر و موم با ذرات جامدی مانند ماسه یا سیلت مواجه می شود که برای رسیدگی به آنها طراحی نشده است، می تواند شیارهایی را در وجه های مهر و موم نرم ایجاد کند که باعث نشت آب بند و چکه شدن محیط فرآیند می شود. تا زمانی که غلظت مواد جامد از غلظت مشخص شده در مرحله تحقیق تجاوز نکند، یک مهر و موم مکانیکی سخت می تواند این موضوع را محدود کرده و از تکرار آن جلوگیری کند.  

موضوع اتصال

برای حرکت همراه با شفت در هنگام نصب آب بند طراحی شده است. شفت به صورت جانبی و عمودی حرکت می کند. بازی بیش از حد می تواند در صورت نصب نادرست به مهر و موم آسیب برساند. اگر مهر و موم بیش از حد محدود باشد، فنرها ممکن است بشکنند یا چهره ها فرسوده شوند.

راه حل خرابی مهر و موم مکانیکی

اپراتورها باید با انتخاب مهر و موم های مکانیکی مناسب و ترکیب کنترل های فرآیند از بروز چنین ناراحتی هایی جلوگیری کنند. علاوه بر این، شرایط فرآیند اضافی ممکن است به توجه ویژه نیاز داشته باشد، مانند مایعاتی که سخت می شوند، سمی هستند، نیاز به شرایط بی هوازی دارند، بخشی از منبع غذایی یا منبع آب هستند، یا محدودیت خاصی را ایجاد می کنند.

بدون مهر و موم مکانیکی

در صورت عدم استفاده از آب بند یا نصب پکینگ گلند، مایع از فاصله بین شفت و بدنه نشت می کند.

روش بسته بندی غده

این از یک ماده بافته شده و طناب مانند تشکیل شده است که به دور شفت پیچیده شده و شکاف بین شفت و محفظه را از نظر فیزیکی پر می کند. استفاده از بسته بندی غده هنوز در بسیاری از کاربردها رایج است، با این حال مهر و موم مکانیکی محبوبیت بیشتری پیدا می کند.

جریان کار

اصطکاک ناشی از چرخش شفت به مرور زمان بسته بندی را فرسوده می کند و در نتیجه تا زمانی که بسته بندی حفظ نشود، نشتی بیشتر می شود. به دلیل اصطکاک شفت، شستن بسته بندی با حجم زیاد آب نیز برای خنک نگه داشتن آن مهم است.

از آنجایی که بسته بندی باید به شفت فشار وارد کند تا نشتی کاهش یابد، پمپ باید از قدرت بیشتری برای چرخاندن شفت استفاده کند و انرژی را هدر دهد. در نهایت، پکینگ یک شیار در شفت ایجاد می کند زیرا باید با آن تماس بگیرد، که تعمیر یا تعویض آن هزینه بر است.

دارای مهر و موم مکانیکی

به منظور اطمینان از حداقل نشت مایع مورد استفاده توسط دستگاه بدون تأثیر بر نیروی چرخش شفت، دو حلقه جداگانه روی شفت و روی محفظه دستگاه نصب می شود.

برای اطمینان از این امر، هر قسمت بر اساس یک طراحی دقیق ساخته شده است. حتی مواد خطرناکی مانند اسیدها، نمک ها و قلیاها که به سختی می توان آنها را به صورت مکانیکی یا تحت فشار بالا و سرعت چرخش کنترل کرد، آب بند مکانیکی از نشت جلوگیری می کند.

موارد استفاده از مهر و موم مکانیکی

مهر و موم های مکانیکی باید به گونه ای سفارشی شوند که در جایی که از آنها برای حداکثر کارایی استفاده می شود، مناسب باشد. آنها را می توان در طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی استفاده کرد.

در محل مناسب پمپ نصب شود

محور چرخان پروانه با مهر و موم مکانیکی آب بندی می شود. فاصله بین محور پمپ و بدنه از نشت مایع به بیرون جلوگیری می کند.

حلقه های ثابت و چرخشی

چرخش حلقه دوار با چرخش شفت همراه است. فاصله ای به ترتیب میکرومتر بین حلقه های ثابت و دوار در حین ساییدن آنها بر روی یکدیگر حفظ می شود. هنگامی که به یکدیگر ساییده می شوند مواد صورت نامیده می شوند.

ساختار داخلی پمپ

پمپ ها ماشین هایی هستند که سیالات را جابجا می کنند، مانند بلند کردن مایعات از بیرون به داخل. پروانه های آنها برای حرکت مایعات به ساختار تعیین شده خود می چرخند.

محل شفت

آب بندی ها اغلب از دو حلقه تشکیل می شوند: یک حلقه چرخشی که روی شفت نصب شده و دیگری ثابت که روی محفظه پمپ نصب شده است.

کنترل نشت

مواد روی حلقه ثابت و حلقه چرخشی که در آن به هم ساییده می شوند، مهم ترین مانع برای سیال است. فاصله باید به اندازه ای باشد که از افزایش اصطکاک، جلوگیری از حرکت شفت یا ایجاد خرابی آب بندی جلوگیری کند. اگر فاصله بیش از حد زیاد باشد، مایع نشت می کند. در نتیجه، برای جلوگیری از نشتی، باید فاصله ها را به ترتیب میکرومتر حفظ کرد و در عین حال سطوح را نیز روغن کاری کرد تا گشتاور لغزشی کاهش یابد و مانعی برای ماشین آلات ایجاد نشود.

