ما هو الفرق بين أختام الدافع وأختام المنفاخ؟

تُعد أختام الدفع والتفريغ نوعين مختلفين من الأختام الميكانيكية المستخدمة بشكل شائع في المعدات الدوارة في مختلف الصناعات. وفي حين يخدم كلاهما غرض منع التسرب والتلوث، إلا أنهما يختلفان في تصميمهما وتشغيلهما وتطبيقهما.

ستتناول هذه التدوينة الاختلافات الرئيسية بين أختام الدافع وأختام المنفاخ، مما يوفر رؤى حول خصائصها الفريدة وملاءمتها لمتطلبات صناعية محددة.

ما هو ختم الدافع

ختم الدافع، المعروف أيضًا باسم ختم تقليدي ختم آلي أو الختم غير المنفاخ، هو نوع من الختم الميكانيكي المستخدم عادة في المضخات الطاردة المركزية وغيرها من المعدات الدوارة. تتكون أختام الدفع من حلقة ختم ثابتة وحلقة ختم دوارة تحافظ على الاتصال لمنع تسرب السوائل. يتم الحفاظ على أسطح الختم على اتصال بواسطة عنصر ختم ثانوي، عادةً زنبرك لولبي واحد أو نوابض متعددة، يوفر قوة الإغلاق اللازمة.

عادةً ما يكون عنصر الختم الثانوي في أختام الدفع عبارة عن حلقة O أو حلقة V مصنوعة من مواد مرنة مثل مطاط Buna-N. تلعب هذه الأختام الثانوية دورًا حاسمًا في استيعاب عدم محاذاة العمود وحركة العمود المحوري. ومع ذلك، فإن المكونات المرنة لها توافق كيميائي ونطاق درجة حرارة محدود مقارنة بتصميمات الأختام الأخرى.

يمكن أن تكون أختام الدفع متوازنة أو غير متوازنة، حسب متطلبات التطبيق. تتمتع أختام الدفع المتوازنة بنسبة توازن تقلل من قوة الإغلاق على أسطح الختم، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات الضغط العالي. من ناحية أخرى، تُستخدم الأختام غير المتوازنة عادةً في التطبيقات ذات الضغط المنخفض أو عندما لا يكون السائل المختوم خطيرًا.

ما هو ختم الخمول

ختم المنفاخ، المعروف أيضًا باسم ختم المنفاخ المعدني أو ختم غير دافع، هو نوع من الأختام الميكانيكية التي تستخدم منفاخًا معدنيًا رقيق الجدار كعنصر مانع تسرب ثانوي. يوفر المنفاخ المعدني، المصنوع عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك أخرى مقاومة للتآكل، مكونًا مرنًا ودائمًا للختم مما يلغي الحاجة إلى أختام ثانوية مرنة.

في مانع التسرب المنفاخي، يتم لحام المنفاخ المعدني بحلقة الختم الثابتة وغلاف الختم، مما يؤدي إلى إنشاء مانع تسرب آمن ومحكم. يعمل المنفاخ كمانع تسرب ثانوي وعنصر زنبركي، مما يوفر قوة الإغلاق اللازمة للحفاظ على الاتصال بين أسطح الختم. مع ضغط المنفاخ، فإنه يولد حمل زنبركي يحافظ على اتصال أسطح الختم الأساسية.

الاختلافات الرئيسية بين أختام الدافع وأختام المنفاخ

نوع الختم الثانوي

تستخدم أختام الدفع عادةً حلقات O أو مكونات مطاطية أخرى كأختام ثانوية. تم تصميم هذه الأختام الثانوية لتوفير ختم آمن بين الأجزاء الثابتة والدوارة من مجموعة الأختام.

على النقيض من ذلك، تتميز أختام المنفاخ بتجميع منفاخ معدني يعمل كختم ثانوي وعنصر زنبركي. يوفر المنفاخ ختمًا محكمًا ضد التسرب مع استيعاب حركة العمود المحوري وعدم المحاذاة.

قدرة الضغط

تعتبر أختام الدفع مناسبة بشكل عام للتطبيقات ذات الضغط المنخفض إلى المتوسط، مع حد ضغط نموذجي يبلغ حوالي 20 بار. ويمكنها التعامل مع ضغوط أعلى عند تصميمها كأختام مزدوجة أو مع نوابض إضافية.

من ناحية أخرى، تتميز أختام المنفاخ بالكفاءة في البيئات ذات الضغط العالي. يسمح تصميم المنفاخ المعدني بقدرة ضغط أعلى، غالبًا ما تتجاوز 100 بار.

نطاق درجة حرارة

تُستخدم أختام الدفع عادةً في التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة معتدلة، عادةً تصل إلى 150 درجة مئوية. تحد الأختام الثانوية المرنة المستخدمة في أختام الدفع من ملاءمتها لدرجات الحرارة المرتفعة.

على النقيض من ذلك، يمكن أن تتحمل أختام المنفاخ درجات حرارة أعلى بكثير بسبب بنائها المعدني بالكامل. باستخدام المواد المناسبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو Hastelloy، يمكن أن تعمل أختام المنفاخ في درجات حرارة تتجاوز 400 درجة مئوية.

احتياجات الصيانة

تتطلب أختام الدفع غالبًا صيانة أكثر تكرارًا بسبب التآكل والتدهور الذي يصيب الأختام الثانوية المرنة.

من ناحية أخرى، تتطلب أختام المنفاخ صيانة أقل. حيث يلغي الهيكل المعدني بالكامل الحاجة إلى استبدال الأختام الثانوية بشكل دوري.

ملاءمة التطبيق

تُستخدم أختام الدفع عادةً في التطبيقات العامة ذات ظروف الضغط ودرجة الحرارة المعتدلة. وهي فعّالة من حيث التكلفة ومناسبة لمجموعة واسعة من السوائل، بما في ذلك الماء والزيوت والمواد الكيميائية الخفيفة. تُستخدم أختام الدفع على نطاق واسع في الصناعات مثل معالجة المياه واللب والورق وتجهيز الأغذية.

تُفضَّل أختام المنفاخ، بفضل قدراتها الفائقة على تحمل الضغط ودرجة الحرارة، في التطبيقات الأكثر تطلبًا. فهي تتفوق في التعامل مع الوسائط عالية الضغط ودرجة الحرارة والتآكل. تُستخدم أختام المنفاخ عادةً في صناعة النفط والغاز ومصانع المعالجة الكيميائية ومصافي التكرير ومرافق توليد الطاقة. كما أنها مناسبة للتطبيقات التي تنطوي على سوائل عالية النقاء أو حيث يكون التسرب الأدنى أمرًا بالغ الأهمية، كما هو الحال في صناعات الأدوية وأشباه الموصلات.