أختام الدفع والتفريغ نوعان مختلفان من الأختام الميكانيكية، يُستخدمان عادةً في المعدات الدوارة في مختلف الصناعات. ورغم أن كليهما يهدف إلى منع التسرب والتلوث، إلا أنهما يختلفان في تصميمهما وطريقة تشغيلهما وتطبيقهما.
ستتناول هذه التدوينة الاختلافات الرئيسية بين أختام الدافع والأختام المنتفخة، مما يوفر رؤى حول خصائصها الفريدة وملاءمتها لمتطلبات صناعية محددة.
ما هو ختم الدافع
ختم الدافع، المعروف أيضًا باسم ختم تقليدي ختم آلي أو ختم غير منفاخ، هو نوع من الختم الميكانيكي تُستخدم عادةً في المضخات الطاردة المركزية وغيرها من المعدات الدوارة. أختام الدافع تتكون من حلقة مانعة للتسرب ثابتة وحلقة مانعة للتسرب دوارة تحافظان على التلامس لمنع تسرب السوائل. يُحافظ على تلامس أسطح المانعات للتسرب بواسطة عنصر مانع تسرب ثانوي، عادةً ما يكون زنبركًا حلزونيًا واحدًا أو عدة زنبركات، مما يوفر قوة الإغلاق اللازمة.
عادةً ما يكون عنصر الختم الثانوي في أختام الدفع عبارة عن حلقة دائرية أو حلقة على شكل حرف V مصنوعة من مواد مرنة مثل مطاط Buna-N. تلعب هذه الأختام الثانوية دورًا حاسمًا في استيعاب اختلال محاذاة العمود وحركة العمود المحوري. ومع ذلك، فإن التوافق الكيميائي ونطاق درجة الحرارة للمكونات المرنة محدودان مقارنةً بتصاميم الأختام الأخرى.
يمكن أن تكون أختام الدفع متوازنة أو غير متوازنة، حسب متطلبات التطبيق. تتميز أختام الدفع المتوازنة بنسبة توازن تُقلل من قوة الإغلاق على أسطح الختم، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية الضغط. من ناحية أخرى، تُستخدم الأختام غير المتوازنة عادةً في التطبيقات منخفضة الضغط أو عندما لا يكون السائل المختوم خطرًا.
ما هو ختم الخوار
A منفاخ الختم، المعروف أيضًا باسم ختم منفاخ معدني الختم غير الدافع، أو الختم الميكانيكي، هو نوع من الختم الميكانيكي يستخدم منفاخًا معدنيًا رقيق الجدار كعنصر ختم ثانوي. يُصنع هذا المنفاخ المعدني عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك أخرى مقاومة للتآكل، مما يوفر عنصر ختم مرنًا ومتينًا، مما يُغني عن استخدام أختام ثانوية مرنة.
في مانع تسرب المنفاخ، يُلحم المنفاخ المعدني بحلقة الختم الثابتة وغلاف الختم، مما يُشكل مانع تسرب محكمًا ومانعًا للتسرب. يعمل المنفاخ كمانع تسرب ثانوي وعنصر زنبركي، مما يوفر قوة الإغلاق اللازمة للحفاظ على الاتصال بين الختم الأسطح. عندما يتم ضغط المنفاخ، فإنه يولد حمل زنبركي يحافظ على التشغيل الأساسي ختم الوجوه على اتصال.
الاختلافات الرئيسية بين أختام الدفع والمنفاخ
نوع الختم الثانوي
عادةً ما تستخدم أختام الدفع حلقات دائرية أو مكونات مرنة أخرى كأختام ثانوية. صُممت هذه الأختام الثانوية لتوفير إحكام بين الأجزاء الثابتة والدوارة. أجزاء من الختم التجمع.
في المقابل، تتميز أختام المنفاخ بتجميع منفاخ معدني يعمل كختم ثانوي وعنصر زنبركي. يوفر المنفاخ ختمًا محكمًا ضد التسرب، مع استيعاب حركة العمود المحوري وعدم محاذاة المحور.
القدرة على الضغط
تُعدّ أختام الدفع مناسبةً عمومًا لتطبيقات الضغط المنخفض إلى المتوسط، بحد ضغط نموذجي يبلغ حوالي ٢٠ بار. ويمكنها تحمّل ضغوط أعلى عند تصميمها كأختام مزدوجة أو بنوابض إضافية.
من ناحية أخرى، تتميز أختام المنفاخ بكفاءتها العالية في بيئات الضغط العالي. يسمح تصميم المنفاخ المعدني بتحمل ضغط أعلى، غالبًا ما يتجاوز 100 بار.
نطاق درجة حرارة
تُستخدم أختام الدفع عادةً في التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة معتدلة، تصل عادةً إلى 150 درجة مئوية. وتُحدّ الأختام الثانوية المرنة المستخدمة في أختام الدفع من ملاءمتها لدرجات الحرارة العالية.
في المقابل، تتحمل أختام المنفاخ درجات حرارة أعلى بكثير بفضل هيكلها المعدني بالكامل. وباستخدام مواد مناسبة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو هاستيلوي، يمكن لأختام المنفاخ العمل في درجات حرارة تتجاوز 400 درجة مئوية.
احتياجات الصيانة
تتطلب أختام الدفع في كثير من الأحيان صيانة أكثر تكرارًا بسبب التآكل والتدهور الذي يصيب الأختام الثانوية المرنة.
من ناحية أخرى، تتطلب أختام المنفاخ صيانة أقل. فهيكلها المعدني بالكامل يُغني عن استبدال الأختام الثانوية دوريًا.
ملاءمة التطبيق
تُستخدم أختام الدفع عادةً في التطبيقات العامة ذات الضغط ودرجة الحرارة المعتدلة. وهي اقتصادية ومناسبة لمجموعة واسعة من السوائل، بما في ذلك الماء والزيوت والمواد الكيميائية الخفيفة. وتُستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل معالجة المياه، وصناعة اللب والورق، وتجهيز الأغذية.
تُفضّل أختام النفخ، بفضل قدرتها الفائقة على تحمل الضغط ودرجة الحرارة، في التطبيقات الأكثر تطلبًا. فهي تتميّز بمعالجة الوسائط عالية الضغط ودرجة الحرارة والتآكل. تُستخدم أختام النفخ بشكل شائع في صناعة النفط والغاز، ومصانع المعالجة الكيميائية، ومصافي النفط، ومنشآت توليد الطاقة. كما أنها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب سوائل عالية النقاء، أو حيث يكون الحد الأدنى من التسرب أمرًا بالغ الأهمية، كما هو الحال في صناعات الأدوية وأشباه الموصلات.
