چیست؟آب بندی شفت پمپ?
آب‌بندهای شفت از خروج مایع از شفت چرخان یا رفت و برگشتی جلوگیری می‌کنند. این امر برای همه پمپ‌ها مهم است و در مورد پمپ‌های گریز از مرکز، چندین گزینه آب‌بندی در دسترس خواهد بود: پکینگ‌ها، آب‌بندهای لبه‌ای و انواع آب‌بندهای مکانیکی - تکی، دوتایی و پشت سر هم از جمله آب‌بندهای کارتریجی. پمپ‌های جابجایی مثبت دوار مانند پمپ‌های دنده‌ای و پمپ‌های پره‌ای با چیدمان‌های پکینگ، لبه‌ای و آب‌بند مکانیکی موجود هستند. پمپ‌های رفت و برگشتی مشکلات آب‌بندی متفاوتی دارند و معمولاً به آب‌بندهای لبه‌ای یا پکینگ‌ها متکی هستند. برخی از طرح‌ها، مانند پمپ‌های درایو مغناطیسی، پمپ‌های دیافراگمی یا پمپ‌های پریستالتیک، نیازی به آب‌بندهای شفت ندارند. این پمپ‌های به اصطلاح «بدون آب‌بند» شامل آب‌بندهای ثابت برای جلوگیری از نشت مایع هستند.
انواع اصلی آب‌بندهای شفت پمپ کدامند؟
بسته بندی
پکینگ (که با نام‌های پکینگ شفت یا پکینگ گلند نیز شناخته می‌شود) از یک ماده نرم تشکیل شده است که اغلب به صورت بافته شده یا حلقه‌ای شکل داده می‌شود. این ماده به داخل محفظه‌ای در اطراف شفت محرک به نام محفظه آب‌بندی فشرده می‌شود تا یک آب‌بندی ایجاد شود (شکل 1). معمولاً فشار به صورت محوری به پکینگ اعمال می‌شود، اما می‌تواند توسط یک واسطه هیدرولیکی به صورت شعاعی نیز اعمال شود.
به طور سنتی، پکینگ از چرم، طناب یا کتان ساخته می‌شد، اما اکنون معمولاً از مواد بی‌اثر مانند PTFE منبسط شده، گرافیت فشرده و الاستومرهای گرانول تشکیل شده است. پکینگ مقرون به صرفه است و معمولاً برای مایعات غلیظ و دشوار برای آب‌بندی مانند رزین‌ها، قیر یا چسب‌ها استفاده می‌شود. با این حال، این روش آب‌بندی ضعیفی برای مایعات رقیق، به ویژه در فشارهای بالاتر، است. پکینگ به ندرت به طور فاجعه‌باری خراب می‌شود و می‌توان آن را به سرعت در طول خاموشی‌های برنامه‌ریزی شده تعویض کرد.
آب‌بندی‌های پکینگ برای جلوگیری از ایجاد گرمای اصطکاکی نیاز به روانکاری دارند. این امر معمولاً توسط خود مایع پمپ‌شده که تمایل به نشت جزئی از طریق مواد پکینگ دارد، تأمین می‌شود. این امر می‌تواند کثیف‌کاری ایجاد کند و در مورد مایعات خورنده، قابل اشتعال یا سمی اغلب غیرقابل قبول است. در این موارد، می‌توان از یک روان‌کننده خارجی ایمن استفاده کرد. پکینگ برای آب‌بندی پمپ‌های مورد استفاده برای مایعات حاوی ذرات ساینده مناسب نیست. مواد جامد می‌توانند در مواد پکینگ جاسازی شوند و این امر ممکن است به شفت پمپ یا دیواره محفظه آب‌بندی آسیب برساند.
مهر و موم لب
آب‌بندهای لبه‌ای، که به عنوان آب‌بندهای شعاعی شفت نیز شناخته می‌شوند، عناصر الاستومری دایره‌ای هستند که توسط یک محفظه بیرونی صلب در جای خود در مقابل شفت محرک نگه داشته می‌شوند (شکل 2). این آب‌بند از تماس اصطکاکی بین «لب» و شفت ایجاد می‌شود و اغلب توسط یک فنر تقویت می‌شود. آب‌بندهای لبه‌ای در سراسر صنعت هیدرولیک رایج هستند و می‌توان آنها را در پمپ‌ها، موتورهای هیدرولیک و محرک‌ها یافت. آنها اغلب یک آب‌بند ثانویه و پشتیبان برای سایر سیستم‌های آب‌بندی مانند آب‌بندهای مکانیکی فراهم می‌کنند. آب‌بندهای لبه‌ای عموماً به فشارهای پایین محدود می‌شوند و همچنین برای مایعات رقیق و غیر روان‌کننده ضعیف هستند. سیستم‌های آب‌بند لبه‌ای متعدد با موفقیت در برابر انواع مایعات چسبناک و غیر ساینده اعمال شده‌اند. آب‌بندهای لبه‌ای برای استفاده با مایعات ساینده یا مایعات حاوی جامدات مناسب نیستند زیرا مستعد سایش هستند و هرگونه آسیب جزئی می‌تواند منجر به خرابی شود.
