Mekanik Salmastra Nedir?

Mekanik conta, sıvı sızıntısını önleyen ve basıncı tutan döner ekipmanlarda kritik bir bileşendir. Bu contalar, pompaların, kompresörlerin ve diğer makinelerin güvenilir ve verimli çalışmasını sağladıkları petrol ve gaz, kimyasal işleme ve su arıtma gibi çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılır.

Mekanik contaların tasarımı ve işlevi yıllar içinde önemli ölçüde evrimleşmiştir ve malzeme bilimi ve mühendisliğindeki ilerlemeler performansın ve uzun ömürlülüğün artmasına yol açmıştır. Bu blog yazısında, mekanik contaların inceliklerini inceleyecek, temel prensiplerini, temel bileşenlerini ve işlevlerini keşfedeceğiz.

Mekanik Conta Nedir?

Mekanik conta, özellikle dönen miller boyunca sıvıların sızmasını önlemek için kullanılan bir tür sızdırmazlık cihazıdır. santrifüj pompalar ve diğer döner ekipmanlar. İki ana bileşenden oluşur: pompa gövdesine monte edilmiş sabit bir conta halkası ve şafta takılı dönen bir conta halkası. Bu iki halka, proses sıvısı ile atmosfer arasında bir bariyer oluşturan bir sızdırmazlık arayüzü oluşturur.

Mekanik contalar, daha iyi sızdırmazlık performansı ve azaltılmış bakım gereksinimleri sunarak geleneksel salmastra contalarına üstün bir alternatif olarak hizmet eder. Pompanın içinde sıvıları tutmak ve şaftın serbestçe dönmesine izin vererek sürtünmeyi ve aşınmayı en aza indirmek için tasarlanmıştır. Pompa şaftını etkili bir şekilde kapatarak mekanik contalar, ürün kaybına, çevre kirliliğine ve güvenlik tehlikelerine yol açabilen sıvı sızıntısını önlemeye yardımcı olur.

Mekanik bir contanın sızdırmazlık eylemi, conta yüzeylerinin hassas düzlüğüne ve pürüzsüzlüğüne dayanır. Dönen ve sabit conta yüzeyleri, hidrolik ve yay kuvvetlerinin bir kombinasyonu tarafından birbirine bastırılır ve aralarında ince bir sıvı filmi oluşur. Bu sıvı filmi, aşınmayı ve sürtünmeyi en aza indirmek için conta yüzeylerini yağlarken sızıntıyı önleyen bir bariyer görevi görür.

Mekanik Salmastralar Nasıl Çalışır?

Mekanik contalar, ekipmanın sabit ve dönen parçaları arasında bir conta oluşturarak sıvıyı bir pompa gövdesi veya kabı içinde tutmak için tasarlanmıştır. Sabit bir conta halkası ve dönen bir conta halkasından oluşan birincil conta yüzeyleri, şafta diktir ve bir sızdırmazlık arayüzü oluşturur. Bu conta yüzeyleri, mühürlü sıvıdan gelen hidrolik kuvvetler ve contanın yay mekanizmasından gelen yay basıncının birleşimiyle birbirine itilir.

Birincil conta yüzeyleri genellikle silikon karbür, tungsten karbür veya karbon grafit gibi sert, aşınmaya dayanıklı malzemelerden yapılır. Bu malzemeler düz, pürüzsüz bir conta yüzeyi oluşturmak için hassas bir şekilde işlenir. Mil döndükçe conta yüzeyleri arasına ince bir sıvı filmi çekilir, bunları yağlar ve doğrudan teması önler. Bu sıvı filmi, hidrolik ve yay kuvvetleriyle birlikte contanın bütünlüğünü korumaya yardımcı olur ve sızıntıyı önler.

