सील्स से संपर्क करना
संपर्क सील कई रोटरी अनुप्रयोगों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प हैं, जो सीलिंग सतह और घूर्णन शाफ्ट के बीच सीधे संपर्क के माध्यम से प्रभावी सीलिंग प्रदान करते हैं। ये सील शाफ्ट विक्षेपण, रनआउट और तापीय विस्तार को समायोजित करते हुए एक स्थिर सीलिंग इंटरफ़ेस बनाए रखने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। संपर्क सील के सबसे सामान्य प्रकारों में रेडियल लिप सील शामिल हैं, मेकेनिकल सील, और संपीड़न पैकिंग.
रेडियल लिप सील
रेडियल लिप सील, जिन्हें रोटरी शाफ्ट सील या ऑयल सील भी कहा जाता है, शाफ्ट सील का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार है। इनमें एक लचीला सीलिंग लिप होता है जो शाफ्ट की सतह के साथ संपर्क बनाए रखता है और द्रव रिसाव को रोकता है। सीलिंग लिप आमतौर पर एनबीआर, एफकेएम, या पीटीएफई जैसी इलास्टोमेरिक सामग्रियों से बना होता है, और इसमें एक गार्टर स्प्रिंग भी शामिल हो सकती है ताकि सीलिंग दबाव स्थिर रहे।
रेडियल लिप सील विभिन्न डिज़ाइनों में उपलब्ध हैं, जिनमें सिंगल-लिप, डबल-लिप और मल्टी-लिप कॉन्फ़िगरेशन शामिल हैं, जो विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर ऑटोमोटिव, औद्योगिक और समुद्री अनुप्रयोगों, जैसे इंजन क्रैंकशाफ्ट, ट्रांसमिशन शाफ्ट और पंप शाफ्ट में किया जाता है।
मेकेनिकल सील
मैकेनिकल सील अत्यधिक डिज़ाइन किए गए सीलिंग समाधान होते हैं जिनमें दो सपाट सीलिंग सतहें होती हैं—एक स्थिर सतह और एक घूर्णन सतह—जो स्प्रिंग दाब और द्रव दाब द्वारा संपर्क में रहती हैं। सीलिंग सतहें आमतौर पर सिलिकॉन कार्बाइड, टंगस्टन कार्बाइड या सिरेमिक जैसी कठोर, घिसाव-रोधी सामग्रियों से बनी होती हैं।
मैकेनिकल सील, लिप सील की तुलना में बेहतर सीलिंग प्रदर्शन प्रदान करती हैं, जिससे वे उच्च दबाव, तापमान और घूर्णन गति वाले कठिन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाती हैं। इनका उपयोग आमतौर पर तेल और गैस, रासायनिक प्रसंस्करण और बिजली उत्पादन जैसे उद्योगों में पंप, कंप्रेसर, मिक्सर और अन्य घूर्णन उपकरणों में किया जाता है।
संपीड़न पैकिंग
संपीड़न पैकिंग पारंपरिक सीलिंग समाधान हैं जिनमें पैकिंग सामग्री, जैसे PTFE, ग्रेफाइट, या अरामिड फाइबर, के लटके हुए या मुड़े हुए धागे होते हैं। पैकिंग सामग्री को स्टफिंग बॉक्स में संपीड़ित किया जाता है, जिससे घूर्णन शाफ्ट और आवरण के बीच एक सील बन जाती है।
हालाँकि कम्प्रेशन पैकिंग्स का स्थान अब ज़्यादा उन्नत सीलिंग तकनीकों ने ले लिया है, फिर भी कुछ अनुप्रयोगों में, खासकर पुराने उपकरणों में या ऐसी स्थितियों में जहाँ रखरखाव में आसानी और कम लागत को प्राथमिकता दी जाती है, इनका उपयोग अभी भी होता है। हालाँकि, प्रभावी सीलिंग बनाए रखने के लिए कम्प्रेशन पैकिंग्स को बार-बार समायोजित और प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होती है।
गैर-संपर्क सील
जैसा कि नाम से पता चलता है, गैर-संपर्क सील, सीधे संपर्क पर निर्भर नहीं करती हैं सीलिंग घटक और घूर्णन शाफ्ट। इसके बजाय, वे सीलिंग प्रभाव उत्पन्न करने के लिए भूलभुलैया पथ, द्रव गतिकी या चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करते हैं। गैर-संपर्क सील उन अनुप्रयोगों में बेहतर होते हैं जहाँ कम घर्षण, उच्च घूर्णन गति, या न्यूनतम घिसाव की आवश्यकता होती है। गैर-संपर्क सील के सबसे सामान्य प्रकारों में भूलभुलैया सील, फ्लोटिंग रिंग सील और चुंबकीय द्रव सील शामिल हैं।
