سیل مکانیکی

مکانیکال سیل یا سیل مکانیکی 

سیل مکانیکی یا آب بند های مکانیکی از جمله ایمن ترین قطعات صنعتی هستند که برای جلوگیری از نشت مایعات  ، جامدات و گازها به بیرون از سیستم در بر گیرنده آنها مورد استفاده قرار می گیرند که شامل دو سطح صاف ، یکی ثابت که بروی کاسه پمپ  و دیگری متحرک که بروی محور گردش پمپ قرار گرفته می شود.فشار محصول پمپ شونده و نیروی مو ئینگی ، لایه نازکی از مایع را بروی سطوح سیل قرار می دهد که منجر به روان کاری سطوح می شود.کارکرد سیل تحت شرایط خشک منجر به صدمه دیدن سطوح آن می شود.

اصول کلی کارکرد سیل های مکانیکی

پمپ های دوار که جابجایی مایعات را بر عهده دارند، معمولاً در قسمت خروجی مایع با فشاری بیشتر از فشار اتمسفر و در محل ورودی مایع به پمپ، با فشاری کمتر از فشار اتمسفر کار می کنند. در هر دو حالت، برای کنترل نشتی مایع از محل ورودی شافت به محفظه پمپ، لازم است که وسیله ای این عمل را به انجام رساند ؛ سیل های مکانیکی، این وظیفه را برعهده دارند.

جنس اجزای سیل مکانیکی

1- مواد سازنده ارینگ :

NBR:

از جمله لاستیک هایی است که قیمت نسبتاً کمی داشته و برای کار در دمای پایین مناسب است .

EPDM :

این لاستیک در برابر حرارت بالا و در مقابل بسیاری از اسیدها مقاوم است .

FPM:

نوعی لاستیک که به نام وایتون هم شناخته می شود .نسبت به EPDM خاصیت ارتجاعی و مقاومت سایشی کمتری دارد اما در برابر در جه حرارت و تاثیر مواد شیمیایی مختلفی مقاوم است .

PTFE:

 یک نوع پلاستیکاست که نسبت به لاستیک ها خاصیت ارتجاعی کمتری دارد اما مقاومت شیمیایی آن عالی است.

2-مواد سازنده صفحات آب بندی :

این مواد دارای مقاومت سایشی و شیمیایی خوب بوده ، انتقال حرارت بالاییداشته و دارای خاصیت خودروانکاری می باشد.از طرف دیگر صفحه ثابت وچرخان سیل باید با یکدیگر متناسب باشد به این لحاظ با هم انتخاب می شوند . صفحات آب بند معمولاً از این جنسها انتخاب می شوند:

کربن گرافیت:

قیمت آنها مناسب است و خاصیت خودروانکاری خوبی دارد . لذا اصطکاک کمی داشته و در برابر کارکرد خشک مقاوم هستند . اما در برابرسیالات حاوی ذرات برنده و ساینده تحمل کمی دارد.

سرامیک :

ماده ایی سخت و ارزان قیمت است که مقاومت شیمیایی و سایشی خوبی دارد اما ضریب انتقال حرارت آن پایین بوده و بسیار شکننده است .در برابر شرایط کارکرد خشک ،ضعیف است.

تنگستن کارباید:

ماده ایی سخت بامقاومت بالا در برابرسایش است .ضریب هدایت حرارتی و مدول الاستیسیته بالایی دارد. مقاومت شیمیایی آن محدود است و قیمت آن بالا است در برابر خشک کار کردن ضعیف است .

سیلیکون کارباید: 

مقاومت سایشی و خواص اصطکاکی مناسب ، ضریب هدایت حرارتی و الاستیسیته بالا و مقاومت شیمیایی خوب دارند.

3-عمر صفحات آب بند به سه عامل بستگی دارد:

 الف)نرخ سایش:

اگر فرض کنیم خرابی آب بند به خاطر سایش صفحات اتفاق می افتد ، کربن گرافیت که مقاومت سایشی کمی دارد عمر کمتری در مقایسه با سیلیکون کارباید و تنگستن کارباید خواهد داشت.

ب)درجه حرارت سطوح آب بندی :

هر چه ضریب انتقال حرارت سطوح بالاترباشد ،احتمال بخارشدن فیلم سیال کمتر شده و عمر آب بند بیشتر می شود.

ج)صافی سطوح آب بندی: 

وقتی یکی از سطوح از جنس کربن گرافیت انتخاب شده باشد ، سایش یکنواخت تر بوده و نشتی کمتری اتفاق می افتد. به این ترتیب کربن می تواند نقص هندسی را تا حدی جبران نماید.