O-ringler, kama contaları veya elastomerik körükler gibi ikincil contalar, mekanik conta tertibatının sabit ve dönen bileşenleri arasında sızdırmazlık sağlamak için kullanılır. Bu ikincil contalar, conta yüzeyleri ile pompa gövdesi veya şaft kovanı arasındaki sızıntıyı önler. Ayrıca, küçük şaft hareketlerini ve hizalama hatalarını da karşılayarak birincil conta yüzeylerinin uygun şekilde temas halinde kalmasını sağlar.

Çift contalar veya tandem contalar gibi bazı mekanik conta tasarımlarında, gelişmiş sızıntı koruması sağlamak veya bir bariyer sıvısını kapatmak için ek contalar kullanılır. Genellikle temiz ve proses sıvısıyla uyumlu olan bariyer sıvısı, kirlenmeyi önlemek ve sızdırmazlık yüzeylerine yağlama sağlamak için proses sıvısından daha yüksek bir basınçta tutulur.

Mekanik Salmastraların Bileşenleri

Mekanik contalar, etkili sızdırmazlık sağlamak ve sızıntıyı önlemek için birlikte çalışan birkaç temel bileşenden oluşur. Bu bileşenler şunları içerir:

• Birincil Conta Yüzeyleri: Birincil conta yüzeyleri, mekanik contanın kalbidir. Silisyum karbür, tungsten karbür veya karbon grafit gibi malzemelerden yapılan bu hassas taşlanmış yüzeyler, sıvının dönen şaft boyunca kaçmasını önleyen dinamik bir sızdırmazlık arayüzü oluşturur. Sabit yüzey genellikle salmastra veya conta yuvasına monte edilirken, dönen yüzey şafta veya şaft kovanına takılır.
• İkincil Mühürler: İkincil mühürler, aynı zamanda statik contalar, sabit bileşenler arasında sızdırmazlık sağlamaktan ve atmosfere sızıntıyı önlemekten sorumludur. Bu contalar, O-ringler, V-ringler veya PTFE kama gibi elastomerik malzemelerden yapılabilir. Bazı tasarımlarda, şaft hareketlerine uyum sağlamak ve ek sızdırmazlık sağlamak için ikincil conta olarak metal körükler veya elastomerik körükler kullanılır.
• Yay Mekanizması: Yay mekanizması, birincil conta yüzeylerine sabit bir kuvvet uygulayarak uygun temas ve sızdırmazlık sağlar. Bu kuvvet, contanın korunması için önemlidir. fok yüzü boşluk ve herhangi bir şaft yanlış hizalaması veya eksenel şaft ayarlamalarına uyum sağlar. Yaygın yay tipleri arasında bobin yaylar, dalga yaylar ve metal körükler bulunur.
• Destek Donanımı: Mekanik contalar etkili bir şekilde işlev görmek için çeşitli destek bileşenlerine güvenir. Bunlar arasında conta rakorları, tutma halkaları, tahrik bilezikleri ve dönme önleyici pimler bulunur. Conta rakoru, sabit conta yüzeyi için bir montaj yüzeyi sağlar ve conta bileşenlerinin hizalanmasına yardımcı olur. Tutma halkaları ve tahrik bilezikleri, dönen bileşenleri şafta sabitlerken dönme önleyici pimler istenmeyen conta yüzeyinin dönmesini önler.

Mekanik Salmastraların Fonksiyonları

Birincil Sızdırmazlık Fonksiyonu

Mekanik bir contanın birincil işlevi, proses sıvısını pompa veya ekipman içinde tutmak ve dönen şaft boyunca sızıntıyı önlemektir. Birincil conta yüzeyleri, sabit ve dönen yüzeyler arasında ince bir sıvı filmi koruyan dinamik bir sızdırmazlık arayüzü oluşturur. Pompalama eylemi ve conta yüzeyi geometrisi tarafından oluşturulan bu sıvı filmi, yüzeyler arasında doğrudan teması önler ve etkili sızdırmazlık sağlarken aşınmayı en aza indirir.