भूलभुलैया सील
लेबिरिंथ सील में कई तंग निकासी और जटिल मार्ग होते हैं जो तरल पदार्थ के लिए एक टेढ़ा-मेढ़ा रास्ता बनाते हैं, जिससे रिसाव मुश्किल हो जाता है। सीलिंग प्रभाव अपकेन्द्रीय बल, द्रव गतिकी और सील पर दबाव में कमी के संयोजन से प्राप्त होता है।
लेबिरिंथ सील उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं और तापमान और दबाव की एक विस्तृत श्रृंखला को संभाल सकते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर गैस टर्बाइनों, कंप्रेसरों और स्टीम टर्बाइनों में किया जाता है, जहाँ इनका गैर-संपर्क डिज़ाइन घर्षण और घिसाव को कम करता है।
फ्लोटिंग रिंग सील्स
फ्लोटिंग रिंग सील, जिन्हें बुशिंग सील या एनुलर सील भी कहा जाता है, एक फ्लोटिंग रिंग से बनी होती हैं जो घूर्णन शाफ्ट और स्थिर हाउसिंग के बीच स्थित होती है। यह रिंग आमतौर पर कार्बन ग्रेफाइट या PTFE जैसी घिसाव-रोधी सामग्री से बनी होती है, और इसे रेडियल दिशा में स्वतंत्र रूप से तैरने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
सीलिंग प्रभाव अपकेन्द्रीय बल और द्रव गतिकी के संयोजन से प्राप्त होता है, जिसमें फ्लोटिंग रिंग द्रव रिसाव के अवरोध के रूप में कार्य करती है। फ्लोटिंग रिंग सील उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं और शाफ्ट विक्षेपण और गलत संरेखण को समायोजित कर सकती हैं।
चुंबकीय द्रव सील
चुंबकीय द्रव सील, शाफ्ट के चारों ओर एक तरल ओ-रिंग बनाने के लिए, एक फेरोफ्लुइड का उपयोग करती हैं, जो एक वाहक द्रव में चुंबकीय कणों का निलंबन होता है। फेरोफ्लुइड को एक स्थायी चुंबक द्वारा अपनी जगह पर रखा जाता है, जिससे एक मजबूत सील बनती है जो रिसाव को रोकती है।
चुंबकीय द्रव सील कई लाभ प्रदान करते हैं, जिनमें कम घर्षण, उच्च सीलिंग दक्षता, और शाफ्ट के गलत संरेखण और रनआउट को सहन करने की क्षमता शामिल है। इनका उपयोग आमतौर पर उच्च-वैक्यूम अनुप्रयोगों, जैसे अर्धचालक निर्माण उपकरण और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी में किया जाता है।
सील चयन पर विचार
परिचालन की स्थिति
- दबाव: सील को सिस्टम में आने वाले अधिकतम दबाव, स्थिर और गतिशील दोनों, को संभालने में सक्षम होना चाहिए।
- तापमान: सील सामग्री ऑपरेटिंग तापमान सीमा के साथ संगत होना चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह अपने गुणों और प्रदर्शन को बरकरार रखे।
- गति: सील का डिज़ाइन शाफ्ट की घूर्णन गति के लिए उपयुक्त होना चाहिए, जिसमें केन्द्रापसारक बल और ताप उत्पादन जैसे कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
- रनआउट: सील को अपनी सीलिंग प्रभावशीलता से समझौता किए बिना शाफ्ट रनआउट या मिसलिग्न्मेंट को समायोजित करना चाहिए।
द्रव गुण
- श्यानता: सील को तरल पदार्थ की श्यानता को संभालने में सक्षम होना चाहिए, जिससे उचित स्नेहन और सीलिंग प्रदर्शन सुनिश्चित हो सके।
- स्वच्छता: सील डिजाइन में तरल पदार्थ की स्वच्छता को ध्यान में रखा जाना चाहिए, तथा कण संदूषण और निस्पंदन आवश्यकताओं जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।
- घर्षण: यदि तरल पदार्थ में घर्षण कण मौजूद हैं, तो अत्यधिक घर्षण और रिसाव को रोकने के लिए सील सामग्री को घर्षण-प्रतिरोधी होना चाहिए।
- रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता: सील सामग्री को क्षरण को रोकने और दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए तरल पदार्थ के साथ रासायनिक रूप से संगत होना चाहिए।
पर्यावरणीय कारकों
- धूल: धूल भरे वातावरण में, कणों के प्रवेश और समय से पहले घिसाव को रोकने के लिए अतिरिक्त धूल आवरण या भूलभुलैया डिजाइन वाली सीलें आवश्यक हो सकती हैं।
- नमी: नमी या पानी के संपर्क में आने वाली सीलों को जंग को रोकने और गीली स्थितियों में सीलिंग की प्रभावशीलता बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
- कंपन: उच्च कंपन स्तर वाले अनुप्रयोगों में, सील डिजाइन इतना मजबूत होना चाहिए कि संपर्क बना रहे और रिसाव को रोका जा सके।
शाफ्ट और हाउसिंग इंटरफ़ेस
- सतह परिष्करण: शाफ्ट सतह परिष्करण सील प्रकार के लिए उपयुक्त होना चाहिए, जिससे उचित संपर्क सुनिश्चित हो और घिसाव न्यूनतम हो।
- संकेन्द्रीयता: असमान घिसाव और रिसाव को रोकने के लिए सील आवास और शाफ्ट संकेन्द्रीय होना चाहिए।
- तापीय विस्तार: सील की डिजाइन में शाफ्ट और आवास सामग्री के बीच तापीय विस्तार में किसी भी अंतर को समायोजित किया जाना चाहिए ताकि सीलिंग की प्रभावशीलता को बनाए रखा जा सके।
रिसाव दर और जीवन प्रत्याशा
- रिसाव दरवांछित रिसाव दर प्राप्त करने के लिए सील के प्रकार और सामग्री का चयन किया जाना चाहिए, जिसमें द्रव गुण और परिचालन स्थितियों जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।
- जीवन प्रत्याशा: सील डिजाइन और सामग्री का चयन अपेक्षित सेवा जीवन प्रदान करने के लिए किया जाना चाहिए, जिसमें पहनने, क्षरण और रखरखाव अंतराल जैसे कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
स्थापना और रखरखाव में आसानी
- स्थापना: सील का डिज़ाइन आसान और सटीक स्थापना के लिए उपयुक्त होना चाहिए, तथा इसके लिए न्यूनतम विशेष उपकरण या प्रशिक्षण की आवश्यकता होनी चाहिए।
- रखरखाव: सील को इस तरह से डिजाइन किया जाना चाहिए कि उसका निरीक्षण, सफाई और प्रतिस्थापन आसान हो, तथा डाउनटाइम और रखरखाव लागत न्यूनतम हो।
सील सामग्री विकल्प
इलास्टोमर
इलास्टोमर्स का उपयोग उनके लचीलेपन, लचीलेपन और सीलिंग गुणों के कारण शाफ्ट सील में व्यापक रूप से किया जाता है। सीलिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले सबसे आम इलास्टोमर्स में शामिल हैं:
- नाइट्राइल ब्यूटाडाइन रबर (एनबीआर): एनबीआर एक बहुमुखी इलास्टोमर है जिसमें तेल, ईंधन और हाइड्रोलिक तरल पदार्थों के लिए अच्छा प्रतिरोध है, जो इसे सामान्य प्रयोजन सीलिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
- फ्लोरोइलास्टोमर (एफकेएम): एफकेएम उच्च तापमान, रसायनों और आक्रामक तरल पदार्थों के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है, जिससे यह रासायनिक और पेट्रोलियम उद्योगों में मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बन जाता है।
- एथिलीन प्रोपिलीन डायन मोनोमर (ईपीडीएम): ईपीडीएम ओजोन, अपक्षय और उच्च तापमान के प्रति अपने प्रतिरोध के लिए जाना जाता है, जो इसे बाहरी और उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
- पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (PTFE): PTFE एक अत्यधिक रसायन प्रतिरोधी और कम घर्षण वाली सामग्री है, जिसका उपयोग अक्सर सीलिंग प्रदर्शन को बढ़ाने और घिसाव को कम करने के लिए इलास्टोमर्स के साथ संयोजन में किया जाता है।
