پکینگ (Packing) در پمپهای پمپیران
پکینگ (Packing) در پمپهای پمپیران: آببندی در برابر تنش و حرارت
پکینگها (یا بستهای فشاری) در سیستمهای پمپاژ، به ویژه در پمپهای سانتریفیوژ پمپیران که برای دبیهای بالا و سرویسهای مداوم طراحی شدهاند، نقش حیاتی در جلوگیری از نشت سیال در محل عبور شافت از بدنه پمپ ایفا میکنند. عملکرد پکینگ یک سازش پیچیده بین جلوگیری از نشت و به حداقل رساندن اصطکاک و تولید حرارت است.
۱. ساختار و مواد تشکیل دهنده پکینگهای مدرن
پکینگ امروزی دیگر صرفاً رشتههای بافته شده از پنبه یا آزبست نیستند. آنها مجموعهای مهندسی شده از الیاف و مواد روانکننده هستند که در یک محفظه آببندی (Stuffing Box) نصب میشوند.
الیاف اصلی: مواد رایج شامل گرافیت خالص، فایبر کربن (Carbon Fiber)، الیاف آرامید (Aramid Fibers) و در کاربردهای خاص، PTFE (تفلون).
مواد افزودنی: این الیاف با مواد روانکننده و پرکننده ترکیب میشوند تا نفوذپذیری را کاهش دهند. روغنهای سیلیکونی، گریسهای خاص یا گرافیت مایع برای پر کردن فضای خالی بین الیاف و کاهش ضریب اصطکاک استفاده میشوند.
۲. مکانیزم کنترل نشت (Controlled Leakage)
مهمترین اصل در استفاده از پکینگ، این است که پکینگ نباید کاملاً خشک باشد.
اگر پکینگ بیش از حد سفت شود تا نشت را به صفر برساند، اصطکاک به شدت افزایش یافته، دمای نقطهای در محل تماس شافت و پکینگ از نقطه جوش سیال فراتر میرود و منجر به یکی از دو حالت زیر میشود:
خرابی سریع پکینگ: پکینگ میسوزد و از بین میرود.
خرابی شافت: حرارت تولید شده باعث تغییر شکل موضعی یا سخت شدن بیش از حد سطح شافت در آن ناحیه میشود، که به طور دائم قابلیت آببندی را از بین میبرد.
بنابراین، یک نشت کنترل شده (معمولاً چند قطره در دقیقه) برای روانکاری، خنککاری و هدایت حرارت از ناحیه آببندی ضروری است.
۳. نصب و تنظیم صحیح
تنظیم نادرست حلقه بست (Gland Follower) که پکینگ را فشرده میکند، شایعترین علت خرابی پکینگ است.
فشار بیش از حد: منجر به سایش سریع و تولید حرارت میشود.
فشار کم: منجر به نشت زیاد، فرسایش شافت و کاهش راندمان حجمی پمپ میشود.
در پمپهای پمپیران، اغلب از یک بوش روانکاری (Lantern Ring) استفاده میشود که در وسط مجموعه پکینگ قرار میگیرد. این بوش با تزریق سیال خنککننده یا روانکننده از یک منبع خارجی (یا از خود پمپ)، تضمین میکند که حتی اگر پکینگ در دو انتها بیش از حد سفت شده باشد، ناحیه میانی خنک مانده و شافت محافظت شود.
