ما مدى معرفتك الحقيقية بموانع تسرب المضخة؟

ماذا لو تعطل مانع التسرب المهم في مضختك بشكل غير متوقع؟ في حين أن موانع تسرب المضخات غالبًا ما يتم تجاهلها، إلا أنها ضرورية لمنع التسرب وضمان التشغيل السلس. تتعمق هذه المقالة في الأنواع المختلفة من موانع تسرب المضخات، ونقاط العطل الشائعة، والحلول العملية لصيانتها واستكشاف الأخطاء وإصلاحها. من خلال فهم هذه الجوانب، سوف تتعلم كيفية تعزيز موثوقية وطول عمر أنظمة المضخات الخاصة بك.

ما مدى معرفتك الحقيقية بأختام المضخة

جدول المحتويات

Lنقطة الانطلاق

هناك مجموعة متنوعة من موانع التسرب الميكانيكية للمضخات ذات الطرازات المختلفة، ولكن هناك خمس نقاط تسرب شائعة:

  • مانع التسرب بين الجلبة والأعمدة
  • مانع التسرب بين الحلقة الديناميكية والجلبة
  • الختم بين الحلقات الديناميكية والثابتة
  • الختم بين الحلقة الثابتة ومقعد الحلقة الثابتة
  • مانع التسرب بين الغطاء الطرفي لمانع التسرب وجسم المضخة

الظاهرة: صوت تشقق أو انفجار أثناء التشغيل

الأسباب المحتملة:

  • تبخير سائل الختم عند واجهة الختم
  • تبريد محسّن لوجه الختم

الحل:

  • قم بزيادة حجم خط التدفق الجانبي (إذا لم يكن موجودًا بالفعل) أو قم بتوسيع الفتحات في الغدة.

ظاهرة تنقيط الختم المستمر

الأسباب المحتملة:

  • أسطح غير مستوية
  • ظهور تقرحات على أسطح الجرافيت المانعة للتسرب
  • التشوه الحراري لسطح الختم

الحل:

  • أثناء التركيب، تحقق من وجود أي خدوش على مانع التسرب الإضافي، وتقادم الحلقة الدائرية والصلابة والهشاشة بسبب الضغط، والليونة والالتصاق بسبب التأثير الكيميائي.

الظاهرة فشل الربيع

الأسباب المحتملة:

  • الأضرار التي لحقت بالمكونات المعدنية
  • تآكل ناقل الحركة

الحل:

  • تحقق من عدم وجود أبعاد تركيب غير صحيحة
  • التأكد من وجود مواد وأنواع مانعات تسرب مناسبة لتحسين تدفق خط التبريد
  • تحقق من وجود عزم دوران زائد على مسمار الغدة وتشوه الغدة والضغط المناسب على حشية الغدة
  • تحقق من وجود جسيمات صلبة بين أوجه الختم، وفكر في إعادة التلميع إذا لزم الأمر
  • افحص بحثًا عن وجود تشققات في سطح مانع التسرب واستبدل الحلقة الرئيسية وحلقة التزاوج المانعة للتسرب إذا لزم الأمر.

ظاهرة صوت الصرير أثناء التشغيل

سبب محتمل:

  • عدم كفاية التشحيم في مانع التسرب

الحل:

  • قم بزيادة حجم خط التدفق الجانبي (إذا لم يكن موجودًا بالفعل) أو قم بتوسيع الفتحات في الغدة.

خامات مادة الختم

1. عبوات الأسبستوس المطاطية

يمكن استخدام التعبئة الأسبستية المطاطية XS250 (مع درجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ 250 ℃) والتعبئة الأسبستية المطاطية XS350 (مع درجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ 350 ℃) مع البخار والماء والمحاليل القلوية.

2. عبوات أسبستوس مشبعة بالزيت

تتميز عبوات الأسبستوس المشبعة بالزيت YS250 (بدرجة حرارة تشغيل قصوى 250 ℃) و YS350 (بدرجة حرارة تشغيل قصوى 350 ℃) بخاصية فريدة من نوعها تتمثل في كونها مشحمة بالزيت، مما يؤدي إلى معامل احتكاك منخفض وقدرة ضغط عالية.

هذه العبوات مناسبة للاستخدام مع البخار والهواء والماء الصناعي والمنتجات البترولية الثقيلة.

3. تعبئة أسبستوس البولي تترافلوروإيثيلين SMF

نطاق درجة حرارة التشغيل: -100 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية

مناسب للاستخدام مع: الأحماض الضعيفة والقلويات القوية والوسائط الأخرى المسببة للتآكل.

4. تعبئة القطن المشبع بالزيت والقنب YMM

درجة حرارة التشغيل القصوى: 120℃

مناسبة للاستخدام مع: مياه الأنهار، ومياه الصنبور، والمياه الجوفية، ومياه البحر، إلخ.

5. تعبئة منسوجة من ألياف التفلون

يتوفر حشو الألياف المنسوجة PTFE في ست درجات مختلفة.

أثناء الاستخدام، من المقبول حدوث قدر بسيط من تسرب العبوة في البداية.

بمجرد مرور فترة زمنية معينة، يوصى بضبط غدة التعبئة عندما يصل الحشو إلى حالة مستقرة.

من المهم عدم الضغط بشكل مفرط في البداية لتجنب إتلاف العبوة.

6. تعبئة ختم منسوج من ألياف الكربون

تُعد حشوة مانع التسرب المنسوجة من ألياف الكربون مادة متطورة ذات قوة ومعامل استثنائيين.

ويتميز بالعديد من المزايا، بما في ذلك القوة العالية، ومعامل المرونة الكبيرة، ومقاومة الحرارة، والمقاومة الكيميائية، والموصلية الحرارية الممتازة، ومعامل التمدد الحراري المنخفض، وخصائص التشحيم الذاتي، وغيرها.

عند بدء العملية، يوصى بتعبئة الغدة برفق، مما يسمح بتسرب كمية صغيرة من الوسائط.

بعد التشغيل لفترة معينة، قم بشد العبوة تدريجيًا للوصول بها إلى حالة مستقرة.

إذا واجهت تسربًا أثناء تشغيل التعبئة المنسوجة من الكربون PTFE (FTH-1)، يمكنك إحكام ربط غدة التعبئة بشكل متكرر.

7. تغليف منسوج من الألياف الفينولية المانعة للتسرب

تتميز العبوات المنسوجة بألياف الفينول بالعديد من المزايا، بما في ذلك مقاومة الحرارة، ومقاومة التآكل الحمضي، والقدرة على الامتصاص، والعزل الحراري الممتاز، ومعامل الاحتكاك المنخفض، ومقاومة التآكل، وعدم السمية لكل من الإنسان والبيئة، والسعر المناسب.

يُستخدم في المقام الأول كمانع تسرب للتعبئة لمضخات الغطاس عالية الضغط، ومضخات المياه عالية الضغط، ومضخات الأحماض FRP، ومضخات الأمونيا الميثيلية، والمضخات الترددية ومضخات حقول النفط العميقة.

يمكن رؤية أداء التعبئة المنسوجة من الألياف الفينولية في الجدول التالي.

وهي مناسبة لمجموعة متنوعة من الوسائط، بما في ذلك الأحماض والقلويات والمذيبات العضوية وزيت المحرك والبخار والماء.

8. مواد الجرافيت الموسع (الجرافيت المرن)

الجرافيت الموسع (المعروف أيضًا باسم الجرافيت المرن) هو مادة تتمتع بالعديد من الصفات الاستثنائية، بما في ذلك خصائص التشحيم الذاتي، ومقاومة التآكل، ومقاومة درجات الحرارة القصوى، ومقاومة الإشعاع، ومقاومة التآكل، ومعامل احتكاك منخفض. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يتميز بالمرونة وخفة الوزن والقدرة على الاحتفاظ بشكله حتى تحت الضغط، مما يجعله مناسبًا للاستخدام على نطاق واسع من درجات الحرارة.

