الأختام الميكانيكية تُعد مكونات أساسية في العديد من التطبيقات الصناعية. ومع ذلك، بدون تبريد مناسب، قد ترتفع درجة حرارتها بسرعة، مما يؤدي إلى تعطلها المبكر وتوقفها عن العمل بتكلفة باهظة.
يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تدهور المواد، وتلف الواجهة، والتمدد الحراري، والتبخر، ومشاكل في الإيلاستومر. إنها مشكلة رئيسية قد تُعيق عملياتك.
ولحسن الحظ، تتوفر طرق تبريد فعالة، من إعادة تدوير السوائل إلى سترات التبريد، والتي يمكنها منع هذه المشكلات عند تطبيقها بشكل صحيح.
عواقب ارتفاع درجة الحرارة
- تدهور المواد:يمكن للحرارة الزائدة أن تتسبب في تلف سطح الختم ومواد الإيلاستومر، مما يؤدي إلى فشل مبكر.
- تآكل الوجه وتلفه:تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تسريع عملية التآكل وجوه الفقمةمما يؤدي إلى زيادة التسرب وتقليل حياة الفقمةيمكن أن تؤدي الصدمة الحرارية أيضًا إلى تشقق أو إتلاف الوجوه.
- التمدد الحراري:عندما تسخن المكونات، فإنها تتمدد بمعدلات مختلفة، مما قد يؤدي إلى تغيير الخلوص والتسبب في تشوه يؤثر على أداء الختم.
- تبخير:يمكن للسوائل القريبة من نقطة غليانها أن تتحول إلى بخار عند أسطح الختم، مما يتسبب في ضعف التزييت وزيادة التآكل، فشل الختم.
- تصلب أو تليين الإيلاستومر:قد تؤدي درجات الحرارة العالية إلى تصلب الإيلاستومرات، مما يقلل من مرونتها وقدرتها على الختم. وعلى العكس، قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تليين الإيلاستومرات، مما يؤدي إلى البثق والتلف.
طرق تبريد الأختام الميكانيكية
إعادة تدوير سوائل العملية
في هذه الطريقة، يتم تداول سائل العملية نفسه من منطقة ذات ضغط مرتفع إلى منطقة ذات ضغط منخفض من خلال حجرة الختمتساعد هذه الدورة على إزالة الحرارة من أسطح الختم والحفاظ على درجة حرارة تشغيل ثابتة.
التنظيف الخارجي
An تدفق خارجي يتضمن إدخال سائل بارد ونظيف إلى حجرة الختم من مصدر خارجي. التدفق يمتص السائل الحرارة من أسطح الختم ثم يتم تفريغه أو إعادة تدويره من خلال مبادل حراري.
سقى
التبريد يُوجِّه سائلًا، عادةً من مصدر خارجي، إلى الجانب الجوي لأسطح الختم. يُساعد هذا على تبريد الأسطح ومنع تكوُّن الرواسب الضارة.
السوائل الحاجزة أو العازلة
في الأختام المزدوجة، أ حاجز أو سائل عازل يُحافظ على ضغط أعلى بين الأختام الداخلية والخارجية. يعمل هذا السائل كمشتت حراري، يمتص الطاقة الحرارية من أسطح الأختام.
سترات التبريد
سترات التبريد عبارة عن قنوات أو ممرات مدمجة في غدة الفقمة الصفيحة أو الغلاف. يتم تمرير وسيط تبريد، مثل الماء أو الجليكول، عبر هذه الممرات لإزالة الحرارة من حجرة الختم.
متى يكون التبريد ضروريا
- السوائل ذات درجة الحرارة العالية:عندما تتجاوز سوائل الختم حدود درجة الحرارة لـ مكونات الختميعد التبريد ضروريًا لمنع ارتفاع درجة الحرارة والفشل المبكر.
- تطبيقات الضغط العالي:يؤدي الضغط المتزايد إلى توليد حرارة أكبر عند أسطح الختم نتيجةً لقوى التلامس الأعلى وسرعات الانزلاق. يساعد التبريد على تبديد هذه الحرارة الزائدة.
- سرعات عالية للعمود:تؤدي سرعات العمود الأسرع إلى توليد حرارة احتكاكية أكبر عند وجوه الختم، مما يتطلب تبريدًا فعالًا للحفاظ على التزييت المناسب ومنع التلف.
- السوائل اللزجة:يمكن للسوائل ذات اللزوجة العالية أن تولد حرارة قص كبيرة في حجرة الختم، مما يتطلب التبريد للحفاظ على درجات حرارة التشغيل المقبولة.
- أنواع الأختام المحددة:تعتمد بعض تصميمات الأختام، مثل الأختام الجافة أو غير الملامسة، على التبريد للعمل بشكل صحيح ومنع ارتفاع درجة حرارة وجوه الختم.
