مکانیکال سیل چیست؟ چه کاربردی دارد؟

مبحث مرتبط به مکانیکال سیل، یکی از مسائل حیاتی در علم و مهندسی می‌باشد که تأثیرات گسترده‌ای بر روی جوامع و محیط زیست دارد. این مفهوم به بررسی جریان و انتقال مواد در سیستم‌های مکانیکی مرتبط می‌شود. در این مقاله، ما به بررسی اصول، روش‌ها و نکات کلیدی مرتبط با مکانیکال سیل می‌پردازیم. همچنین، اهمیت تشخیص و کنترل سیل‌های مکانیکی در صنایع مختلف و سیستم‌های زیرساختی را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

مکانیکال سیل پمپ آب

آب بند مکانیکی یا سیل مکانیکی، از جمله اجزاعی با سطح ایمنی بالا و مصرف چشمگیر در صنعت محسوب می‌شود. وظیفه اصلی مکانیکال سیل، جلوگیری از نشت سیالات و گازها به خارج از تجهیزات مرتبط است. این سیل دارای دو سطح صاف می‌باشد، یکی از آن‌ها حرکت دارد و دیگری ثابت است. سطح حرکتی معمولاً روی محور چرخش پمپ قرار دارد، در حالی که سطح ثابت بر روی محفظه پمپ قرار می‌گیرد. باید توجه داشت که این قطعه بسیار حساس است و هر گونه مشکل در عملکرد آن ممکن است منجر به خرابی پمپ شود. موادی مانند اکسید آلومینیوم، سیلیکون کارباید و تنگستن کارباید عمدتاً در تولید سیل‌های مکانیکی به کار می‌روند.

کارکرد مکانیکال سیل

در حین چرخش شافت در دستگاه‌هایی مانند پمپ یا میکسر، سیال یا گاز موجود در محفظه یا پوسته این دستگاه‌ها به بیرون نفوذ می‌کند. وظیفه آب بند مکانیکی، که به نام مکانیکال سیل نیز شناخته می‌شود، از جمله قطعات حیاتی و با سطح ایمنی بالا است، جلوگیری از نشت سیال، گاز و مواد دیگر به خارج از تجهیزات مرتبط است. آب بند مکانیکی به عنوان یکی از تجهیزات مصرفی معرفی می‌شود، به این معنا که با گذشت زمان، کیفیت و کارایی آن کاهش می‌یابد و نیاز به تعویض دارد.
مکانیکال سیل دارای دو سطح صاف می‌باشد، که یکی از این سطوح به عنوان صفحه دوار شناخته می‌شود و سطح دیگر به عنوان صفحه ثابت تعریف می‌شود. صفحه دوار به وسیله مکانیسم محرکی روی شافت یا محور پمپ قرار می‌گیرد و با همان سرعت واحد محرک، چرخش می‌کند. از سوی دیگر، صفحه ثابت بر روی کاسه پمپ واقع شده و از نشتی جلوگیری می‌نماید. این دو صفحه با استفاده از عناصری مانند فنر و گردگیر آکاردئونی و غیره، در مقابل یکدیگر قرار می‌گیرند و در هنگامی که پمپ در حالت کاری نیست یا محور پمپ چرخش می‌کند، از نفوذ و نشت سیالات جلوگیری می‌کنند.

انواع مکانیکال سیل

چند نمونه از اصلی‌ترین انواع مکانیکال سیل عبارت‌اند از:

•  مکانیکال سیل می‌تواند به صورت تک فنره و چند فنره موجود باشد.
•  مکانیکال سیل ممکن است به صورت کارتریجی با یک مرحله یا دو مرحله تهیه شود.
•  نوع دیگر مکانیکال سیل، سیل آکارئونی است.
•  مکانیکال سیل با فنر موجی نیز یکی از انواع مکانیکال سیل‌ها می‌باشد.

کاربرد سیل مکانیکی چیست؟

آب بند مکانیکی باتوجه به ویژگی‌ها و نیازهای مختلف شرکت‌های تولید کننده و بسته به کاربری در صنایع متنوع، طراحی و تولید می‌شوند. این طراحی شامل انتخاب متریال، نوع دستگاه و ظاهر سیل می‌شود. کاربردهای آب بند مکانیکی را می‌توان به دسته‌بندی‌های زیر تقسیم کرد:

•  سیل‌های همزن معمولاً در صنایع دارویی و شیمیایی به‌کار می‌روند
•  سیل‌های روغنی عمدتاً در صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرند
•  سیل‌های معمولی نیز بیشترین تقاضا را در کاربردهای خانگی و کارگاهی دارند.