يمكن استخدام الجرافيت الموسع مع الوسائط التي تتراوح قيمة الرقم الهيدروجيني فيها من 0 إلى 14. وباستثناء أكوا ريجيا، وحمض النيتريك المركز، وحمض الكبريتيك المركز، وثنائي الكرومات عالي الحرارة (من بين عدد قليل من الوسائط المؤكسدة القوية الأخرى)، يمكن استخدامه مع معظم الوسائط الأخرى.

عند تركيب حلقة الحشو، يجب قطعها بشفرة حلاقة قبل تحميلها في صندوق الحشو. يجب أن يكون هناك قدر محدود من الالتواء المحوري، ويجب أن يتم تثبيتها على العمود وضغطها في صندوق الحشو، مع وضع القواطع متداخلة كل 900 أو 1200 درجة في كل دورة.

في بداية التشغيل، يُسمح بكمية صغيرة من التسرب، ويجب أن تقل كمية التسرب بمرور الوقت.

9. مواد الجرافيت الكربوني

تتميز هذه المادة بتوصيل حراري ممتاز، وموصلية كهربائية، وثبات كيميائي، ومقاومة للصدمات الحرارية، وخصائص تشحيم ذاتي، وسهولة في المعالجة.

في صناعة المضخات، يتم استخدامه في تطبيقات مختلفة مثل موانع التسرب الطرفية، وموانع التسرب الحلقية العلوية، وحلقات منع التسرب الميكانيكية، وموانع التسرب المحورية، وموانع التسرب المحورية، وموانع التسرب ذات الريشة الدوارة في مضخات الطرد المركزي، ومضخات التدريع، ومضخات توزيع الديزل، والمضخات الغاطسة، ومضخات المياه النظيفة، ومضخات الزيت الساخن ذات درجة الحرارة العالية، والمضخات الثانوية النووية، ومضخات تغذية الغلايات، ومضخات الغاز.

10. مطاط

المطاط الطبيعي: وهو معروف بمقاومته الممتازة للانثناء، ومقاومته الجيدة للتآكل، ومقاومته للبرودة، والعزل، وقوة التمزق العالية. ومع ذلك، فإنه يتميز بمقاومة ضعيفة للطقس، ومقاومة الشيخوخة، ومقاومة الزيوت، ومقاومة المذيبات. تعد مضخات المطاط الطبيعي مناسبة لدرجات حرارة العمل التي تقل عن 78 درجة مئوية وهي مثالية لنقل مختلف أنواع الملاط الكاشطة والمحاليل الحمضية والقلوية الضعيفة والضعيفة. ومع ذلك، فهي غير مناسبة لنقل الأحماض القوية والزيوت والمحاليل الأليفاتية والعطرية.

مطاط النتريل: مطاط النتريل هو أكثر المطاط المقاوم للزيوت استخداماً على نطاق واسع، ويتميز بخصائص فائقة مثل مقاومة التآكل الأعلى (30-45% أعلى من المطاط الطبيعي) ومقاومة أفضل لدرجات الحرارة العالية مقارنة بالمطاط الطبيعي ومطاط الستايرين-بوتادين. ومع ذلك، فإن مقاومته للعوامل الجوية ضعيفة. يمكن لمضخات مطاط النتريل أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى 95 درجة مئوية ومقاومة للزيوت الحيوانية والنباتية والزيوت المعدنية والجليكول.

مطاط البوتيل: أجزاء المضخة المبطنة بمطاط البوتيل مناسبة للاستخدام مع الطين الحمضي. أقصى درجة حرارة يمكن أن تتحملها هي 100 درجة مئوية وهي مقاومة للأحماض والقلويات القوية (مثل حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم). ومع ذلك، فإن التركيزات العالية من الأحماض المؤكسدة (مثل حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك المركز) سوف تتسبب في تدهور مطاط البوتيل.

مطاط الفلور: يشتهر مطاط الفلور بمقاومته الممتازة للحرارة ومقاومته للأوزون ومقاومته للزيوت ومقاومته لمختلف التآكلات الكيميائية بعد الفلكنة. ومع ذلك، فهو أسوأ في المعالجة والترابط مقارنةً بالمطاط للأغراض العامة وأكثر تكلفة. يمكن استخدام مضخات الفلوروالاستومر الفلوري حتى 170 درجة مئوية في الأوساط العادية.

11. السيراميك

سيراميك الكوراندوم (يتكون بشكل رئيسي من AI2O3):

ويتميز بصلابة عالية، ومقاومة ممتازة للتآكل، وثبات كيميائي، وعزل عالي، ودرجة انصهار عالية.

في صناعة المضخات، يتم استخدامه في المقام الأول في ظروف العمل الخاصة، مثل المضخات الخزفية وحلقات الختم الميكانيكية.

يمكن للسيراميك أن يتحمل جميع الوسائط المسببة للتآكل تقريبًا، بما في ذلك حمض النيتريك المركز الساخن وحمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك وحمض الهيدروكلوريك والماء الريجيا والمحاليل الملحية والمذيبات العضوية، باستثناء حمض الهيدروفلوريك وبعض المواد الأخرى التي تحتوي على الفلور والقلويات الساخنة أو المركزة.

سيراميك نيتريد السيليكون:

ويتمتع بمقاومة أفضل للصدمات الحرارية مقارنةً بسيراميك الألومينا، وتتشابه خصائصه الأخرى مع خصائص سيراميك الألومينا.

سيراميك كربيد السيليكون:

يتميز بمقاومة ممتازة للمواد الكيميائية، وقوة ميكانيكية عالية، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والتشحيم الذاتي، ومعامل احتكاك صغير، مما يجعله مناسبًا كمادة هيكلية عالية الحرارة، ومانع تسرب ميكانيكي للمضخات، وأعمدة المضخات المغناطيسية، مما يوفر مزايا أكثر أهمية من السيراميك العادي.

يُعد كربيد السيليكون حاليًا مادة احتكاك مثالية، وغالبًا ما يقترن مع الجرافيت الكربوني.

معامل احتكاكه الجاف المنزلق أقل من معامل احتكاك الألومينا والكربيد، وقيمته الكهروضوئية أعلى من قيمة الألومينا والكربيد.

يتميز سيراميك كربيد السيليكون بمقاومة ممتازة للتآكل ويمكنه مقاومة جميع أنواع التآكل الكيميائي تقريبًا، باستثناء حمض الهيدروفلوريك وبعض الوسائط الأخرى، بما في ذلك حمض النيتريك المركز وحمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك والسوائل القوية الأخرى المسببة للتآكل.

12. مغناطيس دائم من الفريت

تتميز المغناطيسات الدائمة من الفريت بالعديد من المزايا مقارنةً بالمغناطيسات الدائمة المعدنية، مثل القوة القسرية العالية، والعزل الجيد، ومقاومة تداخل المجال المغناطيسي الخارجي، والسعر المنخفض. هذه الخصائص تجعل مغناطيس الفريت الدائم مثاليًا للاستخدام كمغناطيس في كل من الدوارات الداخلية والخارجية للمضخات المغناطيسية.

تشتهر مغناطيسات الكوبالت الأرضية النادرة الدائمة بخصائصها المغناطيسية الاستثنائية، وخاصةً أعلى قوة قسرية ومنتج للطاقة المغناطيسية مقارنةً بالأنواع الأخرى من المغناطيسات الدائمة.

على الرغم من أن هذه المغناطيسات مناسبة للاستخدام كمغناطيسات أرضية دائمة في المضخات المغناطيسية، إلا أنها لا تستخدم على نطاق واسع بسبب تكلفتها العالية.

13. مواد أخرى

طلاء المضخة:

وهو يخدم غرض الحماية والزخرفة ووضع العلامات. يمكن تصنيفها إلى عدة فئات بناءً على استخدامها، مثل الطلاء المضاد للصدأ، والطلاء العازل، والطلاء الحمضي، وما إلى ذلك. كما يمكن تصنيفه أيضًا بناءً على مستوى الطلاء، مثل الطلاء التمهيدي والطلاء العلوي والمعجون، إلخ.

