ختم الغاز الجاف مقابل ختم الغاز الرطب: ما هو الفرق

تعتبر أختام الغاز الجاف وأختام الغاز الرطب عنصرين حاسمين في الضواغط الصناعية.

في حين أن كلاهما يعمل على منع تسرب الغاز، إلا أنهما يعملان بشكل مختلف.

في منشور المدونة هذا، سوف نستكشف الفروق الرئيسية بين هذين النوعين من الختم، مما يساعدك على اتخاذ قرار مستنير لتطبيقك المحدد وتحسين أداء الضاغط الخاص بك.

ما هو ختم الغاز الرطب

ختم الغاز الرطب، المعروف أيضًا باسم ختم الزيت أو ختم السائل، هو نوع من الأختام الميكانيكية المستخدمة في ضواغط الطرد المركزي لمنع تسرب غاز العملية على طول العمود الدوار. يستخدم سائلًا مضغوطًا، عادةً زيتًا، لإنشاء حاجز بين غاز العملية والجو.

كيف يعمل ختم الغاز الرطب

في ختم الغاز الرطب، يتم تدوير الزيت عالي الضغط بين سلسلة من الحلقات حول عمود الضاغط. تتكون مجموعة الختم عادةً من حلقة دوارة متصلة بالعمود وحلقتين ثابتتين على كل جانب في مبيت الختم. ويتدفق الزيت بين هذه الحلقات، فيعمل على تشحيمها ويعمل كحاجز لمنع تسرب الغاز.

تدور الحلقة المركزية مع العمود، بينما تظل الحلقات الخارجية ثابتة، مضغوطة على طبقة الزيت الرقيقة. تستخدم الحلقات O لمنع التسرب حول الحلقات الثابتة. تذوب كمية صغيرة من الغاز في حاجز الزيت، ولكن يتم جمع معظم تسرب الزيت والغاز الممتص وتمريرهما من خلال عملية تفريغ الغاز قبل إعادة التدوير.

مزايا أختام الغاز الرطب

• توفر موانع تسرب الغاز الرطبة أداءً ممتازًا في الغلق في بيئات الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصعبة في صناعة النفط والغاز.
• إنها توفر حماية فائقة ضد الملوثات، حيث يساعد سائل الغلق على طرد الحطام ومنع تراكمه على وجوه الغلق.
• تتمتع موانع التسرب بالغاز الرطب بعمر افتراضي أطول مقارنة بموانع التسرب بالغاز الجاف، حيث يوفر سائل الختم التشحيم والتبريد، مما يقلل من تآكل وجوه الختم.
• يمكن مراقبة واستبدال سائل الختم المستخدم في موانع تسرب الغاز الرطب بسهولة، مما يسمح بإجراء صيانة تنبؤية وتقليل وقت التوقف غير المخطط له.

مساوئ أختام الغاز الرطب

• تتطلب موانع تسرب الغاز الرطب نظام دعم معقد، بما في ذلك المضخات والمرشحات والمبادلات الحرارية، مما يزيد من تكاليف التركيب والصيانة الأولية.
• يمكن لسائل الختم المستخدم في موانع تسرب الغاز الرطب أن يلوث غاز المعالجة، مما يجعله غير مناسب للتطبيقات التي تكون فيها نقاء الغاز أمرًا بالغ الأهمية.
• تكون موانع التسرب بالغاز الرطب أكثر عرضة للتسرب مقارنة بموانع التسرب بالغاز الجاف، حيث يمكن أن يتسرب سائل الختم من خلال موانع التسرب البالية أو التالفة.
• يزيد وجود سائل مانع للتسرب في موانع تسرب الغاز الرطب من خطر تلوث العملية والتأثير البيئي في حالة فشل الختم.

متى يتم استخدام أختام الغاز الرطب

لا يعد تلوث غاز العملية مشكلة حرجة، كما أن وجود سائل مانع للتسرب في تيار العملية أمر مقبول.

توجد ظروف الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة، كما هو الحال في الضواغط والمضخات في صناعة النفط والغاز.

تشكل الملوثات والحطام مصدر قلق، حيث يساعد سائل الختم على طرد الجزيئات ومنع تراكمها على وجوه الختم.

من المرغوب فيه أن يكون عمر الختم أطول، حيث أن التشحيم والتبريد الذي يوفره سائل الختم يقلل من تآكل وجوه الختم.

