آب بند مکانیکی
بررسی نحوه عملکرد آب بند مکانیکی ، درک روش های دیگر تولید و مصرف آن ها مهم است و یکی از این روش ها که هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، به شکل متفاوتی است، زیرا یک ماده بافته شده و طناب مانند است که در اطراف شفت بسته می شود و شکاف بین شفت و محفظه پمپ را از نظر فیزیکی پر می کند.
آب بند مکانیکی معمولاً در بسیاری از پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد، با این حال کاربران به طور فزاینده ای از آب بند مکانیکی به دلایل زیر استفاده می کنند و اصطکاک چرخش شفت با گذشت زمان در بسته بندی از بین می رود که منجر به افزایش نشتی تا تنظیم یا بسته بندی مجدد بسته بندی می شود و البته اصطکاک شفت آب بند مکانیکی، همچنین به این معنی است که بسته بندی نیز باید با حجم زیادی آب شسته شود تا خنک بماند.
در واقع آب بند مکانیکی به عنوان نوعی سنسور در تجهیزات پالایشگاهی و تاسیسات عمل می کند و باید به شفت فشار بیاورد تا نشتی را کاهش دهد و این بدان معنی است که پمپ به نیروی محرکه بیشتری برای چرخاندن شفت نیاز دارد و انرژی را هدر می دهد و از آنجا که آب بند مکانیکی نیاز به تماس با شفت دارد، در نهایت شیاری در آن ایجاد می شود.
تعمیر یا تعویض آن می تواند هزینه بر باشد و بدون نشتی قابل مشاهده آب بندی ها بخار نشت می کنند زیرا فیلم سیال روی وجه ها به سمت جوی وجه های آب بند مکانیکی می رسد و اگر گرفته شود و متراکم شود، این مقدار تقریباً به 1/2 قاشق چای خوری در روز در فشارها و دماهای معمولی میرسد.
طرح های آب بند مکانیکی کارتریج مدرن به شفت پمپ آسیب نمی رساند و تعمیر و نگهداری روزانه کاهش می یابد زیرا آب بند مکانیکی دارای فنرهای داخلی می باشد که باعث می شود در هنگام سایش خود تنظیم شوند و آب بند مکانیکی دارای صفحه های سبکی هستند که نسبت به بسته بندی انرژی کمتری مصرف می کنند که آلودگی یاتاقان در عملکرد عادی کاهش می یابد زیرا روان کننده تحت تأثیر نشت آب بندی قرار نمی گیرد و شستشو نمی شود.
تجهیزات کارخانه نیز اگر محصول در پمپ موجود باشد کمتر دچار خوردگی می شوند که البته خلاء را نیز می توان با این فناوری آب بند مکانیکی به روز کرد ، مشکلی برای آب بندی زیرا هوا به داخل پمپ کشیده شد که هدر رفتن کمتر آن باعث صرفه جویی در هزینه می شود، حتی آب یک کالای گران است و کمتر به پاکسازی منطقه نیاز خواهد داشت.
انواع مختلفی از مکانیزم های فنری در آب بند مکانیکی برای تامین فشار برای حفظ وجه ثابت و چرخان درزگیر در کنار هم استفاده می شود و آب بند مکانیکی را می توان به چهار نوع کلی تقسیم کرد.
فنر تک فنر، فنر چندگانه، فنر موجی و دم فلزی. زیرا مکانیزم فنر باید درجه فشار مناسب را تامین کند، فشار بسیار کم اجازه نشت را می دهد. فشار بیش از حد می تواند باعث سایش بیش از حد شود و باعث خرابی کامل آب بندی شود و نوع و طول فنر آب بند مکانیکی برای تامین فشار صحیح طراحی شده است و در حالی که درجه فشار بسیار مهم است، تنها عامل دخیل نیست که آب بند مکانیکی نیز به متریال خود در روانکاری بین وجه سیل ثابت و دوار، متکی است.
بدون روانکاری بین دو وجه آب بند مکانیکی، تجهیزات به سرعت بیش از حد گرم می شود و باعث آسیب به آب بند مکانیکی و احتمالاً شفت نیز می شود که روی یک لایه سیال می چرخند، این فاصله تقریبا حدود یک میکرومتر و بی نهایت کوچک است و یک روان کاری صحیح برای کاربرد، بخش ضروری یک آب بند مکانیکی است.