مادة الوسادة الورقية لمضخة الطرد المركزي:

تستخدم مادة اللباد في المضخات كمانع تسرب الزيت لمنع دخول الماء والغبار. وهي تساعد على منع تسرب زيت التشحيم عند نقطة الاحتكاك. يمكن تقسيم هذه المادة إلى لباد صوفي ناعم، ولباد صوفي شبه خشن، ولباد صوفي خشن.

صفائح المطاط المفلكن الصناعي (GB5574-85):

تشمل هذه المواد أنواعًا مختلفة من الألواح المطاطية مثل الألواح المطاطية العادية والألواح المطاطية المقاومة للأحماض والقلويات والألواح المطاطية المقاومة للزيوت والألواح المطاطية المقاومة للحرارة.

شكل ختم المضخة

يتم تصنيف جهاز منع تسرب المضخة في المقام الأول إلى نوعين: مانع تسرب ثابت ومانع تسرب ديناميكي.

يشمل مانع التسرب الساكن عادةً موانع التسرب الحشية وموانع التسرب الحلقية على شكل O وموانع التسرب اللولبية.

يتضمن مانع التسرب الديناميكي في المقام الأول موانع تسرب التعبئة الناعمة، وموانع تسرب الزيت، وموانع تسرب المتاهة، وموانع التسرب الحلزونية, الأختام الديناميكيةوموانع التسرب الميكانيكية.

1. سدادة مطاطية على شكل حلقة دائرية

الحلقات المطاطية على شكل O هي خيار شائع للاستخدام في المضخات بسبب شكلها البسيط وتكلفة تصنيعها المنخفضة. وعلى الرغم من الحجم الكلي للحلقة الدائرية O، إلا أن مقطعها العرضي صغير، وعادة ما يكون بضعة ملليمترات فقط، مما يجعلها خفيفة الوزن وفعالة من حيث استهلاك المواد. كما أن هذه الميزات تجعلها سهلة التركيب والتفكيك.

واحدة من أبرز مزايا الحلقات المانعة للتسرب O هي قدرتها الممتازة على منع التسرب ومجموعة واسعة من التطبيقات. يمكن أن يتعامل مانع التسرب الساكن مع ضغوط العمل التي تزيد عن 100 ميجا باسكال، في حين أن مانع التسرب الديناميكي يمكن أن يتحمل حتى 30 ميجا باسكال. بالإضافة إلى ذلك، يتراوح نطاق درجة الحرارة المناسبة للحلقات O من -60 إلى 200 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من الوسائط.

ونتيجة لذلك، أصبحت الحلقات على شكل O شائعة بشكل متزايد في تصميم المضخات. يتم تثبيتها بين الأخدود والسطح المراد إحكام غلقه وتتعرض لقدر معين من الضغط، مما يولد قوة رد فعل تطبق ضغطًا انضغاطيًا أوليًا على السطح الأملس وأسفل الأخدود، وبالتالي توفير مانع تسرب.

عندما يزداد ضغط السائل المحكم الغلق، تتعرض الحلقة O إلى تشوه متزايد، مما ينقل الضغط المتزايد إلى سطح الختم، مما يعزز تأثير الختم. هذا هو السبب في أن الحلقات الدائرية معروفة بقدرتها الجيدة على الإغلاق.

2. مانع تسرب الحشية

لا.الاسملا.الاسملا.الاسم
1المقبض8درع من الفولاذ المقاوم للصدأ15الحشيات
2غطاء البرميل9محامل الجرافيت16مشترك
3واقي الكابلات10الدوَّارات17المكرهة
4حشية الضغط على الخط11مخرج الصرف18المضخة
5المكثفات12الحشيات19القدم
6البرميل13قابس  
7الجزء الثابت (مجموعة تجديد الملف)14مصفاة  

طريقة منع التسرب الشائعة الاستخدام للمضخات الكيميائية هي طريقة منع التسرب بالحشية. الحشية هي عنصر حاسم في مانع التسرب الساكن في مضخات الطرد المركزي وتستخدم على نطاق واسع. ويعتمد اختيار الحشية بشكل أساسي على عوامل مثل الوسط المنقول ودرجة الحرارة والضغط وتآكل المضخة الكيميائية.

آلية ختم الحشية:

يشير التسرب إلى تدفق الوسيط من داخل الحيز المحصور إلى خارجه أو من الخارج إلى داخل الحيز المحصور. ويحدث ذلك من خلال الواجهة البينية للحيز الداخلي والخارجي، أي سطح مانع التسرب.

سبب التسرب هو وجود فجوة على سطح التلامس، مدفوعة باختلافات الضغط والتركيز على جانبي السطح. يمكن أن يؤدي الشكل غير المناسب لسطح الختم ودقة التصنيع إلى وجود فجوات تؤدي إلى التسرب.

لتقليل التسرب، من المهم زيادة تزاوج سطح التلامس إلى أقصى حد، مما يقلل من مساحة المقطع العرضي لقناة التسرب ويزيد من مقاومة التسرب لتكون أكبر من القوة الدافعة.

عندما يزداد الضغط إلى درجة التسبب في حدوث تشوه بلاستيكي كبير على السطح، يمكن ملء الفجوة على سطح الختم، مما يسد قناة التسرب.

يتم استخدام حشية للاستفادة من قدرة المادة على الخضوع لتشوه بلاستيكي تحت حمل الضغط، مما يساعد على ملء التفاوتات الصغيرة على سطح إحكام إغلاق الحافة لتحقيق إحكام الإغلاق.

اختيار الحشية

اختيار الحشية:

تلعب موانع تسرب وحشيات المضخات الكيميائية دورًا حاسمًا في ضمان سلامة المضخة. يتطلب وجود مواد أكالة ومتطايرة ومن المحتمل أن تكون قابلة للانفجار في وسط استخراج المضخة أن يكون أداء مانع التسرب لجسم المضخة أعلى بكثير مقارنة بأنواع المضخات الأخرى.

حشية منع التسرب هي طريقة شائعة الاستخدام في المضخات الكيميائية. الحشية هي مكون رئيسي في مانع التسرب الساكن لمضخة الطرد المركزي وتستخدم على نطاق واسع.

يعتمد اختيار الحشية بشكل أساسي على عوامل مثل وسيط نقل المضخة الكيميائية ودرجة الحرارة والضغط والتآكل.

بالنسبة للمضخات الكيميائية ذات وسائط النقل ذات درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض, غير معدنية تستخدم الحشيات المانعة للتسرب بشكل عام. عندما يكون الوسط ذو ضغط متوسط ودرجة حرارة عالية, غير معدنية ويتم اختيار الحشيات المعدنية المركبة.

تُستخدم الحشيات غير المعدنية، المصنوعة من مواد مثل الورق والمطاط والبولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)، على نطاق واسع في المضخات. بالنسبة لدرجات الحرارة التي لا تتجاوز 120 درجة مئوية والضغط أقل من 1.0 ميجا باسكال، عادةً ما تستخدم حشيات الورق الغلاف الأخضر أو حشيات ورق القوالب. بالنسبة لوسائط نقل الزيت التي تتراوح درجة حرارتها بين -30 درجة مئوية و110 درجة مئوية، عادةً ما يتم اختيار NBR مع مقاومة جيدة للتقادم. يعتبر الفلوروبير خيارًا مناسبًا لوسائط المضخات الكيميائية التي تتراوح درجة حرارتها بين -50 درجة مئوية و200 درجة مئوية نظرًا لمقاومته للزيت والحرارة بالإضافة إلى قوته الميكانيكية العالية.