थर्मोसेट पॉलिमर
थर्मोसेट पॉलिमर शाफ्ट सील में इस्तेमाल होने वाली सामग्रियों का एक और वर्ग है, जो उच्च शक्ति, घिसाव प्रतिरोध और तापीय स्थिरता प्रदान करते हैं। सामान्य थर्मोसेट पॉलिमर में शामिल हैं:
- पॉलीयूरेथेन: पॉलीयूरेथेन सील उत्कृष्ट घर्षण प्रतिरोध, फाड़ने की शक्ति, तथा तेलों और सॉल्वैंट्स के प्रति प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे वे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बन जाते हैं।
- पॉलीएक्रिलेट: पॉलीएक्रिलेट सील गर्मी, तेल और रसायनों के प्रति अच्छा प्रतिरोध प्रदान करते हैं, और अक्सर उच्च तापमान और आक्रामक तरल वातावरण में उपयोग किए जाते हैं।
thermoplastics
उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध, कम घर्षण और उच्च तापमान स्थिरता के कारण, शाफ्ट सील में थर्मोप्लास्टिक सामग्रियों का उपयोग तेज़ी से बढ़ रहा है। सीलिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले सबसे आम थर्मोप्लास्टिक्स में शामिल हैं:
- पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (PTFE): PTFE एक अत्यधिक रासायनिक प्रतिरोधी और कम घर्षण वाली सामग्री है, जिसका उपयोग अक्सर इलास्टोमर्स के साथ संयोजन में या मांग वाले अनुप्रयोगों में ठोस सील सामग्री के रूप में किया जाता है।
- पॉलीइथरइथरकेटोन (PEEK): PEEK उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति, घिसाव प्रतिरोध और रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करता है, जो इसे उच्च तापमान और आक्रामक तरल वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।
- पॉलीफेनिलीन सल्फाइड (पीपीएस): पीपीएस अपनी उच्च शक्ति, कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध के लिए जाना जाता है, जो इसे रासायनिक और ऑटोमोटिव उद्योगों में मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
चेहरे की सामग्री
मैकेनिकल सील में, प्रभावी सीलिंग और दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए फेस मटेरियल महत्वपूर्ण होते हैं। मैकेनिकल सील में इस्तेमाल होने वाली सबसे आम फेस मटेरियल में शामिल हैं:
- कार्बन: कार्बन ग्रेफाइट अपनी उत्कृष्ट चिकनाई, रासायनिक प्रतिरोध और तरल पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगतता के कारण व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली फेस सामग्री है।
- सिलिकॉन कार्बाइड: सिलिकॉन कार्बाइड उच्च कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करता है, जिससे यह अपघर्षक तरल पदार्थ या उच्च दबाव वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
- टंगस्टन कार्बाइड: टंगस्टन कार्बाइड अपनी उच्च कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और तरल पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगतता के लिए जाना जाता है, जो इसे उच्च दबाव और उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
- हीरा कोटिंग: हीरा लेपित सतहें असाधारण कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और कम घर्षण प्रदान करती हैं, जिससे वे अपघर्षक तरल पदार्थ या उच्च दबाव वाले सबसे कठिन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बन जाते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
समुद्री शाफ्ट सील के विभिन्न प्रकार क्या हैं?
