طرق ختم العمود المتعددة لمضخات التفريغ الحلقية السائلة
2025-09-25 14:38يُعدّ مانع تسرب العمود أحد المكونات الأساسية لمضخة تفريغ حلقات السوائل. وهو مسؤول عن إنشاء مانع تسرب فعال بين عمود المضخة الدوار عالي السرعة وغطاء المضخة الثابتة. وتتمثل مهمته الرئيسية في منع تسرب السائل العامل (عادةً الماء) من المضخة إلى البيئة المحيطة، ومنع دخول الهواء الخارجي إليها (وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على مستويات التفريغ). يؤثر اختيار مانع تسرب العمود بشكل مباشر على موثوقية تشغيل المضخة، وتكاليف صيانتها، وملاءمتها لعمليات محددة.
وفيما يلي الأنواع الرئيسية لأختام العمود المستخدمة في مضخات التفريغ الحلقية السائلة وخصائصها التفصيلية:
1. ختم التعبئة (حشو الغدة)
هذه طريقة ختم تقليدية وبسيطة ميكانيكياً.
مبدأ العمل: تُحشى مادة مانعة للتسرب ناعمة تشبه الحبل أو على شكل حلقة (تسمى "packing، مثل الجرافيت أو مادة البولي تترافلوروإيثيلين أو ألياف الأراميد) في المنطقة التي يخرج منها عمود المضخة من الغلاف. يُطبق مُتابع "gland القابل للتعديل ضغطًا شعاعيًا من الخارج، مما يُجبر الحشوة على الالتصاق بإحكام بسطح العمود أو الغلاف، مما يُشكل مانع تسرب من خلال احتكاك التلامس.
الخصائص الرئيسية:
يسمح بتسرب طفيف مُتحكّم فيه: أختام التعبئة غير مصممة لضمان عدم التسرب. يجب السماح لكمية صغيرة من سائل العمل بالتسرب (عادةً بضع قطرات في الدقيقة) لتزييت وتبريد سطح الاحتكاك بين التعبئة والعمود. هذه ميزة وعيب في آنٍ واحد.
يتطلب صيانة مستمرة: تتآكل الحشوة بمرور الوقت، مما يزيد من التسرب. يجب على المشغلين إحكام ربط سدادة السدادة بشكل دوري ودقيق. في حال تآكلها بشكل كبير، يجب استبدال جميع الحشوات أثناء إيقاف التشغيل.
أسباب تآكل الأكمام: يؤدي الاحتكاك الصلب المباشر بين الحشوة وأكمام العمود إلى التآكل، مما يستلزم استبدال الأكمام بشكل دوري.
السيناريوهات القابلة للتطبيق:
التطبيقات التي لا تكون فيها بيئة العمل حرجة، ويكون التسرب المرئي البسيط مقبولاً.
ضخ الغازات غير السامة وغير الخطرة وغير القابلة للاشتعال.
المستخدمون الذين لديهم ميزانيات استثمارية أولية محدودة والقدرة على الصيانة المنتظمة.
2. الختم الميكانيكي
هذه هي حاليًا الطريقة الأكثر شيوعًا وعالية الأداء لإغلاق مضخات الحلقات السائلة، وهي تمثل قفزة من إغلاق "اتصل" إلى إغلاق "face-مكتوبة.
مبدأ العمل: يتكون قلب المانع التسرب الميكانيكي من زوج أو أكثر من الحلقات المتداخلة بدقة (تسمى "rotorary واجهه ... و"stationary واجهه ...). يدور الوجه الدوار مع عمود المضخة، بينما يُثبت الوجه الثابت على غلاف المضخة. تحت تأثير ضغط السائل وقوة الزنبرك، تبقى الوجوه متلاصقة مع وجود فجوة ضئيلة، مما يُشكل مانع تسرب أثناء دورانها بالنسبة لبعضها البعض. يُعد وجود طبقة رقيقة للغاية من السائل بين هذه الوجوه ضروريًا للتزييت والتبريد والعزل.
الخصائص الرئيسية:
أداء ممتاز في الختم: لا يحقق أي تسرب مرئي تقريبًا (على نطاق التسرب الدقيق)، مما يلبي المتطلبات الصناعية الحديثة لحماية البيئة والسلامة.
عمر خدمة طويل: نظرًا لتآكل الأسطح المسطحة، يكون التآكل متساويًا وبطيئًا. في ظروف التشغيل العادية، يمكن أن يصل عمر الخدمة إلى آلاف أو حتى عشرات الآلاف من الساعات، متجاوزًا بذلك أختام التغليف بكثير.
استهلاك منخفض للطاقة أثناء التشغيل: مقاومة الاحتكاك أقل بكثير من تلك الموجودة في أختام التعبئة، مما يؤدي إلى تشغيل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
لا يوجد تآكل للعمود/الكم: يقتصر التآكل على واجهات الختم نفسها، مما يحمي عمود المضخة أو الكم.
متطلبات أعلى لظروف التشغيل: يُعدّ الغشاء السائل بين الأسطح بالغ الأهمية. لذلك، تُعدّ الأختام الميكانيكية حساسة للغاية للجسيمات الصلبة في الوسط، والتي قد تخدش أسطح الختم المصقولة وتُسبب أعطالًا سريعة. غالبًا ما تتطلب نظام تنظيف سائل نظيف.
الأنواع والخيارات المتقدمة:
الميزة الأساسية: يوفر أمانًا مزدوجًا واحتواءً تامًا. في حال تعطل الختم الداخلي، يتسرب سائل الحاجز إلى المضخة، وليس غاز العملية إلى الغلاف الجوي. وعلى العكس، في حال تعطل الختم الخارجي، يتسرب الهواء إلى سائل الحاجز، وليس غاز العملية إلى الخارج.
السيناريوهات القابلة للتطبيق: الظروف الصعبة للغاية التي تنطوي على وسائط سامة أو خطرة أو قابلة للاشتعال أو متفجرة أو شديدة التآكل أو باهظة الثمن أو حساسة للأكسجين.