غرف الختم وصناديق الحشو عنصران أساسيان في المعدات الدوارة، إذ تعملان على منع تسرب السوائل وحماية العمود والمحامل. ورغم أن كليهما مصممان للتحكم في التسرب حول العمود، إلا أنهما يختلفان في تصميمهما، وطريقة غلقهما، ووظائفهما، ومتطلبات صيانتهما، وتكلفتهما، وتطبيقاتهما المثلى.
في هذه المقالة، سنتعمق في الفروق الرئيسية بين حجرات الختم وصناديق الحشو، مستكشفين خصائصها الفريدة ومزاياها وقيودها عبر أبعاد مختلفة. في النهاية، ستكتسب فهمًا شاملًا لمتى ولماذا تستخدم كلًا منهما. نوع من ختم العمود الحل في سياقات الآلات المختلفة.
ما هي غرفة الختم
حجرة الختم، المعروفة أيضًا بصندوق الحشو، هي جزء لا يتجزأ من المضخة، وتحتوي على نظام الختم. غرضها الرئيسي هو منع تسرب السائل المضخوخ من غلاف المضخة، ومنع دخول الملوثات الخارجية إليها.
تقع حجرة الختم عادةً عند مدخل عمود المضخة في غلافها. وهي توفر بيئة مُحكمة لنظام الختم، الذي قد يتكون من أنواع مُختلفة من الختم، مثل الختم الميكانيكي، أو الختم الحشوي، أو الختم الشفوي.
تخيّل حجرة الختم كحاجز واقٍ بين داخل المضخة وخارجها. وكما تحتاج الغواصة إلى باب محكم الإغلاق لمنع دخول الماء والهواء، تعمل حجرة الختم كحاجز يمنع دخول السائل المضخوخ داخل المضخة والملوثات.
وظائف غرف الختم
تخدم حجرة الختم الموجودة في المضخة عدة وظائف مهمة:
- السكن ختم آليالغرض الأساسي من حجرة الختم هو توفير بيئة آمنة ومستقرة للختم الميكانيكي. صُممت الحجرة لاستيعاب مكونات الختم، مما يضمن بقائها محاذية بشكل صحيح ومحمية أثناء تشغيل المضخة.
- التشحيم وجوه الفقمةتُملأ حجرة الختم بسائل تشحيم، عادةً ما يكون السائل المُضخّ أو سائل حاجز مُناسب. يُزيّت هذا السائل أسطح الختم، مُقلّلاً الاحتكاك والتآكل، مما يُساعد على إطالة عمر الختم الميكانيكي.
- تبريد الختم: يعمل سائل التشحيم في حجرة الختم أيضًا كمبرد، حيث يُبدد الحرارة الناتجة عن الاحتكاك بين أسطح الختم. ويمنع التبريد الفعال ارتفاع درجة حرارة مكونات الختم وتلفها المبكر.
- الحفاظ على الضغط: صُممت حجرة الختم للحفاظ على بيئة ضغط ثابتة للختم الميكانيكي. عادةً ما يكون هذا الضغط أعلى بقليل من ضغط تصريف المضخة، مما يمنع دخول سائل العملية إلى حجرة الختم، ويؤدي إلى تلوثه أو تلفه.
مكونات غرفة الختم
تتكون غرفة الختم النموذجية من المكونات التالية:
- لوحة الغدةصفيحة الغدة هي الهيكل الرئيسي لغرفة الختم، وهي مُثبَّتة بمسامير على غلاف المضخة. تُوفّر سطح تثبيت لمكونات الختم الثابتة، وتُشكّل الحد الخارجي لغرفة الختم.
- جلبة الخانق: جلبة الخانق هي مكون أسطواني يُثبّت حول عمود المضخة، ويساعد على تنظيم تدفق سائل التشحيم داخل حجرة الختم وخارجها. كما يُساعد على الحفاظ على الضغط المناسب داخل الحجرة.
- غطاء حجرة الختم: غطاء حجرة الختم هو مكون قابل للإزالة يسمح بالوصول إلى حجرة الختم لتركيب وصيانة واستبدال الختم الميكانيكي. يُثبت عادةً على لوحة الختم باستخدام مسامير أو مسامير.
- منافذ حجرة الختم: حجرة الختم مُجهزة بمنافذ لإدخال وتفريغ سائل التشحيم. قد تتضمن هذه المنافذ مدخلًا ومخرجًا ووصلات لإعادة تدوير السائل، وذلك حسب التصميم والاستخدام.
أنواع الأختام المستخدمة في غرف الأختام
الأختام الميكانيكية الفردية
الأختام الميكانيكية المفردة هي أكثر أنواع الأختام شيوعًا في غرف الختم. تتكون من سطح ختم ثابت (يُصنع عادةً من مادة صلبة مثل كربيد السيليكون) وسطح ختم دوار (يُصنع عادةً من مادة أكثر ليونة مثل الكربون). يُضغط سطحا الختم معًا بواسطة نوابض وضغط هيدروليكي، مما يُشكل ختمًا محكمًا يمنع التسرب.
الأختام الميكانيكية المزدوجة
الأختام الميكانيكية المزدوجة توفر حماية إضافية ضد التسرب، وتُستخدم غالبًا في التطبيقات التي تتضمن سوائل خطرة أو سامة. تتميز بمجموعتين من أسطح الختم، مع سائل حاجز يدور بينهما. يُحافظ على ضغط السائل الحاجز أعلى من ضغط السائل المضخوخ، مما يضمن تدفق أي تسرب من السائل الحاجز إلى سائل العملية، وليس العكس.
أختام الخرطوشة
أختام الخرطوشة هي وحدات مُجمّعة مسبقًا تجمع مكونات الختم الميكانيكي ولوحة الغدة في عبوة واحدة سهلة التركيب. وهي مصممة لتبسيط تركيب الختم والاستبدال، مما يقلل من وقت التوقف وتكاليف الصيانة.