آب‌بندهای مکانیکی
آب‌بندهای مکانیکی اساساً از یک یا چند جفت سطح صاف و بسیار صیقلی نوری تشکیل شده‌اند، یکی ثابت در محفظه و دیگری چرخان که به محور محرک متصل است (شکل 3). این سطوح نیاز به روانکاری دارند، یا توسط خود مایع پمپ شده یا توسط یک مایع مانع. در واقع، سطوح آب‌بند فقط زمانی که پمپ در حالت سکون است با هم در تماس هستند. در حین استفاده، مایع روان‌کننده یک لایه نازک هیدرودینامیکی بین سطوح آب‌بند مقابل ایجاد می‌کند که باعث کاهش سایش و کمک به اتلاف گرما می‌شود.
آب‌بندهای مکانیکی می‌توانند طیف وسیعی از مایعات، ویسکوزیته‌ها، فشارها و دماها را تحمل کنند. با این حال، یک آب‌بند مکانیکی نباید خشک کار کند. یکی از مزایای کلیدی سیستم‌های آب‌بند مکانیکی این است که محور محرک و محفظه بخشی از مکانیسم آب‌بندی نیستند (مانند آب‌بندهای پکینگ و لبه‌ای) و بنابراین در معرض سایش قرار نمی‌گیرند.
مهر و موم های دوتایی
آب‌بندهای دوتایی از دو آب‌بند مکانیکی که پشت به پشت قرار گرفته‌اند استفاده می‌کنند (شکل ۴). فضای داخلی دو مجموعه از سطوح آب‌بند را می‌توان به صورت هیدرولیکی با یک مایع مانع تحت فشار قرار داد، به طوری که لایه نازک روی سطوح آب‌بند که برای روانکاری لازم است، مایع مانع باشد و نه سیالی که پمپ می‌شود. مایع مانع همچنین باید با سیال پمپ شده سازگار باشد. آب‌بندهای دوتایی به دلیل نیاز به فشار، عملکرد پیچیده‌تری دارند و معمولاً فقط در مواردی استفاده می‌شوند که لازم باشد از پرسنل، اجزای خارجی و محیط اطراف در برابر مایعات خطرناک، سمی یا قابل اشتعال محافظت شود.
مهر و موم های پشت سر هم
آب‌بندهای پشت سر هم مشابه آب‌بندهای دوتایی هستند، اما دو مجموعه آب‌بند مکانیکی به جای پشت به پشت، در یک جهت قرار دارند. فقط آب‌بند سمت محصول در سیال پمپ شده می‌چرخد، اما نشت از سطوح آب‌بند در نهایت روان‌کننده مانع را آلوده می‌کند. این امر عواقبی برای آب‌بند سمت اتمسفر و محیط اطراف دارد.
مهر و موم های کارتریجی
آب‌بند کارتریجی یک بسته از پیش مونتاژ شده از اجزای آب‌بند مکانیکی است. ساختار کارتریجی، مشکلات نصب مانند نیاز به اندازه‌گیری و تنظیم فشردگی فنر را از بین می‌برد. سطوح آب‌بند نیز در هنگام نصب از آسیب محافظت می‌شوند. در طراحی، یک آب‌بند کارتریجی می‌تواند به صورت تکی، دوتایی یا پشت سر هم باشد که درون یک گلند قرار گرفته و روی یک غلاف ساخته شده است.
آب‌بندهای مانع گاز.
این‌ها نشیمنگاه‌های دوتایی به سبک کارتریجی هستند که سطوح آنها طوری طراحی شده است که با استفاده از یک گاز بی‌اثر به عنوان مانع، تحت فشار قرار گیرند و جایگزین مایع روان‌کننده سنتی شوند. سطوح آب‌بندی را می‌توان در حین کار با تنظیم فشار گاز از هم جدا کرد یا در تماس شل نگه داشت. مقدار کمی گاز ممکن است به داخل محصول و جو نشت کند.
خلاصه
آب‌بندهای شفت از خروج مایع از شفت چرخان یا رفت و برگشتی پمپ جلوگیری می‌کنند. اغلب چندین گزینه آب‌بندی در دسترس خواهد بود: پکینگ‌ها، آب‌بندهای لبه‌ای و انواع مختلف آب‌بندهای مکانیکی - تکی، دوتایی و پشت سر هم از جمله آب‌بندهای کارتریجی.
زمان ارسال: ۱۸ مه ۲۰۲۳