هل تحتاج الأختام الميكانيكية إلى التزييت؟
تتطلب الأختام الميكانيكية تزييتًا أثناء التشغيل للحفاظ على طبقة سائلة مستقرة بين أسطح الختم. هذه الطبقة السائلة، المعروفة أيضًا باسم الطبقة الحدودية، تمنع التسرب المباشر. الاتصال بين الختم الوجوه، والتي من شأنها أن تؤدي بخلاف ذلك إلى التآكل المفرط والفشل المبكر.
متى تحتاج الأختام الميكانيكية إلى التزييت؟
- تطبيقات عالية السرعة:مع زيادة سرعة العمود الدوار، وجوه الفقمة يُولّد المزيد من الحرارة بسبب الاحتكاك. التزييت الكافي ضروري لتبديد هذه الحرارة ومنع الضرر الحراري. مواد الختم.
- تطبيقات الضغط العالي:في أنظمة الضغط العالي، ختم آلي تتعرض الأسطح لزيادة التحميل، مما قد يؤدي إلى احتكاك وتآكل أكبر. يساعد التزييت الجيد على توزيع الحمل بالتساوي والحفاظ على طبقة سائلة مستقرة.
- ظروف التشغيل الجافة: بعض قد تواجه الأختام الميكانيكية ظروف التشغيل الجافة أثناء فترات بدء التشغيل أو إيقاف التشغيل. في هذه الحالات، يُمكن لخزان مواد التشحيم أو نظام سائل الحاجز توفير تزييت مؤقت حتى يصل سائل العملية إلى أسطح الختم.
- البيئات الكاشطة أو المسببة للتآكلعند التعامل مع السوائل الكاشطة أو المسببة للتآكل، تتطلب الأختام الميكانيكية تزييتًا لتقليل تأثير هذه المواد الضارة على أسطحها. يساعد هذا التزييت على إزالة الجزيئات الكاشطة وتحييد المواد المسببة للتآكل.
ما نوع مواد التشحيم المستخدمة في الأختام الميكانيكية؟
يعتمد اختيار مادة التشحيم المناسبة للختم الميكانيكي على عوامل متعددة، منها نوع الختم، وظروف التشغيل، وسائل المعالجة المُستخدم. بعض الأمثلة الشائعة: أنواع زيوت التشحيم تستخدم الأختام الميكانيكية بما في ذلك:
- سائل العمليةفي العديد من التطبيقات، يعمل سائل العملية نفسه كمُشحم للمانع التسرب الميكانيكي. يُعرف هذا بترتيب "المانع الرطب"، حيث يُسمح لجزء من سائل العملية بالتسرب إلى حجرة الختم، مما يوفر التشحيم والتبريد لوجوه الختم.
- سوائل الحاجزفي بعض الحالات، يُستخدم سائل حاجز منفصل لتزييت المانع الميكانيكي. يُعد هذا مفيدًا بشكل خاص عندما لا يكون سائل العملية مناسبًا للتزييت نظرًا لطبيعته الكاشطة أو المسببة للتآكل أو المتطايرة. تشمل سوائل الحاجز الشائعة محاليل الجليكول، وزيوت السيليكون، ومواد التشحيم البترولية.
- سوائل التنظيفتُستخدم سوائل التنظيف لتبريد وتزييت المانع التسرب الميكانيكي، مع منع تراكم المواد الصلبة أو الملوثات في حجرة المانع. عادةً ما تكون هذه السوائل نظيفة، ومتوافقة مع سائل العملية، وتتميز بخصائص نقل حرارة جيدة. ومن الأمثلة على ذلك الماء، أو الزيت، أو السوائل الاصطناعية المُصممة خصيصًا.
- شحمفي بعض التطبيقات بطيئة السرعة أو في حالة الأختام المصنوعة من مواد مرنة، يمكن استخدام الشحم كمواد تشحيم. يُعبأ الشحم في حجرة الأختام أثناء التجميع، ويوفر التزييت لفترة محدودة. مع ذلك، لا تُناسب هذه الطريقة التطبيقات عالية السرعة أو درجات الحرارة العالية.
كيفية تشحيم الختم الميكانيكي
يتضمن تشحيم مانع التسرب الميكانيكي ضمان وصول كمية كافية ومتواصلة من مادة التشحيم المناسبة إلى أسطح الختم. تعتمد طريقة التشحيم المحددة على تصميم الختم ومتطلبات الاستخدام. من الطرق الشائعة لتزييت مانعات التسرب الميكانيكية ما يلي:
- تزييت سوائل العملياتفي هذه الطريقة، يقوم سائل المعالجة نفسه بتزييت أسطح الختم. صُمم الختم للسماح بكمية مُحكمة من سائل المعالجة بدخول حجرة الختم، مُشكلاً طبقة رقيقة من السائل بين أسطح الختم. تُناسب هذه الطريقة التطبيقات التي يكون فيها سائل المعالجة نظيفًا، وغير كاشط، ومتوافقًا مع مواد الختم.
- تزييت السوائل الحاجزةفي هذا النظام، يُدخل سائل حاجز منفصل إلى حجرة الختم لتزييت أسطحه. يُضغط السائل الحاجز إلى مستوى أعلى من ضغط سائل العملية لمنع التسرب والحفاظ على طبقة تشحيم مستقرة. تُستخدم هذه الطريقة عندما لا يكون سائل العملية مناسبًا للتزييت المباشر أو عند الحاجة إلى تبريد وتزييت مُحسّنين.
- تشحيم سائل التنظيف:تتضمن هذه الطريقة حقن سائل تنظيف نظيف ومتوافق في حجرة الختم لتزييت وتبريد أسطح الختم. التدفق يساعد السائل أيضًا على منع تراكم المواد الصلبة أو الملوثات في حجرة الختم. يُدخل السائل عادةً عبر منفذ منفصل، ويُدوّر باستمرار للحفاظ على طبقة تشحيم مستقرة.
- تزييت الشحومفي التطبيقات بطيئة السرعة أو الأختام ذات المكونات المرنة، يمكن استخدام الشحم. تُملأ حجرة الختم بشحم مناسب أثناء التجميع، مما يوفر تزييتًا لفترة محدودة. قد يلزم إعادة التزييت بانتظام للحفاظ على تزييت كافٍ.
هل يمكن أن تجف الأختام الميكانيكية؟
قد يُسبب التشغيل الجاف لفترات طويلة تلفًا بالغًا للمانع التسرب الميكانيكي، ويجب تجنبه قدر الإمكان. يؤدي غياب طبقة التشحيم إلى زيادة الاحتكاك وتوليد الحرارة وتآكل أسطح المانع التسرب.