به کارایی و طول عمر آن میافزاید و این برای درک نحوه عملکرد آب بند حیاتی است. زیرا آب بند مکانیکی پایه شامل سه نقطه آب بندی می باشد که قسمت ثابت آب بند با یک بخش ثابت به محفظه پمپ نصب می شود و این ممکن است با یک حلقه اورینگ یا واشر بسته شده بین قسمت ثابت و محفظه پمپ آب بندی باشد و قسمت چرخشی آب بند مکانیکی معمولاً با یک حلقه بر روی شفت آب بندی می شود که این نقطه آب بندی را می توان ثابت در نظر گرفت زیرا این قسمت از آب بند مکانیکی همراه با شفت می چرخد.
البته آب بند مکانیکی خود رابط بین بخش های ثابت و چرخشی آب بند است و یک قسمت از آن، چه در بخش استاتیکی یا چرخشی، همیشه به صورت انعطاف پذیر نصب شده و دارای فنر است تا هرگونه انحراف شفت کوچک، حرکت شفت به دلیل تحمل یاتاقان ها و تراز خارج از عمود به دلیل تلورانس های تولید را در خود جای دهد که حالی که دو مورد از نقاط آب بندی در طراحی آب بند مکانیکی ایستا ساده هستند، آب بندی بین اعضای دوار و ثابت نیاز به توجه بیشتری دارد و این آب بند مکانیکی اولیه اساس تمام طراحی آن است و برای اثربخشی آن ضروری است.
البته آب بند مکانیکی اولیه اساساً یک یاتاقان عمودی فنری است و متشکل از دو وجه بسیار مسطح، یکی ثابت، یکی چرخان که در برابر یکدیگر قرار دارند که سطوح آب بند مکانیکی با استفاده از ترکیبی از نیروی هیدرولیک از سیال آب بندی شده و نیروی فنر از طراحی آن به هم فشار داده می شوند و به این ترتیب یک بخش برای جلوگیری از نشت فرآیند بین نواحی دوار (شفت) و مناطق ثابت پمپ تشکیل می شود.
در بیشتر آب بند مکانیکی ، با حفظ یک لایه نازک مایع بین سطوح آب بند، وجه ها روغن کاری می شوند و این راه می تواند از سیال فرآیند پمپاژ شده یا از یک منبع خارجی باشد که نیاز به یک حرکت سیال بین بخش ها یک چالش طراحی را ایجاد میکند که اجازه می دهد روان کننده کافی بین بخش های آن جریان داشته باشد بدون اینکه آب بند مکانیکی اندازه غیرقابل قبولی از سیال فرآیند نشت کند.
یا اجازه دادن به آلاینده هایی در بین بخش ها که می تواند به خود آن آسیب برساند. این امر با حفظ یک شکاف دقیق بین سطوح به اندازه کافی بزرگ برای اجازه دادن به مقدار کمی مایع روان کننده تمیز اما به اندازه کافی کوچک برای جلوگیری از ورود آلاینده ها به شکاف بین سطوح آب بند مکانیکی به دست می آید.
آب بند مکانیکی برای جلوگیری از نشتی از ولوت که در آن شفت عبور می کند و در تماس با سیال مورد استفاده می چرخد، ارائه می شود و در این صورت است که آب بندی بین محور متحرک یا شفت و بخش آب بند مکانیکی ترکیب، با استفاده از حلقه های بسته بندی ترکیبی که بین دو سطح فشار داده می شود و توسط یک بخش پرکننده محکم در جای خود نگه داشته می شود، انجام می شود که نشتی اطراف شفت با تنظیم گیره های آب بند مکانیکی کنترل می شود.
سطوح آب بند مکانیکی واقعی از سطوح چرخان محوری شفت و بسته بندی ثابت تشکیل شده است. پس از یک نقطه مشخص، نشتی بدون در نظر گرفتن میزان سفت شدن ناودانی های بسته بندی ادامه می یابد و نشت آب بند مکانیکی منجر به افزایش سریع اسب بخار می شود که گرمایی ایجاد می کند که نمی تواند به درستی دفع شود و در نتیجه محصول خراب می شود.