سیلهای مکانیکی (Mechanical Seals) در پمپ پمپیران
سیلهای مکانیکی (Mechanical Seals) در پمپ پمپیران: فراتر از پکینگ
در کاربردهای مدرن و شرایط سخت عملیاتی، سیلهای مکانیکی جایگزین پکینگهای فشاری شدهاند، زیرا نشت را عملاً به صفر میرسانند و نیاز به نگهداری دورهای را کاهش میدهند. این سیلها در محل اتصال شافت به بدنه پمپ (سمت درایو) نصب میشوند.
۱. اجزای اصلی یک سیل مکانیکی
یک سیل مکانیکی از دو سطح تماس اصلی تشکیل شده است که یکی ثابت (روی بدنه پمپ) و دیگری متحرک (روی شافت) است:
صفحه نشیمن ثابت (Stationary Face): معمولاً از مواد بسیار سخت مانند کاربید سیلیکون یا کاربید تنگستن ساخته میشود.
صفحه دوار (Rotating Face): که بر روی شافت نصب شده و با سرعت میچرخد. این صفحه میتواند از جنس گرافیت کربنی یا سرامیک باشد.
۲. عملکرد آببندی (Hydrodynamic Lubrication)
آببندی اصلی نه از طریق تماس فیزیکی سخت، بلکه از طریق ایجاد یک لایه بسیار نازک از سیال (Film Thickness در حد میکرومتر) بین دو صفحه حاصل میشود. این لایه نازک، اصطکاک را به شدت کاهش داده و از سایش جلوگیری میکند.
تنش فنر: فنرهایی که صفحه دوار را به سمت صفحه ثابت فشار میدهند، تضمین میکنند که در هنگام راهاندازی یا توقف پمپ، تماس اولیه برقرار باشد و نشتی اولیه صفر باشد.
فشار سیال: فشار سیال پمپ شده نیز به افزایش نیروی فشاری بین دو صفحه کمک میکند.
۳. انواع سیلها بر اساس پیکربندی
سیل تکگانه (Single Seal): رایجترین نوع، مناسب برای سیالاتی که خطرناک نیستند و در صورت نشت، آسیب جدی ایجاد نمیکنند. این سیلها معمولاً نیاز به یک “بافر” یا “سیستم پرده” دارند تا خنککاری مناسب را فراهم آورند.
سیل دوگانه (Double Seal – Tandem or Back-to-Back): برای سیالات خورنده، سمی، بسیار داغ یا سیالاتی که در صورت خشک شدن بلوری میشوند، استفاده میشود. در این پیکربندی، دو مجموعه سیل با یک سیال خارجی (Barrier Fluid) که در فشار بالاتری از سیال پمپ قرار دارد، جدا میشوند. اگر سیل داخلی شروع به نشت کند، سیال بافر نشت را جذب کرده و مانع خروج سیال فرآیند به محیط میشود.
انتخاب مواد سیل (مانند کاربید سیلیکون در برابر کاربید تنگستن) در پمپهای پمپیران به شدت به سختی سیال، دمای عملیاتی و وجود ذرات جامد بستگی دارد.