في المضخات الكيميائية، بسبب الطبيعة المسببة للتآكل للوسط، غالبًا ما يتم استخدام PTFE كمادة حشية. ومع تزايد انتشار المضخات الكيميائية واستخدامها في نقل مجموعة متنوعة ومتزايدة من الوسائط، من المهم الرجوع إلى المعلومات ذات الصلة أو إجراء التجارب لصنع الحشية الصحيحة اختيار المواد.

3. مانع تسرب الزيت

مانع تسرب الزيت

مانع تسرب زيت المضخة الكيميائية عبارة عن مانع تسرب شفة ذاتي الشد يتميز ببنيته البسيطة، وحجمه الصغير، وتكلفته المنخفضة، وسهولة صيانته، وعزم دوران منخفض المقاومة، والقدرة على منع دخول التسرب المتوسط والغبار والمواد الضارة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، لديه مستوى معين من التعويض عن التآكل.

ومع ذلك، فهي ليست مصممة للتطبيقات ذات الضغط العالي وتستخدم عادةً في المضخات الكيميائية ذات الضغط المنخفض.

تعمل المضخات الكيميائية باستخدام مبدأ الطرد المركزي لنقل المواد السائلة. هذه المضخات، المصنوعة من مواد متخصصة، مثالية لنقل السوائل المسببة للتآكل من الحاويات مثل الزجاجات أو البراميل أو الخزانات أو أحواض السباحة.

نظرًا للأخطار المتأصلة التي تشكلها الوسيلة التي يتم نقلها، مثل التآكل والتقلب والانفجارات، فإن متطلبات إحكام الغلق للمضخات الكيميائية أعلى بكثير مقارنة بأنواع المضخات الأخرى.

لضمان إحكام الإغلاق المناسب، يجب تركيب مانع تسرب زيت المضخة الكيميائية على العمود بدقة تصنيع H8-H9 و خشونة السطح من 1.6-0.8 ميكرومتر، مع تطبيق معالجة تصلب السطح.

من المهم التأكد من خلو وسيط مانع التسرب من الجسيمات الصلبة والشوائب، حيث يمكن أن يتسبب ذلك في تآكل سريع لمانع تسرب الزيت والعمود، مما يجعل مانع التسرب غير فعال.

عند اختيار طريقة منع التسرب هذه، من المهم مراعاة أداء ومتطلبات المواد التي يتم نقلها بواسطة المضخة الكيميائية لتجنب التسربات والحوادث المحتملة.

العوامل الرئيسية المسببة لتسرب الزيت من مانع تسرب الزيت:

غالبًا ما يحدث تسرب الزيت بسبب سوء إحكام غلق مانع تسرب الزيت. إذا كان قطر مانع التسرب صغيرًا جدًا، فقد لا يتلامس مع العمود، مما يؤدي إلى التسرب.

فيما يلي العوامل الرئيسية المسببة لضعف إحكام غلق مانع تسرب زيت العمود المرفقي لمحرك الديزل S195:

  • رداءة نوعية الزيت تصنيع الأختام
  • رداءة جودة العمود أو المحمل
  • الاستخدام غير السليم والصيانة غير السليمة
  • تركيب غير صحيح
  • التخزين غير السليم والتلوث البيئي

من المهم معالجة هذه العوامل لضمان إحكام الإغلاق السليم ومنع تسرب الزيت.

مانع تسرب زيت العمود المرفقي لمحرك الديزل S195

تدابير تسرب الزيت بسبب عدم إحكام غلق مانع تسرب الزيت:

(1) تعرّف على أساسيات التعرف على المنتجات المقلدة ودون المستوى المطلوب واختر موانع تسرب الزيت القياسية وعالية الجودة.

(2) أثناء التركيب، إذا كان قطر العمود به خشونة سطح خارجي منخفضة أو كانت هناك بقع صدأ أو نتوءات أو عيوب أخرى، استخدم قطعة قماش رملية ناعمة أو حجر زيتي لتلميعه وتنعيمه. ضع زيت محرك نظيف أو شحم تشحيم نظيف على الموضع المقابل لشفة مانع تسرب الزيت أو قطر العمود.

قم بتغطية الحلقة الخارجية لمانع تسرب الزيت بمادة مانعة للتسرب، وقم بتغليف مجرى المفتاح على العمود بورق صلب لمنع خدش شفة مانع تسرب الزيت. استخدم أدوات خاصة لتدوير مانع تسرب الزيت إلى الداخل، ولا تستخدم القوة لمنع تشوه أو تلف النابض.

إذا كان هناك شفة الخفقانأو سقوط النابض أو انحراف مانع تسرب الزيت، قم بإزالته وإعادة تركيبه. لاحظ أنه في حالة عدم تآكل قطر العمود وكانت قوة نابض مانع تسرب الزيت كافية، لا تقم بتشديد النابض الداخلي دون إذن.

(3) غالبًا ما تواجه موانع تسرب الزيت المستخدمة في الماكينات ظروف عمل سيئة وتقلبات كبيرة في درجات الحرارة والغبار والاهتزازات المتكررة. عندما تتغير ظروف قوة أجزاء الماكينة بشكل متكرر، من المهم فحصها وصيانتها وإصلاحها بانتظام.

(4) إذا كان قطر العمود وتآكل المحمل شديدًا، فقم بإصلاح أو استبدال مطاط مانع تسرب الزيت أو النابض في أقرب وقت ممكن.

(5) قم بإزالة أي أجزاء تسخن بشكل غير طبيعي، وتجنب السرعة الزائدة والحمل الزائد الميكانيكي لمنع ارتفاع درجة حرارة الشفاه، وتقادم المطاط، والتآكل المبكر للشفاه.

(6) افحص مستوى الزيت بانتظام، وإذا كان هناك الكثير من الشوائب أو البقايا المعدنية في الزيت، استبدله جيدًا. اختر ماركة ونوعية الزيت التي تلبي المتطلبات الموسمية.

ضع في اعتبارك إضافة مانع تسرب الزيت ومواد التشحيم مايتري سوبر مانع التسرب ومواد التشحيم إلى زيت المحرك، حيث إنه مادة مضافة ممتازة لعلبة التروس تشكل طبقة خاملة من المواد على المكونات. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إبطاء تسرب مانع تسرب الزيت، وإطالة عمر خدمة ترس مانع تسرب الزيت، وتقليل ضوضاء علبة التروس. لن تلوث مادة التشحيم المانعة للتسرب الفائقة هذه الزيت أو تفسده.

4. ختم الخيط

ختم الخيط

هناك شكلان شائعان من موانع تسرب الخيط في المضخات الكيميائية: مانع تسرب حشية الوصلة اللولبية و سن اللولب اللولبي بالإضافة إلى مانع تسرب الحشو. يستخدم كلا الشكلين في إحكام غلق الوصلات ذات القطر الصغير.

تعمل الحشية كعنصر مانع للتسرب في مضخة غشاء كهربائية لولبية ذات حشية مانعة للتسرب، بينما يوفر اللولب قوة ضغط فقط.

كما تؤثر خشونة سطح مانع التسرب ودقة موضعه الهندسي النسبي مع الفتحة الملولبة تأثيرًا كبيرًا على تأثير مانع التسرب، بالإضافة إلى أداء الحشية.

عند شد اللولب، تتعرض الحشية لقوة ضغط وعزم دوران، مما قد يتسبب في تشوهها أو تلفها. ونتيجة لذلك، تكون موانع تسرب الحشية مناسبة فقط للمضخات الكيميائية ذات الضغط المنخفض. إذا كانت الحشية مصنوعة من المعدن، فيمكنها التعامل مع ضغوط تزيد عن 30 ميجا باسكال.

شكل آخر من أشكال ختم اللولب في المضخات الكيميائية هو استخدام سدادة لولبية. للحفاظ على تكلفة تصنيع السدادة اللولبية منخفضة، فإن سن اللولب اللولبي وحدها لا تكفي لإحكام الإغلاق، وغالبًا ما يتم ملء فجوة اللولب بمادة حشو مثل شريط لاصق خام أو مادة مانعة للتسرب.

