الأختام الميكانيكية المثبتة من الداخل مقابل المثبتة من الخارج: ما هو الفرق

ما هو الختم الميكانيكي المثبت بالداخل

الختم الميكانيكي المثبت من الداخل، والمعروف أيضًا باسم الختم الداخلي، هو نوع من الختم الميكانيكي المصمم ليتم تركيبه داخل المعدات التي يتم غلقها، مثل المضخة أو الضاغط. يضع ترتيب الختم هذا حجرة الختم ومكوناتها داخل غلاف المعدات، مما يوفر حلاً مضغوطًا وفعّالًا من حيث المساحة لإغلاق الأعمدة الدوارة.

تم تصميم الأختام الميكانيكية المثبتة من الداخل لاحتواء سوائل العمليات داخل المعدات، مما يمنع التسرب إلى البيئة. تكون أسطح الأختام عمودية على العمود وتشكل فجوة ضيقة بين المكونات الثابتة والدوارة. يتم الحفاظ على طبقة رقيقة من السوائل داخل هذه الفجوة، مما يعمل على تشحيم أسطح الأختام وتقليل التآكل مع منع التسرب.

مزايا الختم الميكانيكي المثبت بالداخل

• انخفاض التكلفة الأولية:تتمتع الأختام المثبتة من الداخل بتصميم أبسط مقارنة بالأختام المثبتة من الخارج، مما يجعلها أكثر تكلفة.
• تركيب سهل:يمكن تركيب الختم مباشرة في غلاف المضخة أو حجرة الختم، مما يقلل الحاجة إلى مكونات إضافية ويبسط عملية التثبيت.
• تصميم مضغوط:تتطلب الأختام المثبتة من الداخل مساحة أقل، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات المساحة المحدودة لتثبيت الأختام.
• مناسب لتطبيقات الضغط المنخفض:التصميم البسيط للأختام المثبتة من الداخل مناسب للأنظمة ذات الضغط المنخفض، حيث يوفر سائل العملية التشحيم والتبريد الكافيين لوجوه الختم.

عيوب الختم الميكانيكي المثبت بالداخل

• قدرات محدودة للضغط والسرعة:قد لا تكون الأختام المثبتة من الداخل مناسبة للتطبيقات ذات الضغط العالي أو السرعة العالية بسبب تصميمها البسيط واعتمادها على سائل العملية للتزييت.
• تعتمد على سائل العملية للتزييت:تعتمد واجهات الختم على سائل العملية للتزييت والتبريد، وهو ما قد يشكل مشكلة إذا كان السائل كاشطًا أو تآكليًا أو يحتوي على مواد صلبة يمكن أن تلحق الضرر بواجهات الختم.
• عمر ختم أقصر في ظل الظروف الصعبة:في التطبيقات التي تحتوي على سوائل عملية قاسية أو درجات حرارة عالية، قد تتعرض الأختام المثبتة في الداخل للتآكل المبكر وعمر ختم أقصر مقارنة بالأختام المثبتة في الخارج.
• مرونة أقل في مواد وجه الختم:قد يكون اختيار مواد سطح الختم محدودًا بسبب التعرض المباشر لسائل العملية، مما قد يحد من استخدام الأختام المثبتة بالداخل في تطبيقات معينة.

ما هو الختم الميكانيكي المثبت خارجيًا

الختم الميكانيكي المثبت من الخارج، والذي يُشار إليه أيضًا باسم الختم الخارجي، هو نوع من الختم الذي يتم تركيبه خارج غلاف المضخة أو حجرة الختم. في هذا التكوين، يتم تثبيت كل من المكونات الثابتة والدوارة للختم خارج غلاف المضخة. يسمح هذا الترتيب باستخدام سائل حاجز أو سائل عازل لتزييت وتبريد أسطح الختم، مما يوفر تحكمًا أفضل في بيئة الختم.

تُستخدم الأختام المثبتة من الخارج بشكل شائع في التطبيقات التي لا يكون فيها سائل العملية مناسبًا للتلامس المباشر مع أسطح الأختام، مثل البيئات شديدة الكشط أو التآكل أو درجات الحرارة العالية. كما تُستخدم أيضًا في الأنظمة التي تتطلب مستوى أعلى من أداء أو موثوقية الختم، مثل العمليات الحرجة أو التطبيقات الحساسة للبيئة.

مزايا الختم الميكانيكي المثبت خارجيًا

• تحسين تزييت وجه الختم:يضمن استخدام حاجز أو سائل عازل التشحيم والتبريد المناسبين لوجوه الختم، مما يقلل من التآكل ويطيل عمر الختم.
• اختيار مواد وجه الختم المحسنة:مع عزل أسطح الختم عن سائل العملية، يمكن استخدام مجموعة أوسع من المواد، مما يسمح بتحسين أداء الختم بشكل أفضل استنادًا إلى متطلبات التطبيق.
• زيادة القدرة على الضغط والسرعة:يمكن للأختام المثبتة في الخارج التعامل مع ضغوط وسرعات دوران أعلى مقارنة بالأختام المثبتة في الداخل بسبب التشحيم والتبريد المحسنين اللذين يوفرهما الحاجز أو السائل العازل.
• تحكم أفضل في بيئة الختم:يمكن ضغط السائل الحاجز أو العازل وتوزيعه عبر مبادل حراري، مما يوفر تحكمًا أفضل في بيئة الختم ويقلل من تأثير تغيرات سائل العملية على أداء الختم.
• عمر ختم أطول في ظل الظروف الصعبة:بفضل التشحيم المحسن والقدرة على اختيار مواد سطح الختم المثالية، يمكن للأختام المثبتة خارجًا أن توفر عمر خدمة أطول في التطبيقات القاسية.