Mil Sızdırmazlığı ve Hizalama

Mekanik contalar, dönen millerin etrafında etkili sızdırmazlık sağlar, mil hızlarına uyum sağlar ve sınırlı mil hareketine izin verir. İkincil contalar ve yay mekanizması gibi conta bileşenleri, uygun bir sızdırmazlık ortamını korurken bir miktar mil hizalama hatasına ve eksenel mil ayarına izin verir.

Sıvı Uyumluluğu ve Muhafazası

Mekanik contalar, su, hidrokarbonlar, kimyasallar ve aşındırıcı sıvılar dahil olmak üzere çok çeşitli sıvıları işlemek üzere tasarlanmıştır. Conta yüzey malzemeleri ve ikincil contalar, proses sıvısıyla uyumluluklarına göre seçilerek optimum sızdırmazlık performansı ve uzun ömür sağlanır.

Basınç ve Sıcaklık Yönetimi

Mekanik contalar geniş bir basınç ve sıcaklık aralığında çalışabilir. Birincil conta yüzeyleri, ikincil contalar ve destek donanımı gibi conta bileşenleri, uygulamanın belirli basınç ve sıcaklık gereksinimlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Yüksek basınçlı uygulamalarda, conta yüzeylerindeki kapatma kuvvetini en aza indirmek, aşınmayı azaltmak ve conta ömrünü uzatmak için genellikle dengeli conta tasarımları kullanılır.

Mekanik Contaların Kullanımının Faydaları

Azaltılmış Sızıntı Oranları

Mekanik contaların kullanımının temel faydalarından biri, geleneksel paketleme yöntemlerine kıyasla sızıntı oranlarını önemli ölçüde azaltma yeteneğidir. Birincil conta yüzeyleri tarafından oluşturulan dinamik sızdırmazlık arayüzü, sıvı kaçışını en aza indirerek proses sıvısının etkili bir şekilde tutulmasını sağlar. Sızıntıdaki bu azalma yalnızca pompalama sisteminin genel verimliliğini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda çevresel etkiyi en aza indirir ve iş yerinde güvenliği artırır.

Daha Düşük Bakım Maliyetleri

Mekanik contalar, salmastra contası gibi diğer sızdırmazlık yöntemlerine kıyasla daha düşük bakım maliyetleri sunar. Mekanik contalarda kullanılan hassas mühendislikli bileşenler ve gelişmiş conta yüzey malzemeleri daha uzun hizmet ömrü ve daha az aşınma ile sonuçlanarak sık conta değiştirme ihtiyacını en aza indirir. Ayrıca, mekanik contalarla ilişkili azaltılmış sızıntı oranları, yataklara ve diğer pompa bileşenlerine zarar gelmesini önlemeye yardımcı olarak bakım gereksinimlerini ve maliyetlerini daha da azaltır.

Arttırılmış Operasyonel Verimlilik

Mekanik contaların kullanımı pompalama sistemlerinde operasyonel verimliliğin artmasına katkıda bulunur. Uygun bir sızdırmazlık ortamı sağlayarak ve sızıntıyı en aza indirerek, mekanik contalar güç tüketimini azaltır ve genel pompa performansını iyileştirir. Mekanik contaların sağladığı verimli sızdırmazlık ayrıca proses sıvısının kirlenmesini önlemeye, ürün kalitesini korumaya ve proses kesintileri riskini azaltmaya yardımcı olur.

Uzun Ömürlülük ve Dayanıklılık

Mekanik contalar, uzun ömürlülük ve dayanıklılık için tasarlanmıştır ve zorlu uygulamalarda uzatılmış hizmet ömrü sunar. Conta yapımında kullanılan silisyum karbür, tungsten karbür ve mühendislik plastikleri gibi yüksek kaliteli malzemeler, mükemmel aşınma direnci ve kimyasal uyumluluk sağlar. Mekanik contaların sağlam tasarımı, uygun kurulum ve bakımla birleştiğinde, uzun bir süre boyunca güvenilir sızdırmazlık performansı sağlayarak arıza süresini ve değiştirme maliyetlerini azaltır.