تعتمد قدرة تحمل السدادة اللولبية على دقة تصنيعها ومادة السن الملولب، ولا تتأثر بالشكل المطابق للسدادة والفتحة الملولبة.

وسواء تم استخدام "مخروط إلى مخروط" أو "عمود إلى مخروط" للفتحة الملولبة والسدادة، فإن تأثير الختم هو نفسه، ولكن مجالات الاستخدام تختلف.

5. ختم المتاهة

ختم المتاهة

عندما يكون التصميم سليمًا، والمعالجة من الدرجة الأولى، والتجميع عالي الجودة، وسرعة الدوران عالية، يكون تأثير ختم المتاهة فعالاً للغاية.

ومع ذلك، في تطبيقات العالم الحقيقي، يكون تسرب المضخات الكيميائية شائعًا، وهذا هو السبب في عدم استخدام موانع تسرب المتاهة على نطاق واسع في المضخات الكيميائية.

تشمل أسباب ذلك ما يلي:

  • خلوص الملاءمة بين مكونات مانع التسرب (مثل العمود وغدة المحمل) كبير جدًا، مما يقلل من تأثير مانع التسرب. في بعض الحالات، يمكن أيضًا أن تزيد أسطح التزاوج الخشنة وعلامات القطع الحلزونية المرئية من احتمالية تسرب المضخة الكيميائية.
  • الإفراط في استخدام زيت التشحيم في حجرة المحمل يمكن أن يؤدي إلى ضغط فائض يتجاوز مقاومة الختم.
  • يمكن أن يؤدي التركيب غير الصحيح لنافذة الزيت أو مقياس مستوى الزيت إلى تقييمات غير صحيحة لكمية زيت التشحيم في حجرة الزيت.
  • يمكن لزيادة درجة حرارة الزيت أثناء التشغيل أن تقلل من لزوجته وتزيد من خطر تسرب المضخة الكيميائية.
  • يمكن لخزان إرجاع الزيت الصغير أو فتحة إرجاع الزيت، أو أي عوائق أخرى، أن تمنع السائل من التدفق بسلاسة، مما يؤدي إلى حدوث تسربات.

تشكل الوسيلة التي تنقلها المضخة الكيميائية خطر التآكل والتطاير والانفجار، ولهذا السبب يجب أن يكون أداء ختم المضخة أعلى بكثير مقارنة بأنواع المضخات الأخرى.

ومع ذلك، فإن استخدام موانع التسرب المتاهة يزيد من احتمالية تسرب المواد في المضخات الكيميائية.

ونتيجة لذلك، لا يتم استخدام موانع تسرب المتاهة بشكل عام في المضخات الكيميائية.

6. ختم التعبئة والتغليف

ختم التعبئة والتغليف

ينطوي مانع تسرب التعبئة لمضخة كيميائية على إدخال تعبئة مرنة وقابلة للانضغاط في صندوق التعبئة. ثم يتم تحويل قوة الضغط المحورية التي تمارسها الغدة إلى قوة إحكام شعاعية، مما يوفر تأثير إحكام الإغلاق.

ويشار إلى طريقة الختم هذه باسم ختم التعبئة، مع الإشارة إلى مادة التعبئة باسم ختم التعبئة.

يعد مانع تسرب التعبئة خيارًا شائعًا في تصميم المضخات الكيميائية نظرًا لبساطة هيكله وسهولة استبداله وانخفاض تكلفته وتعدد استخداماته في التكيف مع السرعات والضغوط والوسائط المختلفة.

مبدأ ختم التعبئة والتغليف:

في صناعة الماكينات، تُستخدم موانع تسرب التعبئة بشكل أساسي كموانع تسرب ديناميكية وتوجد عادةً في مضخات الطرد المركزي والضواغط ومضخات التفريغ والخلاطات كموانع تسرب للعمود. توضع العبوة في حجرة التعبئة ويتم ضغطها محوريًا بواسطة برغي الغدة. عندما تكون هناك حركة نسبية بين العمود والتعبئة، يتم توليد قوة شعاعية وتتصل التعبئة بالعمود بشكل وثيق بسبب مرونة الحشوة. يؤدي هذا أيضًا إلى ضغط مادة التشحيم داخل التعبئة للخارج، مما يشكل طبقة زيت بين أسطح التلامس.

ومع ذلك، ونظرًا لحالة التلامس غير المنتظمة، فإن بعض أجزاء التعبئة سوف تلامس العمود بينما لا تلامس أجزاء أخرى. ويشار إلى حالة التشحيم الحدودي هذه باسم "تأثير المحمل". تُنشئ الأجزاء الملامسة وغير الملامسة متاهة غير منتظمة، مما يمنع تسرب تدفق السائل، والمعروف باسم "تأثير المتاهة".

يتم تحقيق الختم الجيد من خلال الحفاظ على كل من "تأثير المحمل" و"تأثير المتاهة". يمكن أن يؤدي سوء التشحيم أو الضغط المفرط إلى كسر غشاء الزيت، مما يؤدي إلى احتكاك جاف بين التعبئة والعمود، مما يؤدي في النهاية إلى تلف العمود وتآكله.

لتجنب ذلك، يجب تعديل درجة ضغط العبوة بشكل متكرر لضمان التشحيم والضغط المناسبين. وبمرور الوقت، قد تفقد مادة التشحيم داخل التعبئة بمرور الوقت، لذلك يجب عصر بعض مواد التشحيم لتعويض استرخاء قوة الضغط الناجم عن التغير في حجم التعبئة. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي البثق المتكرر للحشو في النهاية إلى جفاف مادة التشحيم في نهاية المطاف، لذلك يجب استبدال الحشو بانتظام.

وأخيرًا، للحفاظ على الطبقة السائلة وإزالة حرارة الاحتكاك، يجب السماح بقدر ضئيل من التسرب عند التعبئة.

أنواع مختلفة

مشاكل ختم التعبئة في استخدام المضخة الكيميائية:

عادة ما تكون المضخة الكيميائية مجهزة عادةً بمانع تسرب العمود، والذي يتميز بمزايا مثل مقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، والمرونة الجيدة، والقوة العالية.

ومع ذلك، فإن استخدام التعبئة له أيضًا بعض العيوب:

يؤدي السطح الخشن للتعبئة إلى ارتفاع معامل الاحتكاك وزيادة احتمال حدوث تسربات. وعلاوة على ذلك، قد تصبح مواد التشحيم المستخدمة لفترة طويلة مستنفدة.

في البداية، يعمل مانع تسرب عمود الدوران للمعدات التي تم إصلاحها حديثًا بشكل جيد، ولكن بعد فترة قصيرة من التشغيل، تبدأ التسريبات في الحدوث بشكل متكرر. وتصبح الحاجة إلى ضبط الغدة واستبدال التعبئة أكثر تواترًا، وقد يصبح غلاف العمود مهترئًا في شكل يشبه المزهرية بعد دورة تشغيل واحدة فقط. في الحالات الشديدة، يمكن أن ينكسر غلاف العمود وقد لا تتمكن حلقة منع تسرب الماء من القيام بدور منع التسرب بسبب التعبئة الفاسدة التي لا يمكن استبدالها.

يؤدي الاحتكاك المستمر بين العبوة الدوارة والعمود أو جلبة العمود إلى التآكل والتمزق، مما يستلزم استبدال الجلبة بشكل منتظم أو غير منتظم.

لضمان تبدد حرارة الاحتكاك بين التعبئة والعمود أو جلبة العمود في الوقت المناسب، يجب الحفاظ على قدر معين من التسرب، والذي قد يكون من الصعب التحكم فيه.

وبالإضافة إلى ذلك، يقلل الاحتكاك بين التغليف والعمود أو جلبة العمود من فعالية مانع تسرب التغليف، مما يؤثر على خرج طاقة المحرك ويزيد من استهلاك الطاقة.

