الختم الميكانيكي المزدوج مقابل الختم الميكانيكي الفردي: ما هو الفرق

ما هو الختم الميكانيكي الفردي

الختم الميكانيكي الفردي هو نوع من الختم الذي يتكون من مكون ثابت ودوار، مع وجه ختم واحد. إنه النوع الأكثر شيوعًا واقتصاديًا من الختم الميكانيكي المستخدم في المضخات والخلاطات والمعدات الدوارة الأخرى. يتكون المكون الثابت عادةً من مادة صلبة مثل السيراميك، بينما يتكون المكون الدوار عادةً من مادة أكثر ليونة مثل الكربون. يشكل هذان السطحان سطحًا مسطحًا وحلقيًا مانعًا للتسرب يمنع تسرب سائل العملية على طول العمود الدوار.

تُستخدم الأختام الميكانيكية الفردية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من مضخات المياه وحتى معدات المعالجة الكيميائية. إنهم يعتمدون على طبقة رقيقة من السائل بين وجوه الختم لتليين وتبريد أسطح الختم. يمكن أن يكون هذا السائل هو سائل العملية نفسه أو حاجزًا خارجيًا أو سائلًا عازلًا.

ما هو الختم الميكانيكي المزدوج

يتكون الختم الميكانيكي المزدوج، المعروف أيضًا باسم الختم المزدوج، من مجموعتين من وجوه الختم مرتبة في سلسلة. يوفر هذا التكوين مستوى إضافيًا من الأمان والموثوقية مقارنةً بالأختام الميكانيكية الفردية. في ترتيب الختم المزدوج، يعمل الختم الأساسي (الداخلي) كختم فردي تقليدي، بينما يعمل الختم الثانوي (الخارجي) كختم احتياطي في حالة فشل الختم الأساسي.

يتم ملء المساحة الموجودة بين الختمين، والتي تسمى الحجرة العازلة أو الحاجزة، بسائل متوافق يتم الحفاظ عليه عند ضغط أعلى من سائل المعالجة. يضمن هذا الترتيب احتواء أي تسرب من الختم الأولي داخل الغرفة العازلة وعدم تسربه إلى الغلاف الجوي.

أنواع الختم الميكانيكي المزدوج

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من ترتيبات الختم الميكانيكي المزدوج:

العودة إلى الوراء

في ترتيب متتالي، يتم توجيه الختمين بحيث تكون وجوههما الدوارة متجهة بعيدًا عن بعضها البعض. يتم الحفاظ على السائل العازل عند ضغط أعلى من سائل العملية، مما يضمن توجيه أي تسرب من الختم الأولي إلى الغرفة العازلة. هذا التكوين مناسب لتطبيقات الضغط العالي ويمنع سائل المعالجة من الوصول إلى الغلاف الجوي.

وجها لوجه

الأختام المزدوجة وجهاً لوجه لها وجوهها الدوارة موجهة نحو بعضها البعض، مع وجود السائل العازل بينهما. يعد هذا الترتيب أقل شيوعًا من التكوين المتتالي ويستخدم عادةً في التطبيقات ذات الضغوط المنخفضة أو عندما يكون مائع العملية متوافقًا مع المائع المنظم.

بالتزامن

في ترتيب الختم الترادفي، يتم تثبيت السدادتين بحيث تكون وجوههما الدوارة في نفس الاتجاه، في مواجهة سائل العملية. يتم الحفاظ على السائل العازل عند ضغط أقل من سائل العملية، ويتم جمع أي تسرب من الختم الأولي في الغرفة العازلة. تُستخدم الأختام الترادفية في التطبيقات التي لا يتوافق فيها سائل المعالجة مع السائل المنظم أو عندما يحتاج السائل المنظم إلى الحفاظ على نظافته.

الحاجز مقابل السوائل العازلة

يمكن أن يكون السائل المستخدم في الفراغ بين الختمين في ترتيب الختم الميكانيكي المزدوج إما مائعًا حاجزًا أو مائعًا عازلًا.

السائل الحاجز

السائل الحاجز هو سائل نظيف ومتوافق يتم الحفاظ عليه عند ضغط أعلى من سائل العملية. والغرض منه هو منع سائل العملية من الوصول إلى الغلاف الجوي من خلال توفير حاجز مادي بين الختمين. عادةً ما يتم تدوير السائل الحاجز من خلال نظام منفصل مزود بمبادل حراري وأجهزة التحكم في الضغط للحفاظ على درجة حرارته وضغطه ضمن النطاق المطلوب.

السائل العازل

يتم الحفاظ على السائل العازل عند ضغط أقل من سائل العملية. وتتمثل وظيفتها الأساسية في جمع واحتواء أي تسرب من الختم الأساسي، مما يمنعه من الوصول إلى الغلاف الجوي. غالبًا ما يتم استخدام السوائل المنظمة عندما لا يكون سائل المعالجة متوافقًا مع السائل الحاجز أو عندما يحتاج السائل الحاجز إلى الحفاظ على نظافته لإعادة استخدامه.

متى يتم استخدام الختم الميكانيكي المزدوج

يوصى باستخدام الأختام الميكانيكية المزدوجة في الحالات التالية:

1. عند التعامل مع السوائل الخطرة أو السامة أو باهظة الثمن حيث يكون التسرب غير مقبول
2. في التطبيقات ذات اللوائح البيئية الصارمة أو حيث يجب تقليل الانبعاثات إلى الحد الأدنى
3. للعمليات التي تتطلب مستوى أعلى من السلامة والموثوقية
4. في تطبيقات الضغط العالي أو درجات الحرارة العالية حيث قد لا يوفر الختم الواحد أداء الختم المناسب
5. عندما تكون عواقب فشل الختم شديدة، كما هو الحال في الصناعات الكيميائية أو البتروكيماوية أو الدوائية

متى يتم استخدام الختم الميكانيكي الفردي

تعتبر الأختام الميكانيكية الفردية مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات ويفضل بشكل عام في الحالات التالية:

1. عند التعامل مع السوائل غير الخطرة وغير السامة حيث يكون التسرب البسيط مقبولاً
2. في التطبيقات ذات متطلبات الضغط ودرجة الحرارة المنخفضة
3. بالنسبة للعمليات التي لا يكون فيها هناك ما يبرر تكلفة ترتيب الختم المزدوج
4. في المعدات ذات المساحة المحدودة لتركيب الختم، حيث أن السدادات المفردة لها مساحة أصغر مقارنة بالأختام المزدوجة
5. عندما يكون سائل العملية متوافقًا مع مواد الختم ولا يحتاج إلى حماية إضافية