الأختام الميكانيكية الدافعة وغير الدافعة: ما هو الفرق

ما هو الختم الميكانيكي الدافع

الختم الميكانيكي الدافع هو نوع من الختم يستخدم عنصر زنبركي للحفاظ على اتصال سطح الختم ومنع تسرب السوائل. يدفع عنصر الزنبرك، الذي غالبًا ما يكون زنبركًا لولبيًا واحدًا أو نوابض متعددة، عناصر الختم الأساسية معًا لإنشاء ختم بين الأجزاء الثابتة والدوارة للختم. يستخدم هذا التصميم عادةً في المضخات الطاردة المركزية وغيرها من المعدات الدوارة.

كيف يعمل ختم الدفع الميكانيكي

أثناء التشغيل، يدفع عنصر الزنبرك حلقة الختم الدوارة ضد حلقة الختم الثابتة، مما يخلق ختمًا محكمًا بين الوجهين. يمنع هذا تسرب السوائل من عمود المضخة مع السماح بدوران العمود. توفر عناصر الختم الثانوية ختمًا إضافيًا بين المكونات الثابتة والدوارة لتجميع الختم.

من أهم خصائص أختام الدفع أن عناصر الختم الثانوية تتحرك محوريًا مع سطح الختم الدوار مع تآكله بمرور الوقت. وهذا يحافظ على قوة ختم ثابتة بين الوجوه، مما يعوض عن التآكل. ومع ذلك، فإن هذه الحركة المحورية تؤدي أيضًا إلى نطاق ضغط محدود وإمكانية أعلى للتسرب مقارنة بالتصميمات غير الدافعة.

مزايا الختم الميكانيكي الدافع

• براعه:يمكن استخدام أختام الدافع في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك مضخات الطرد المركزي، والخلاطات، وغيرها من المعدات الدوارة.
• تصميم بسيط:التصميم البسيط لأختام الدفع يجعلها سهلة التركيب والصيانة والاستبدال.
• فعاله من حيث التكلفه:بسبب بنائها البسيط، تكون أختام الدفع أكثر تكلفة بشكل عام من أختام عدم الدفع.
• مجموعة واسعة من المواد:يمكن تصنيع أختام الدافع باستخدام مواد مختلفة، مثل الكربون والسيراميك وكربيد التنغستن، لتناسب متطلبات التطبيق المختلفة.

عيوب الختم الميكانيكي الدافع

• قدرات محدودة للضغط والسرعة:لا تصلح أختام الدفع للتطبيقات ذات الضغط العالي أو السرعة العالية بسبب قيود تصميمها.
• زيادة التآكل:يمكن أن يؤدي الاتصال المستمر بين وجوه الختم في أختام الدفع إلى تآكل أسرع، مما يقلل من عمر الختم.
• الحساسية لعدم المحاذاة:تعتبر أختام الدفع أكثر حساسية لعدم محاذاة العمود، مما قد يؤدي إلى فشل الختم المبكر.
• معدلات تسرب أعلى:مقارنة بالأختام غير الدافعة، فإن الأختام الدافعة عادةً ما يكون لديها معدلات تسرب أعلى بسبب تصميمها.

ما هو الختم الميكانيكي غير الدافع

تستخدم الأختام الميكانيكية غير الدافعة، والمعروفة أيضًا باسم أختام المنفاخ أو أختام الخرطوشة، عنصر منفاخ مرن للحفاظ على الاتصال بين أسطح الختم. تعمل المنفاخ المصنوعة من المعدن أو المواد المرنة كعنصر مانع للتسرب ثانوي وآلية زنبركية. يزيل هذا التصميم الحاجة إلى زنبركات إضافية، مما ينتج عنه ختم أكثر إحكامًا ومانعًا للتسرب.

كيف يعمل الختم الميكانيكي غير الدافع

أثناء التشغيل، يتم ضغط المنفاخ وتمدده للحفاظ على قوة إغلاق ثابتة على أسطح الختم، مما يضمن الإغلاق السليم حتى في ظل ظروف الضغط ودرجة الحرارة المتغيرة. يعمل غياب المكونات المنزلقة، مثل أكمام الدفع والحلقات المطاطية، على تقليل التآكل وإطالة عمر الختم.

مزايا الختم الميكانيكي غير الدافع

• تحسين أداء الختم:توفر الأختام غير الدافعة أداءً أفضل في الختم، مع معدلات تسرب أقل مقارنة بالأختام الدافعة.
• قدرات ضغط وسرعة أعلى:يتيح تصميم الأختام غير الدافعة لها العمل عند ضغوط وسرعات أعلى من الأختام الدافعة.
• انخفاض التآكل:يؤدي غياب النوابض الإضافية في الأختام غير الدافعة إلى تقليل التآكل على وجوه الختم، مما يؤدي إلى إطالة عمر الختم.
• زيادة التسامح مع عدم المحاذاة:إن الأختام غير الدافعة تتسامح بشكل أكبر مع عدم محاذاة العمود، مما يقلل من خطر فشل الختم المبكر.

عيوب الختم الميكانيكي غير الدافع

• تكلفة أعلى:بسبب تصميمها الأكثر تعقيدًا والمواد المتقدمة، تكون الأختام غير الدافعة أكثر تكلفة بشكل عام من الأختام الدافعة.
• أحجام محدودة:تتوفر الأختام غير الدافعة في نطاق أضيق من الأحجام مقارنة بالأختام الدافعة.
• انخفاض التنوع:قد لا تكون الأختام غير الدافعة مناسبة لجميع التطبيقات، وخاصة تلك التي تحتوي على مستويات عالية من الجسيمات أو الوسائط الكاشطة.
• التثبيت أكثر تعقيدًا:قد يكون تركيب الأختام غير الدافعة أكثر تحديًا بسبب تصميم خرطوشة الحبر ومتطلبات المحاذاة الدقيقة.

متى تستخدم مانع التسرب الميكانيكي

1. مضخات الطرد المركزي متعددة الأغراض التي تتعامل مع السوائل غير الخطرة منخفضة الضغط
2. المعدات ذات أقطار الأعمدة الأكبر وفجوات حجرة الختم الأوسع
3. التطبيقات حيث التكلفة هي الشاغل الرئيسي
4. المواقف التي من المتوقع فيها استبدال الختم بشكل متكرر أو تكون موارد الصيانة محدودة

متى تستخدم الختم الميكانيكي غير الدافع

1. التطبيقات عالية الضغط وعالية السرعة، مثل مضخات تغذية الغلايات أو الضواغط
2. خدمات السوائل الخطرة أو السامة التي تتطلب الحد الأدنى من التسرب
3. المعدات ذات مساحة حجرة الختم المحدودة أو الخلوص الضيق
4. التطبيقات التي تكون فيها مدة الختم الممتدة والصيانة المنخفضة من الأولويات