ما هي حجرة الختم في المضخة

تعد حجرات الختم وصناديق الحشو مكونين أساسيين في المعدات الدوارة التي تعمل على منع تسرب السوائل وحماية العمود والمحامل. وفي حين تم تصميم كل منهما للتحكم في التسرب حول العمود، إلا أنهما يختلفان في تصميمهما وطريقة الختم والوظيفة ومتطلبات الصيانة والتكلفة والتطبيقات المثلى.

في هذه المقالة، سنتعمق في الاختلافات الرئيسية بين غرف الختم وصناديق الحشو، ونستكشف خصائصها الفريدة ومزاياها وقيودها عبر أبعاد مختلفة. وبحلول النهاية، سيكون لديك فهم شامل لمتى ولماذا تستخدم كل نوع من حلول ختم العمود في سياقات الآلات المختلفة.

ما هي غرفة الختم

تُعرف حجرة الختم أيضًا باسم صندوق الحشو، وهي مكون أساسي في المضخة التي تحتوي على نظام الختم. والغرض الأساسي منها هو منع السائل المضخوخ من الهروب من غلاف المضخة مع منع الملوثات الخارجية من دخول المضخة.

توجد حجرة الختم عادةً في المكان الذي يدخل فيه عمود المضخة إلى غلاف المضخة. وهي توفر بيئة خاضعة للرقابة لنظام الختم، والذي يمكن أن يتكون من أنواع مختلفة من الأختام مثل الأختام الميكانيكية، التعبئة، أو أختام الشفاه.

تخيل أن حجرة الختم تعمل كحاجز وقائي بين داخل المضخة وخارجها. تمامًا كما تحتاج الغواصة إلى باب محكم الغلق لمنع دخول الماء والهواء، تعمل حجرة الختم كحاجز لمنع دخول السائل المضخ داخل المضخة والملوثات.

وظائف حجرات الختم

تخدم حجرة الختم الموجودة في المضخة عدة وظائف مهمة:

1. احتواء الختم الميكانيكي: الغرض الأساسي من حجرة الختم هو توفير بيئة آمنة ومستقرة للختم الميكانيكي. تم تصميم الحجرة لاستيعاب مكونات الختم، وضمان بقائها محاذية بشكل صحيح ومحمية أثناء تشغيل المضخة.
2. تشحيم أسطح الختم: يتم ملء حجرة الختم بسائل تشحيم، عادةً السائل المضخ أو سائل حاجز متوافق. يعمل هذا السائل على تشحيم أسطح الختم، مما يقلل من الاحتكاك والتآكل، مما يساعد على إطالة عمر الختم الميكانيكي.
3. تبريد الختم: يعمل سائل التشحيم في حجرة الختم أيضًا كمبرد، حيث يعمل على تبديد الحرارة الناتجة عن الاحتكاك بين أسطح الختم. يمنع التبريد الفعال ارتفاع درجة الحرارة والفشل المبكر لمكونات الختم.
4. الحفاظ على الضغط: تم تصميم حجرة الختم للحفاظ على بيئة ضغط ثابتة للختم الميكانيكي. عادة ما يكون هذا الضغط أعلى قليلاً من ضغط تصريف المضخة، مما يمنع سائل العملية من دخول حجرة الختم والتسبب في تلوث الختم أو إتلافه.

مكونات غرفة الختم

تتكون غرفة الختم النموذجية من المكونات التالية:

1. صفيحة الغدة: صفيحة الغدة هي الجسم الرئيسي لغرفة الختم، وهي مثبتة بمسامير في غلاف المضخة. وهي توفر سطح تثبيت لمكونات الختم الثابتة وتشكل الحدود الخارجية لغرفة الختم.
2. جلبة الخانق: جلبة الخانق عبارة عن مكون أسطواني يتناسب مع عمود المضخة ويساعد في تنظيم تدفق سائل التشحيم إلى داخل وخارج حجرة الختم. كما يساعد أيضًا في الحفاظ على الضغط المناسب داخل الحجرة.
3. غطاء حجرة الختم: غطاء حجرة الختم هو مكون قابل للإزالة يسمح بالوصول إلى حجرة الختم للتركيب والصيانة واستبدال الختم الميكانيكي. يتم تثبيته عادة على لوحة الغدة باستخدام البراغي أو المسامير.
4. منافذ حجرة الختم: حجرة الختم مجهزة بمنافذ لإدخال وإخراج سائل التشحيم. قد تتضمن هذه المنافذ مدخل ومخرج ووصلات إعادة تدوير السائل، اعتمادًا على التصميم والتطبيق المحددين.

أنواع الأختام المستخدمة في غرف الأختام

الأختام الميكانيكية واحدة

الأختام الميكانيكية الفردية هي النوع الأكثر شيوعًا من الأختام المستخدمة في غرف الختم. وهي تتكون من أختام ثابتة وجه الفقمة (عادة ما تكون مصنوعة من مادة صلبة مثل كربيد السيليكون) ووجه ختم دوار (عادة ما يكون مصنوعًا من مادة أكثر ليونة مثل الكربون). يتم ضغط وجوه الختم معًا بواسطة زنبركات وضغط هيدروليكي، مما يخلق ختمًا محكمًا يمنع التسرب.

الأختام الميكانيكية المزدوجة

الأختام الميكانيكية المزدوجة توفر مستوى إضافيًا من الحماية ضد التسرب وغالبًا ما تستخدم في التطبيقات التي تنطوي على سوائل خطرة أو سامة. تتميز بمجموعتين من أسطح الختم، مع وجود سائل حاجز يتم تداوله بينهما. يتم الحفاظ على سائل الحاجز عند ضغط أعلى من السائل المضخوخ، مما يضمن تدفق أي تسرب من سائل الحاجز إلى سائل العملية، وليس العكس.

أختام الخرطوشة

تُعد أختام الخرطوشة وحدات مجمعة مسبقًا تجمع بين مكونات الختم الميكانيكي ولوحة الغدة في حزمة واحدة سهلة التركيب. وهي مصممة لتبسيط تركيب الختم واستبداله، مما يقلل من وقت التوقف عن العمل وتكاليف الصيانة.