قیمت ساخت سیل آب بند

قیمت سیل آب بند تحت تأثیر عوامل متعددی قرار می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین کننده قیمت مکانیکال سیل، جنس قطعه آن است. انتخاب مناسب جنس سیل مکانیکی باید با سیالات مورد استفاده همخوانی داشته باشد. برای هر کاربرد می‌توان جنس مناسبی انتخاب نمود، و این انتخاب در تعیین قیمت تأثیر دارد. برخی از سیل‌های آب بند از جنس سرامیک، کربن، سیلیکون و یا آهن تهیه می‌شوند. علاوه بر این، کیفیت قطعه نیز در تعیین قیمت مکانیکال سیل دخیل است. زیرا کیفیت تاثیر زیادی بر مقاومت قطعه در برابر فرسودگی دارد. به همین دلیل، سیل‌های با کیفیت بالاتر ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند، اما از نظر اقتصادی می‌توانند بهترین گزینه باشند.
همچنین، نوع سیل مکانیکی نیز اهمیت دارد. برخی سیل‌های مکانیکی به صورت ویژه برای کاربردهای خاصی طراحی و تولید می‌شوند. در این موارد، تعداد انتخاب‌ها محدود است و باید از نوع مناسب به مصرف برود. در این حالت، قیمت مکانیکال سیل توسط نوع قطعه و کاربرد مشخص می‌شود. همچنین، عوامل دیگری مانند تولید‌کننده، کشور سازنده، اندازه و موارد دیگر نیز می‌توانند در تغییرات قیمت مکانیکال سیل تأثیرگذار باشند.

اجزاء اصلی مکانیکال سیال طبق بورگمن

تمام مدل‌های سیل آب بند مکانیکی، مهم از نوع و تولیدکننده خود، از اجزا و قطعات مشترکی بهره می‌برند. به‌طور کلی، ساختار سیل مکانیکی یا آب بند مکانیکی از سه جزء مشترک در بخش‌ها و نوع‌های مختلف تشکیل شده است که در ادامه به آنان می‌پردازیم.

کفه ثابت

این بخش به طور معمول بر روی محفظه یا پوسته پمپ نصب می‌شود و با استفاده از اورینگ به بخش داخلی کاسه پمپ متصل می‌شود. جنس این قطعه معمولاً از استیل، زغال کربن یا مواد مقاوم به خوردگی مثل سیلیکون ساخته می‌شود. البته نوع مصرف ممکن است بسته به نیازهای خاص تغییر کند.

کفه متحرک

این قطعه بر روی شفت نصب و با شفت دوار همگامان چرخش می‌کند. جنس این قطعه بسته به نیاز معمولاً از کربن، سیلیکون کاربید (که بیشترین مصرف را دارد) یا مواد با جنس محکم‌تر مانند تنگستن انتخاب می‌شود.

فنر مخروطی

وظیفه این فنر، فراهم کردن نیروی چسبندگی برای اتصال دو کفه‌ ثابت و متحرک است. این فنر باعث می‌شود که کفه متحرک به طور کامل به کفه ثابت متصل شود و از عبور هر گونه ماده‌ای جلوگیری نماید. البته، این نوع فنر در انواع مدل‌ها و با متریال‌های مختلفی تولید می‌شود.

جمع بندی

همانطور که در متن بالا گفته شد، مکانیکال سیل یک سیستم است که برای جلوگیری از نشت سیالات یا گازها در دستگاه‌های مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیل دارای دو سطح صاف است که یکی از آنان حرکتی دارد و دیگری ثابت است. سیل مکانیکی بر روی شفت دوار نصب شده و با چرخش شفت، جلوی نشتی را می‌گیرد. کاربردهای مکانیکال سیل در صنایع مختلف شامل پمپ‌ها، کمپرسورها، میکسرها و دستگاه‌های مکانیکی دیگر است. این سیل به بهبود کارایی و ایمنی دستگاه‌های مکانیکی کمک می‌کند و از نشتی سیالات جلوگیری می‌نماید.

سوالات متداول

• مکانیکال سیل در چه نوع از دستگاه‌ها و صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد؟
  مکانیکال سیل در دستگاه‌های مکانیکی مانند پمپ‌ها، کمپرسورها، میکسرها و صنایع مختلفی که نیاز به جلوگیری از نشت سیالات دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• چه عواملی برای انتخاب و طراحی مکانیکال سیل بسیار مهم هستند؟
  عواملی نظیر نوع سیال، دما، فشار، جنس سیل، و نوع کاربرد مهم هستند. انتخاب صحیح این عوامل برای اجتناب از نشت و افزایش عمر مکانیکال سیل حائز اهمیت است.
• چگونه مکانیکال سیل می‌تواند به بهبود کارایی و ایمنی دستگاه‌های مکانیکی کمک کند؟
  مکانیکال سیل با جلوگیری از نشتی سیالات و گازها به دستگاه‌ها کمک می‌کند. این اقدام به بهبود عملکرد دستگاه و کاهش خرابی‌ها منجر می‌شود، که در نهایت به افزایش کارایی و ایمنی دستگاه‌های مکانیکی کمک می‌کند.