مضخة كيميائية

الأداء وأسباب فشل ختم التعبئة والتغليف:

وفقًا لمبدأ ختم التعبئة، هناك ثلاثة مصادر للتسرب في تجويف الختم:

  • سائل يخترق المادة المانعة للتسرب.
  • تسرب بين العبوة وصندوق التعبئة.
  • تسرب سطحي من التعبئة والعمود.

تتمثل العيوب الرئيسية وأسبابها فيما يلي:

  • السطح الخارجي للتغليف تالف، مما يؤدي إلى تسرب في الجانب الخارجي من غدة التغليف، والذي يمكن أن يحدث إذا كان القطر الخارجي للتغليف صغيرًا جدًا.
  • يمكن أن يتسبب الخلوص المفرط أو غير المركزي أثناء عملية التصميم في ضغط التعبئة في الفجوة بين العمود وحلقة التثبيت أو بين العمود والغدة.
  • يمكن أن تتسبب مجموعة التعبئة غير الصحيحة أو حلقة الاحتفاظ التالفة في تسرب الوسائط على طول غدة التعبئة.
  • إذا كانت العبوة ممتدة أو تالفة، أو تم قصها أو تجميعها بشكل غير صحيح، فقد يكون التسرب كبيرًا جدًا بحيث لا يمكن ضبطه.

7. ختم الطاقة

ختم الطاقة

منظر جزئي لمانع التسرب الديناميكي من النوع K مع ماء التبريد

1. المكرهة7. صندوق الختم13. المغزل19. غسالة زنبركية
2. مضخة8. فوهة مياه التبريد14. قطعة حمض الكتلة20. وسادة صامولة القفل L
3. الكفن الخلفي9. حلقة ختم المياه15. الحلقة العلوية21. صامولة القفل
4. برغي التوصيل المتقاطع10. حلقة K-ring16. حشية جلبة العمود22. صامولة القفل
5. حشية صندوق الختم11. الحلقة الدائرية17- غلاف العمود 
6. كتلة حشية صندوق الختم12. غطاء صندوق الختم18. وسادة الدفاعة 

عندما تكون المضخة الكيميائية قيد التشغيل، فإن الضغط الناتج عن الدافعة المساعدة يوازن السائل عالي الضغط عند مخرج المضخة، مما يضمن إحكامًا مناسبًا.

أثناء إيقاف التشغيل، تتوقف الدافعة المساعدة عن العمل، لذلك يجب أن تكون مزودة بجهاز منع تسرب المواد الكيميائية.

تتميز المكرهة المساعدة بهيكل مانع تسرب بسيط وموثوق به، مع عمر خدمة طويل، مما يضمن عدم وجود تسربات أثناء تشغيل المضخة.

ونتيجة لذلك، فإنه كثيرًا ما يستخدم في المضخات التي تنقل الوسائط غير النقية في الصناعة الكيميائية.

هناك أنواع مختلفة من موانع التسرب، بما في ذلك موانع التسرب الطاردة المركزية، وموانع التسرب الحلزونية، وموانع تسرب السوائل المغناطيسية. الموانع الحلزونية واعدة بشكل خاص.

يمكن أن يكون مانع التسرب المغلق بالكامل إما من النوع الغشائي أو من النوع الواقي، من بين أنواع أخرى.

1) مانع تسرب الطاقة بالطرد المركزي

مبدأ موانع تسرب طاقة الطرد المركزي:

يعمل مانع التسرب الديناميكي بالطرد المركزي عن طريق طرد الوسائط السائلة في اتجاه شعاعي من خلال قوة الطرد المركزي، وبالتالي منع السائل من دخول فجوة التسرب لتحقيق تأثير مانع التسرب. هذا النوع من مانع التسرب مناسب فقط للوسائط السائلة وليس للوسائط الغازية.

ولذلك، إذا كان إحكام إغلاق الهواء مطلوبًا في تطبيق مانع تسرب الطرد المركزي، فيجب استخدام مزيج من موانع التسرب بالطرد المركزي وأنواع أخرى من مانعات التسرب.

إن مانع تسرب الطرد المركزي الأكثر استخدامًا هو مانع تسرب الزيت، والذي يستخدم على نطاق واسع في أجهزة النقل المختلفة لمنع تسرب زيت التشحيم أو السوائل الأخرى. كلما زادت سرعة وعاء الزيت، كان أداء الختم أفضل. ومن ناحية أخرى، إذا كانت السرعة منخفضة للغاية أو لم يكن هناك دوران، يصبح مانع تسرب قاذف الزيت غير فعال.

بالإضافة إلى ذلك، لا يقتصر مانع تسرب الزيت على درجة الحرارة المرتفعة، مما يجعله خيارًا مناسبًا للتطبيقات عالية الحرارة والسرعة العالية مثل مضخة زيت نقل الحرارة. ومع ذلك، لا يمكن استخدامه في التطبيقات ذات الضغط العالي ويستخدم عادةً في الحالات التي يكون فيها فرق الضغط صفري أو شبه صفري.

يتميز قاذف الزيت بالطرد المركزي بمزايا الهيكل البسيط، والتكلفة المنخفضة، وعدم استهلاك طاقة الاحتكاك، وعدم التآكل، والصيانة المنخفضة، مما يجعله خيارًا مستخدمًا على نطاق واسع.

هيكل أختام الطرد المركزي:

مانع التسرب بالطرد المركزي هو جهاز مانع تسرب الزيت بدون وعاء زيت. على العمود الأملس، يسهل التصاق الوسط السائل على سطح العمود. ومع ذلك، إذا كان هناك واحد أو اثنين من الأخاديد الحلقية على المحور، يصبح من الصعب على السائل عبور الواجهة الحادة على الأخدود الحلقي. وبمساعدة قوة الطرد المركزي من العمود الدوّار، من السهل التخلص من السائل وضمان إحكام الغلق.

يتم دمج قاذف الزيت بالطرد المركزي مع العمود، والذي يمنع السائل الذي يحاول التسرب، ويرمي السائل إلى محيط غطاء مانع التسرب تحت تأثير قوة الطرد المركزي. ثم يتدفق السائل إلى فتحة عودة الزيت بالأسفل لإعادة الزيت.

يوجد أخدود حلقي عند تقاطع غطاء مانع التسرب وقاذف الزيت، مما يسمح للسائل الموجود على جدار غطاء مانع التسرب بالتدفق إلى أسفل الأخدود الحلقي بدلاً من الفجوة بين غطاء مانع التسرب والعمود.

عند تصميم جهاز ختم مقلاع الزيت بالطرد المركزي، من المهم تقليل الخلوص الشعاعي والخلوص المحوري بين مقلاع الزيت وغطاء الختم قدر الإمكان، من أجل تقليل الخلوص الشعاعي بين غطاء الختم والعمود. يجب أن يكون الأخدود الدائري لغطاء الختم كبيرًا بما فيه الكفاية، ويجب أن تكون مساحة رمي الزيت بين غطاء الختم وقاذفة الزيت كبيرة بما فيه الكفاية، ويجب أن تكون قناة عودة الزيت سلسة قدر الإمكان.

يعادل مانع تسرب زيت التشحيم المكرهة عدة قطع مرتبة على أحد جانبي وعاء الزيت أو كلا الجانبين، مما يدعم تأثير النفخ الناتج عن دوران المكرهة. هذا يلقي بزيت التشحيم المتسرب إلى فتحة العودة مع التدفق الشعاعي، وبالتالي تقليل انحراف زيت التشحيم على طول العمود.

يجب ألا يكون حجم شفرات المكره مفرطًا ويجب ألا يكون هناك الكثير منها. وذلك لأن تدفق الهواء القوي مع مزيج من زيت التشحيم يمكن أن يتسبب في تكوين رغوة، مما يضعف عودة الزيت ويزيد من استهلاك الطاقة.