عيوب الختم الميكانيكي المثبت خارجيًا

• ارتفاع التكلفة الأولية:المكونات الإضافية وتعقيد الأختام المثبتة من الخارج تجعلها أكثر تكلفة من الأختام المثبتة من الداخل.
• متطلبات المساحة المتزايدة:يتطلب التركيب الخارجي لمكونات الختم مساحة أكبر حول المضخة، مما قد يشكل قيدًا في بعض التركيبات.
• تركيب وصيانة أكثر تعقيدًا:إن وجود مكونات إضافية، مثل أنظمة السوائل الحاجزة والمبادلات الحرارية، يجعل تركيب وصيانة الأختام المثبتة من الخارج أكثر تعقيدًا مقارنة بالأختام المثبتة من الداخل.
• احتمالية تلوث السوائل الحاجزة:إذا لم يتم صيانة نظام سائل الحاجز بشكل صحيح أو إذا كانت هناك مشكلات مع المكونات المساعدة، فقد يصبح سائل الحاجز ملوثًا، مما يؤدي إلى انخفاض أداء الختم أو فشله.

متى تستخدم الختم الميكانيكي المثبت بالداخل

• سوائل نظيفة وغير كاشطة:عندما يكون سائل العملية نظيفًا نسبيًا ولا يحتوي على جزيئات كاشطة يمكن أن تتسبب في إتلاف أسطح الختم.
• أنظمة الضغط المنخفض:تعتبر الأختام المثبتة من الداخل مناسبة للتطبيقات ذات الضغط المنخفض حيث يمكن لسائل العملية توفير التشحيم والتبريد الكافيين لوجوه الختم.
• بيئات تآكلية خفيفة:في التطبيقات التي تحتوي على سوائل تآكلية خفيفة، يمكن استخدام الأختام المثبتة من الداخل مع مواد وجه الختم المناسبة التي يمكنها تحمل ظروف العملية.
• توفر مساحة محدودة:عندما تكون هناك قيود على المساحة حول المضخة، يمكن أن تكون الأختام المثبتة بالداخل حلاً مضغوطًا.
• التطبيقات الحساسة للتكلفة:بالنسبة للتطبيقات التي تكون فيها التكلفة الأولية هي الاهتمام الأساسي، يمكن أن تكون الأختام المثبتة في الداخل خيارًا أكثر تكلفة مقارنة بالأختام المثبتة في الخارج.

متى تستخدم الختم الميكانيكي المثبت بالخارج

فيما يلي المحتوى الذي تمت إعادة تنسيقه على شكل قائمة تحتوي على نقاط رئيسية مكتوبة بالخط العريض باللغة الإنجليزية:

• السوائل الكاشطة أو المسببة للتآكل:عندما يحتوي سائل العملية على جزيئات كاشطة أو يكون شديد التآكل، فإن الأختام المثبتة من الخارج مع حاجز مناسب أو سائل عازل يمكن أن تحمي أسطح الأختام من التلف.
• عمليات ذات درجات حرارة عالية:في التطبيقات ذات درجات حرارة المعالجة العالية، يمكن للأختام المثبتة خارجًا توفير تبريد أفضل وتحكم في درجة الحرارة لوجوه الختم من خلال استخدام المبادل الحراري في نظام السائل الحاجز.
• التطبيقات ذات الضغط العالي أو السرعة العالية:تتمتع الأختام المثبتة من الخارج بالقدرة على التعامل مع ضغوط وسرعات دوران أعلى مقارنة بالأختام المثبتة من الداخل بسبب التشحيم والتبريد المحسنين اللذين يوفرهما السائل الحاجز أو العازل.
• العمليات الحساسة للبيئة:في التطبيقات التي يمكن أن يؤدي فيها تسرب الختم إلى عواقب بيئية وخيمة، يمكن للأختام المثبتة في الخارج باستخدام ترتيب ختم مزدوج أو ختم احتواء أن توفر طبقة إضافية من الحماية.
• العمليات الحرجة التي تتطلب درجة عالية من الموثوقية:بالنسبة للتطبيقات التي تكون فيها موثوقية الختم ذات أهمية قصوى، فإن الأختام المثبتة خارجيًا ذات الميزات المتقدمة مثل واجهات الختم غير الملامسة والمراقبة النشطة وأنظمة التحكم يمكن أن توفر أداءً محسنًا وعمرًا أطول للختم.