समुद्री शाफ्ट सील को प्रोपेलर शाफ्ट के माध्यम से पानी को जहाज में प्रवेश करने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। समुद्री शाफ्ट सील के सबसे आम प्रकार हैं:
- लिप सील: लचीले होंठ वाली रेडियल लिप सील जो शाफ्ट सतह के साथ संपर्क बनाए रखती है, तथा पानी के प्रवेश को रोकती है।
- यांत्रिक सील: फेस सील जिसमें एक स्थिर और एक घूर्णनशील फेस होता है, जो स्प्रिंग दबाव और द्रव दबाव द्वारा संपर्क में रहता है।
- भूलभुलैया सील: गैर-संपर्क सील जो तरल पदार्थ के लिए एक टेढ़ा-मेढ़ा रास्ता बनाने के लिए तंग निकासी और जटिल मार्गों की एक श्रृंखला का उपयोग करते हैं, जिससे पानी का प्रवेश करना मुश्किल हो जाता है।
- धौंकनी सील: लचीले बेलो तत्व के साथ यांत्रिक सील जो सीलिंग प्रभावशीलता को बनाए रखते हुए शाफ्ट की गति और गलत संरेखण को समायोजित करता है।
तेल सील के प्रकार क्या हैं?
ऑयल सील, जिन्हें रेडियल लिप सील भी कहा जाता है, विभिन्न अनुप्रयोगों में द्रव रिसाव को रोकने और संदूषकों से सुरक्षा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ऑयल सील के सबसे आम प्रकार हैं:
- एकल-होंठ सील: एकल सीलिंग होंठ वाली सील जो शाफ्ट सतह के साथ संपर्क बनाए रखती है, तथा द्रव रिसाव को रोकती है।
- डबल-लिप सील: दो सीलिंग लिप्स वाली सील, जो बेहतर सीलिंग प्रदर्शन और संदूषकों से सुरक्षा प्रदान करती है।
- कैसेट सील: पूर्व-संयोजन वाली सील जिसमें धातु आवरण, सीलिंग लिप और गार्टर स्प्रिंग शामिल होते हैं, जिससे स्थापना और प्रतिस्थापन आसान हो जाता है।
- अक्षीय सील: सील जो अक्षीय गति के विरुद्ध सील करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं, आमतौर पर प्रत्यागामी शाफ्ट या छड़ के साथ अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती हैं।
रोटरी सील के विभिन्न प्रकार क्या हैं?
रोटरी सील को घूर्णन उपकरणों में द्रव रिसाव को रोकने और सिस्टम दबाव बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रोटरी सील के सबसे आम प्रकार हैं:
- रेडियल लिप सील: लचीले सीलिंग लिप वाली सील जो घूर्णन शाफ्ट सतह के साथ संपर्क बनाए रखती है, तथा द्रव रिसाव को रोकती है।
- यांत्रिक सील: फेस सील जिसमें एक स्थिर और एक घूर्णनशील फेस होता है, जो स्प्रिंग दबाव और द्रव दबाव द्वारा संपर्क में रहता है, तथा मांग वाले अनुप्रयोगों में प्रभावी सीलिंग प्रदान करता है।
- भूलभुलैया सील: गैर-संपर्क सील जो तरल पदार्थ के लिए एक टेढ़ा-मेढ़ा रास्ता बनाने के लिए तंग निकासी और जटिल मार्गों की एक श्रृंखला का उपयोग करते हैं, जिससे उच्च गति वाले अनुप्रयोगों में रिसाव को न्यूनतम किया जा सकता है।
- फ्लोटिंग रिंग सील: गैर-संपर्क सील जिसमें घूर्णन शाफ्ट और स्थिर आवास के बीच स्थित एक फ्लोटिंग रिंग होती है, जो केन्द्रापसारक बल और द्रव गतिशीलता के माध्यम से सीलिंग प्रदान करती है।