كثيرًا ما تُستخدم موانع تسرب الشفرة الخلفية وموانع تسرب المكره المساعدة كموانع تسرب للعمود في مضخات الطرد المركزي.

من أجل استقرار التدفق وتعزيز قدرة الختم، غالبًا ما يتم وضع مجموعة من دوارات التوجيه الثابتة داخل حجرة الختم في المكرهة المساعدة. وهذا يساعد على تقليل الضغط على السطح الأملس للدافعة المساعدة.

تتمثل إحدى فوائد موانع تسرب الطاقة بالطرد المركزي في أنها لا تحتوي على تلامس احتكاك مباشر ويمكنها استيعاب فجوة ختم واسعة. وهذا يجعلها مناسبة لسد الوسائط التي تحتوي على شوائب صلبة، كما أنها منخفضة التآكل، وعمر خدمة طويل، وتصميم موثوق به مع عدم وجود تسرب.

ومع ذلك، فإن قدرتها محدودة على التعامل مع اختلافات الضغط وتستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة، يصل أحيانًا إلى ثلث الطاقة المفيدة للمضخة.

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لكونه مانع تسرب ديناميكي، فإن قدرة الختم تُفقد بمجرد توقف المضخة، وبالتالي، يجب استكمالها بمانع تسرب وقوف.

ختم الشفرة الخلفية

2) ختم ديناميكي حلزوني

يشبه مبدأ عمل مانع التسرب الديناميكي اللولبي مبدأ عمل المضخة اللولبية. إذا تم قطع اللولب اللولبي في العمود (أو تم نقش الأخدود اللولبي على الغلاف أو كليهما)، فإن دوران العمود سيكون في اتجاه عقارب الساعة.

يُنتِج الاحتكاك بين الوسط السائل والصدفة قوة عكس اتجاه عقارب الساعة، وتكون مركبة قوة الاحتكاك F هذه على طول الخيط الأيمن F في اتجاه اليمين، مما يؤدي إلى دفع السائل إلى اليمين، تمامًا كما تتحرك الصامولة على طول المسمار.

مع انخفاض الحجم، يزداد رأس الضغط، مما يؤدي إلى موازنة ضغط الختم الثابت مع ضغط السائل الذي يتم ختمه، وبالتالي منع التسريبات.

عند تصميم جهاز مانع التسرب اللولبي، من المهم الانتباه إلى اتجاه إزاحة الزيت اللولبي. إذا كان هناك خطأ في هذا الاتجاه، فلن يعمل مانع التسرب بشكل صحيح وقد يحدث تسرب.

لاحظ أن مانع التسرب اللولبي هو نوع من أنواع مانع التسرب الديناميكي، وقد تفقد وظيفة الختم عندما يكون الجهاز في حالة سكون أو يعمل بسرعات منخفضة. في مثل هذه الحالات، قد يكون من الضروري استخدام مانع تسرب الإيقاف، مما يضيف تعقيدًا للجهاز ويتطلب مساحة محورية كافية.

8. مانع تسرب ميكانيكي

يعتبر مانع التسرب الميكانيكي، الذي يشار إليه أيضًا باسم مانع التسرب النهائي، حاليًا أكثر أشكال مانع التسرب استخدامًا على نطاق واسع في صناعة المضخات الكيميائية نظرًا لانخفاض التسرب وعمر الخدمة الطويل. ويعتبر وضع ختم العمود الرئيسي لهذا النوع من المعدات على مستوى العالم.

وفقًا للمعايير الوطنية ذات الصلة، يُعرَّف مانع التسرب الميكانيكي بأنه جهاز يمنع تسرب السوائل من خلال زوج واحد على الأقل من الواجهات الطرفية المتعامدة على محور الدوران، بالاعتماد على ضغط السائل والقوة المرنة (أو المغناطيسية) لآلية التعويض، بالتنسيق مع موانع التسرب المساعدة.

تعتبر موانع التسرب الميكانيكية PTFE المقاومة للتآكل والمستخدمة على نطاق واسع فعالة في منع تسرب السوائل.

من المهم أن نلاحظ أن أي شكل من أشكال مانع التسرب يجب أن يمنع مضخة الطرد المركزي الكيميائية من التباطؤ، حيث أن التباطؤ يمكن أن يتسبب في تعطل مانع التسرب.

مبدأ الختم الميكانيكي:

موانع التسرب الميكانيكية، والتي يشار إليها أيضًا باسم موانع تسرب الوجه الطرفي، هي أجهزة ختم عمود الدوران المستخدمة في الآلات الدوارة لمنع تسرب السوائل. وهي تعمل باستخدام زوج من الأوجه الطرفية المتعامدة على محور الدوران، إلى جانب ضغط السائل والقوة المرنة لآلية التعويض، لإنشاء مانع تسرب محكم.

تستخدم الموانع الميكانيكية بشكل شائع في المضخات والغلايات والضواغط وغيرها من معدات الأعمدة الدوارة المماثلة. وهي مكونة من حلقة متحركة، وحلقة ثابتة، وعنصر ضغط، وعنصر ختم.

تدور الحلقة المتحركة مع عمود المضخة وتتناسب بشكل وثيق مع الحلقة الساكنة لتشكيل سطح مانع للتسرب، مما يمنع تسرب الوسيط. ويضغط ضغط السائل في حجرة الختم على الوجه الطرفي للحلقة المتحركة مقابل الوجه الطرفي للحلقة الساكنة، مما يخلق طبقة رقيقة من السائل وضغطًا محددًا مناسبًا لتحقيق الختم.

يعمل عنصر الضغط على توليد الضغط، مما يحافظ على تقارب الوجه الطرفي للمضخة عندما لا تكون المضخة قيد التشغيل ويمنع التسريبات ودخول الشوائب. يشتمل عنصر منع التسرب على عنصر مرن لتخفيف اهتزازات المضخة والصدمات، بالإضافة إلى الخلوص بين الحلقة المتحركة والعمود وبين الحلقة الثابتة والغدة.

يتم دمج موانع التسرب الميكانيكية مع أجزاء أخرى من المضخة أثناء التشغيل. ويعتمد أداء مانع التسرب الميكانيكي على مكوناته الخاصة، وجهاز الختم المساعد، والمتطلبات الفنية للتركيب. لضمان الأداء السليم لمانع التسرب الميكانيكي، من المهم أولاً تلبية هذه المتطلبات.

تتمثل المشاكل الموجودة في استخدام مانع التسرب الميكانيكي في المضخة الكيميائية فيما يلي:

يمكن أن تتعطل موانع التسرب الميكانيكية في المعدات الدوارة لأسباب مختلفة، بما في ذلك تآكل واجهات مانع التسرب, الشقوق الساخنةوالتشوهات والأضرار. وبمرور الوقت، يمكن أن تصبح النوابض أيضًا مسترخية ومتكسرة ومتآكلة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتعرض حلقات الختم الإضافية للتشققات والالتواءات والتشوهات والكسور.