محاسن مهر و موم مکانیکی

• مایعاتی مانند اسیدها، نمک ها و ذرات ناهموار را می توان توسط دستگاه کنترل کرد.
• با وجود عمر کاری طولانی، نیازی به نگهداری ندارد.
• دسته مهر و موم مکانیکی ناسازگار یا نادرست تنظیم شده است
• ساییدگی شفت در اثر عملیات ایجاد نمی شود.
• وضعیت شفت را نمی توان اساسی در نظر گرفت
• چرخش شفت دو جهته، وزنه های بزرگ و تغییرات دما و سرعت را انجام دهید.
• این یک تثبیت کننده مثبت برای تهیه غذا، مواد شیمیایی خطرناک و مایعات رادیواکتیو است.

معایب مهر و موم مکانیکی

• مهر و موم لب های پهن به فضای بیشتری نیاز دارد.
• انتهای محوری مهر و موم های مکانیکی معمولاً نمی تواند این واقعیت را کنترل کند.
• صورت ها باید صاف بسته شوند تا آسیب نبینند.
• هزینه اولیه بالایی دارد.

فناوری مهر و موم مکانیکی

با توجه به کارکردها و کاربردهای فوق الذکر، فناوری مهر و موم مکانیکی هم مهندسی و هم فناوری فیزیکی است. فناوری مهر و موم مکانیکی مبتنی بر روش اصطکاک، سایش و روانکاری است که نحوه ساییدگی سطح حلقه‌های ثابت و چرخشی بر روی یکدیگر را کنترل می‌کند.

با بهبود عملکرد مهر و موم های مکانیکی، نه تنها از نشت مایعات و گازهای دستگاه به بیرون جلوگیری می شود، بلکه از نظر انرژی کارآمدتر بوده و از آلودگی محیطی نیز جلوگیری می کند. علاوه بر این، برخی از ماشین‌های دوار، رسانه‌هایی را کنترل می‌کنند که در صورت نشتی، ممکن است منجر به حوادث خطرناکی شود. بنابراین، مهر و موم های مکانیکی باید با تخصص مهندسی جامد ساخته شوند تا از اطمینان بالایی برخوردار باشند.

در نتیجه با گذشت زمان، مهرها کارکردها و نقش های مهمتری خواهند داشت. اگر بخواهید به طور مثبت این انتظارات را برآورده کنید، آنها همچنان به نوآوری خود ادامه می دهند.

تفاوت بین مهر و موم مکانیکی تک و دوتایی

تقریباً نه نفر از ده مهر و موم تک مکانیکی به طور منظم نصب می شوند. بیشتر مهر و موم های مکانیکی به این بستگی دارند که مایع خنک، غیرقابل پیش بینی، روان کننده و فاقد مواد جامد شکسته یا خشن باشد. سیل های مکانیکی کمترین تعداد قطعات را دارند، بنابراین سیل تک محافظه کارانه ترین راه برای ثابت کردن آنها است. برای آب بندی گریس، از کمک یک مایع پمپاژ بزرگ استفاده می شود. اگر مایع پمپ شده به عنوان مایع تثبیت کننده خوش طعم نباشد، می توان سیل را با یک مایع کمکی تزریق کرد.

با یک پمپ سیل مکانیکی دوبل، برخی از مایعات ممکن است به طور کامل جریان نداشته باشند. این مایع معمولاً یک سوسپانسیون درشت از مواد را منتقل می کند که به سرعت صفحات مهر و موم را از بین می برد یا می تواند مخرب و خطرناک باشد. دو راه حل برای این مشکل وجود دارد. دو روش برای کنترل نشتی وجود دارد مانند استفاده از کنترل های طبیعی و ارائه آب بندی های متعدد یا آب بندی های مکانیکی دوتایی.

یکی از محدودیت های تک سیل مکانیکی این است که در صورت ریزش آب بند امکان حرکت به سمت پایین وجود ندارد. به همین ترتیب، اختلال چارچوب منجر به براق شدن مایع می شود و شعله ور به ظاهر آسیب می رساند.  

وزن کم آن یکی از معایب پمپ مکانیکی دوبل است. لایه روغن کاری بین وجه ها خرد می شود و اگر انتهای اعمال شده بر روی سطح مهر و موم از دورترین نقطه فراتر رود، به زودی ظاهرها خرد می شوند. خوشبختانه این مشکل با متعادل کردن مهر و موم ها قابل حل است.

طول عمر مهر و موم های مکانیکی

بسته به عواملی مانند شرایط عملیاتی و محیط، آب بندی مکانیکی از این نوع معمولا بین سه تا پنج سال دوام می آورد. نشتی از یک مهر و موم مکانیکی می تواند نشانه آشکاری از نیاز به تعمیر یا تعویض باشد. پاشش آب از کاسه نمد شفت نشان می دهد که آب بند مکانیکی نیاز به بازرسی دارد.

سوالات متداول برای مهر و موم مکانیکی