ما هو ختم الغاز الجاف

ختم الغاز الجاف هو نوع من الختم الميكانيكي غير الملامس المستخدم في ضواغط ومضخات الطرد المركزي لمنع تسرب غاز المعالجة على طول العمود الدوار. على عكس الأختام الرطبة التقليدية (المشحمة بالزيت)، تعتمد أختام الغاز الجاف على طبقة رقيقة من الغاز للحفاظ على فجوة بين وجوه الختم الثابتة والدوارة، مما يمنع التلامس الجسدي والتآكل.

كيف تعمل أختام الغاز الجاف

تتكون أختام الغاز الجاف من حلقة أولية ثابتة وحلقة تزاوج دوارة. تتميز الحلقة الدوارة بأخاديد حلزونية ضحلة تولد أثناء التشغيل قوة رفع ديناميكية للسوائل.

تفصل هذه القوة الحلقة الثابتة عن الحلقة الدوارة، مما يخلق فجوة دقيقة (عادةً 3-5 ميكرون) بين وجوه الختم. يتم الحفاظ على الفجوة بواسطة كمية صغيرة من غاز الختم المُرشح (عادةً النيتروجين) الذي يتدفق بين الوجوه، مما يمنع غاز المعالجة من الهروب إلى الغلاف الجوي.

مزايا أختام الغاز الجاف

• توفر موانع التسرب للغاز الجاف أداءً متفوقًا للإغلاق في التطبيقات التي تكون فيها نقاء الغاز أمرًا بالغ الأهمية، حيث أنها لا تقدم أي سائل مانع للتسرب في تيار العملية.
• تتميز بتصميم أبسط مقارنةً بأختام الغاز الرطب، وتتطلب مكونات دعم أقل وتقلل تكاليف التركيب والصيانة الأولية.
• تتميز موانع التسرب بالغاز الجاف بمخاطر أقل لتلوث العملية والتأثير البيئي، حيث لا يوجد سائل مانع للتسرب يمكنه الهروب في حالة فشل الختم.
• إنها توفر أداء إغلاق ممتازًا في التطبيقات عالية السرعة، نظرًا لأن عدم وجود سائل مانع للتسرب يقلل من السحب والاحتكاك على أوجه الختم.

عيوب أختام الغاز الجاف

• تكون موانع التسرب الغازية الجافة أكثر عرضة للتلف الناتج عن الملوثات والحطام، حيث لا يوجد سائل مانع للتسرب لطرد الجزيئات ومنع تراكمها على وجوه الختم.
• وتتميز بعمر افتراضي أقصر مقارنة بأختام الغاز الرطب، حيث يؤدي نقص التشحيم والتبريد إلى زيادة تآكل وجوه الختم.
• قد تتطلب موانع تسرب الغاز الجاف صيانة واستبدالًا أكثر تكرارًا، لأنها أكثر عرضة للتلف الناتج عن الضغوط الحرارية والميكانيكية.
• قد لا تكون مناسبة لتطبيقات الضغط العالي للغاية، حيث أن غياب سائل الختم يمكن أن يحد من قدرتها على الحفاظ على واجهة مانعة للتسرب مستقرة.

متى تستخدم أختام الغاز الجاف

• نقاء الغاز هو مصدر قلق بالغ، كما هو الحال في الصناعات الكيميائية والصيدلانية وتجهيز الأغذية.
• من المرغوب فيه تصميم ختم أبسط، مع مكونات دعم أقل ومتطلبات صيانة أقل.
• يعتبر تلوث العمليات والأثر البيئي من الاعتبارات الرئيسية، حيث أن موانع تسرب الغاز الجاف تقضي على مخاطر منع تسرب السوائل.
• يتطلب التشغيل بسرعة عالية، حيث أن غياب سائل الختم يقلل من السحب والاحتكاك على وجوه الختم.

هل الختم الرطب أفضل من الختم الجاف

يعتبر ختم الغاز الرطب أفضل لإغلاق الغازات ذات الضغط العالي مع الملوثات السائلة، لأنه يستخدم طبقة رقيقة من الزيت لتليين وتبريد وجوه الختم.

في المقابل، يعتبر ختم الغاز الجاف أفضل لتطبيقات الغاز النظيف والجاف، لأنه يعتمد على كمية صغيرة من الغاز النظيف المفلتر لإبقاء وجوه الختم متباعدة.

خاتمة

في الختام، يتمتع كل من أختام الغاز الجاف وأختام الغاز الرطب بمزايا وقيود فريدة في تطبيقات الختم.

يعتمد الاختيار بين الاثنين على عوامل مثل ظروف التشغيل ومتطلبات الصيانة وفعالية التكلفة.

لاتخاذ قرار مستنير بشأن احتياجات الختم الخاصة بك، استشر مصنعي الختم الموثوقين وخبراء الصناعة.