أداء الأعطال وأسبابها في الختم الميكانيكي:

  • اهتزاز وتسخين مانع التسرب الميكانيكي: أثناء التشغيل، يمكن أن تتسبب خشونة الأوجه الطرفية للحلقات المتحركة والثابتة والفجوة الصغيرة بين الحلقات الديناميكية والثابتة وتجويف الختم في حدوث اهتزازات وتصادم. في بعض الحالات، يمكن أن تتسبب أيضًا مقاومة التآكل الضعيفة ومقاومة درجات الحرارة لوجوه الختم، أو التبريد غير الكافي، أو شوائب الجسيمات على الأوجه الطرفية أثناء التركيب في حدوث اهتزاز وتسخين.
  • تسرب متوسط مانع التسرب الميكانيكي: يمكن أن يتسبب التسرب أثناء اختبار الضغط الساكن، أو التركيب المهمل، أو الكدمات، أو التشوهات، أو التلف، أو عدم النظافة، أو الشوائب الحبيبية، أو براغي التموضع المفكوكة، أو الغدة غير المضغوطة، أو عدم دقة المعدات بشكل كافٍ في حدوث تسرب متوسط. يمكن أن يحدث تسرب في جلبة العمود إذا لم يتم ضغط حلقة ختم جلبة العمود بشكل كافٍ أو تلفها أثناء التجميع أو ضغطها.
  • التسرب الدوري أو الانتيابي: يمكن أن يتسبب الاهتزاز الدوري للمجموعة الدوارة لمانع التسرب الميكانيكي في حدوث تسرب إذا كان هناك إزاحة محورية مفرطة.
  • تسرب متكرر لمانعات التسرب الميكانيكية: يمكن أن يحدث التسرب المتكرر لموانع التسرب الميكانيكية لأسباب مختلفة، بما في ذلك العيوب في وجه مانع التسرب، وحلقة الختم المساعدة، والنوابض. يمكن أن تشمل الأسباب الأخرى اهتزاز الدوار أو رداءة جودة أو رخاوة أجزاء النقل والشد.
  • اهتزاز مفرط لمانع التسرب الميكانيكي: يمكن أن يؤدي الاهتزاز المفرط لمانع التسرب الميكانيكي إلى فقدان فعالية الختم. ومع ذلك، فإن سبب الاهتزاز المفرط لا يقتصر فقط على مانع التسرب الميكانيكي نفسه، ولكن يمكن أن يعزى أيضًا إلى أجزاء أخرى من المضخة.

9. ختم لولبي

مانع التسرب اللولبي هو نوع من مانع التسرب الديناميكي الذي يتم إنشاؤه عن طريق تشكيل أخدود حلزوني على العمود الدوار أو الجلبة التي تحيط بالعمود. يتم ملء وسيط مانع للتسرب بين العمود والجلبة لمنع تسرب السائل.

أثناء دوران العمود، يخلق الأخدود الحلزوني تأثير نقل مشابه لتأثير المضخة، مما يساعد على الحفاظ على سائل منع التسرب. وتتأثر قدرة ختم مانع التسرب اللولبي بعوامل مثل زاوية اللولب، ودرجة ميله، وعرض السن، وارتفاع السن، وطول حركة السن، والخلوص بين العمود والجلبة.

تتمثل إحدى مزايا مانع التسرب اللولبي في عمره التشغيلي الطويل، حيث لا يوجد احتكاك بين الموانع. ومع ذلك، فإن قدرة مانع التسرب محدودة بسبب قصر طول البرغي، والذي غالبًا ما يكون مقيدًا بقيود المساحة الهيكلية. وبالإضافة إلى ذلك، عندما يتم تشغيل المضخة بسرعة منخفضة، فإن تأثير مانع التسرب اللولبي يقل بشكل كبير.

10. مانع تسرب الغاز الجاف

إن مانع تسرب الغاز الجاف، المعروف أيضًا باسم "مانع تسرب الغاز الجاف الجاري"، هو نوع جديد من تقنية مانع تسرب طرف العمود التي تستخدم تقنية مانع التسرب المشقوق لإحكام إغلاق الغاز ويعتبر مانع تسرب غير ملامس.

مبدأ مانع تسرب الغاز الجاف:

عندما يتم وضع حلقة متحركة ذات أخدود هيدروديناميكي (يتراوح بين 2.5 إلى 10 ميكرومتر) عند الحافة الخارجية للوجه الطرفي، فإن الأخدود الهيدروديناميكي يخلق تدفقًا يضخ غازًا معزولًا عالي الضغط من القطر الخارجي (المعروف أيضًا باسم جانب المنبع) إلى سطح الختم.

يزداد ضغط غشاء الغاز تدريجيًا من القطر الخارجي نحو قطر الأخدود وينخفض تدريجيًا من قطر الأخدود نحو القطر الداخلي.

ونتيجة لزيادة الضغط عند القناع الطرفي، تكون قوة الفتح أقوى من قوة الإغلاق المطبقة على حلقة الإغلاق.

يتم إنشاء طبقة رقيقة من الهواء (1-3 ملليمترات) بين أسطح الاحتكاك، مما يسمح لمانع التسرب بالعمل في حالة عدم التلامس.

يمنع هذا الغشاء الغازي المتشكل تسرب وسيط الختم منخفض الضغط نسبيًا بشكل فعال، مما يحقق عدم تسرب أو تسرب من وسيط الختم.

اختيار مانع تسرب المضخة الكيميائية

تُستخدم المضخة الكيميائية في كثير من الأحيان لنقل المواد المتطايرة المسببة للتآكل أو السامة، مما يجعل أداء الختم عاملاً حاسمًا في تحديد جودة المضخة.

عند اختيار مضخة كيميائية، يجب مراعاة المعايير التالية عند اختيار المضخة الكيميائية.

1) يوجد ختم ثابت وختم ديناميكي.

بالنسبة لموانع التسرب الساكنة، عادةً ما يتم استخدام حلقات مانعة للتسرب وحشيات فقط مع حلقات O الأكثر استخدامًا.

بالنسبة لموانع التسرب الديناميكية، نادرًا ما يتم استخدام موانع تسرب التعبئة ويتم استبدالها بشكل أساسي بموانع تسرب ميكانيكية، والتي يمكن تقسيمها أيضًا إلى أنواع أحادية الوجه الطرفية ومزدوجة الوجه الطرفية ومتوازنة وغير متوازنة.

النوع المتوازن هو الأنسب لختم الوسائط ذات الضغط العالي، والتي تعرف عادةً بأنها ضغوط أكبر من 1.0 ميجا باسكال.

تُستخدم موانع التسرب الميكانيكية مزدوجة الوجه الطرفية بشكل أساسي للوسائط ذات درجة الحرارة العالية، والميل إلى التبلور، واللزوجة العالية، ووجود جسيمات أو تطاير سام.

يجب إدخال سائل العزل في تجويف الختم، بضغط أعلى من الضغط المتوسط بشكل عام من 0.07 إلى 0.1 ميجا باسكال.

2) مادة الختم

بالنسبة لمانع التسرب الساكن للمضخة الكيميائية، يشيع استخدام المواد المطاطية الفلورية. وفي حالات خاصة، يمكن استخدام مواد PTFE بدلاً من ذلك.

لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
شين
المؤلف

شين

مؤسس MachineMFG

بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.

قد يعجبك أيضاً
اخترناها لك فقط من أجلك. تابع القراءة وتعرف على المزيد!

ميكانيكا الكسور 101: فهم الأساسيات

تخيل تعطل أحد المكونات الهامة بشكل غير متوقع، مما يؤدي إلى عواقب كارثية. هنا يأتي دور ميكانيكا الكسر. تستكشف هذه المقالة أساسيات ميكانيكا الكسر، وتسلط الضوء على كيفية فهم ميكانيكا الكسر...
تصنيف زيوت التشحيم واختيارها دليل شامل

تصنيف واختيار زيوت التشحيم: دليل شامل

تخيل عالمًا بدون مواد تشحيم. تتوقف الآلات عن العمل، وتتعطل المحركات، ويتوقف التقدم. في هذه المقالة، نغوص في عالم تصنيف زيوت التشحيم واختيارها المعقد، وننظر في عالم...

صب السيارات: كل ما تحتاج إلى معرفته

هل تساءلت يوماً كيف تُصنع الأجزاء المعقدة من سيارتك؟ تكشف لك هذه المقالة عن العالم الرائع لسبك السيارات، وتوضح بالتفصيل التقنيات والأساليب المتقدمة التي تشكل...
الماكينةMFG
ارتقِ بعملك إلى المستوى التالي
اشترك في نشرتنا الإخبارية
آخر الأخبار والمقالات والمصادر التي يتم إرسالها إلى صندوق الوارد الخاص بك أسبوعياً.

اتصل بنا

سيصلك ردنا خلال 24 ساعة.