Mekanik Salmastra Çeşitleri

Tek Contalar

Tek mekanik contalar, bileşen contaları olarak da bilinir, dönen şaft ile sabit gövde arasında dinamik bir sızdırmazlık arayüzü sağlayan tek bir conta yüzeyi setinden oluşur. Bu contalar genellikle temiz, aşındırıcı olmayan sıvılar ve orta sıcaklık ve basınç koşulları olan uygulamalarda kullanılır.

Tek contalar, conta yüzeyleri arasındaki basınç dağılımına bağlı olarak dengeli veya dengesiz olabilir. Dengeli contaların conta yüzeylerinin her iki tarafında eşit basınç vardır, bu da aşınmayı azaltır ve conta ömrünü uzatır. Dengesiz contaların bir tarafında daha yüksek basınç vardır, bu da artan aşınmaya ve daha kısa conta ömrüne yol açabilir.

Çift Mühürler

Çift mekanik contalar iki set conta yüzeyine sahiptir ve sızıntıya karşı ek bir koruma katmanı sağlar. İki set conta yüzeyi arasındaki boşluk, sıvı veya gaz olabilen bir bariyer sıvısı ile doldurulur. Bariyer sıvısı, conta yüzeylerini yağlamak ve soğutmak ve ayrıca işlem sıvısının atmosfere girmesini önlemek için kullanılır.

Çift contalar genellikle sızıntının en aza indirilmesi gereken tehlikeli, toksik veya pahalı sıvıların olduğu uygulamalarda kullanılır. Ayrıca, tek bir contanın yeterli sızdırmazlık performansı sağlayamayacağı yüksek basınç veya yüksek sıcaklık uygulamalarında da kullanılabilirler.

İtici ve İtici Olmayan Contalar

Geleneksel contalar olarak da bilinen itici contalar, conta yüzeyleri arasındaki teması korumak için bir yay mekanizması kullanır. Yay, dönen conta yüzeyini sabit conta yüzeyine doğru iterek sıkı bir conta sağlar. İtici contalar, basitlikleri ve maliyet etkinlikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılır.

Körüklü contalar ve metal körüklü contalar gibi itici olmayan contalar, conta yüzeyleri arasındaki teması korumak için esnek bir eleman kullanır. Genellikle elastomerik veya metalik malzemelerden yapılan esnek eleman hem yay hem de ikincil conta görevi görür. İtici olmayan contalar, esnek eleman bu düzensizlikleri karşılayabildiğinden, yüksek şaft kaçıklığı veya yanlış hizalamanın olduğu uygulamalarda daha iyi performans sunar.

Kartuş Contaları

Kartuş contalar, mekanik bir contanın tüm bileşenlerini tek, kurulumu kolay bir pakette birleştiren önceden monte edilmiş ünitelerdir. Conta yüzeyleri, ikincil contalar, yay mekanizması ve destek donanımından oluşurlar ve hepsi tek bir düzenekte bulunur.

Kartuş contalar, bileşen contalarına göre daha kolay kurulum, gelişmiş güvenilirlik ve azaltılmış bakım maliyetleri gibi çeşitli avantajlar sunar. Özellikle sık conta değişiminin gerektiği uygulamalarda faydalıdırlar çünkü özel araçlara veya uzmanlığa ihtiyaç duyulmadan hızlı ve kolay bir şekilde takılabilirler.

Bölünmüş Mühürler

Bölünmüş mühürler ekipmanın tamamen sökülmesine gerek kalmadan bir şaftın etrafına monte edilmek üzere tasarlanmıştır. Şaftın etrafına monte edilebilen iki veya daha fazla parçadan oluşurlar ve bu da conta değişiminin hızlı ve minimum kesinti süresiyle gerçekleştirilmesi gereken uygulamalar için idealdir.

Bölünmüş contalar genellikle pompalar, kompresörler ve karıştırıcılar gibi büyük ve pahalı ekipmanlarda kullanılır; burada komple sökme işlemi zaman alıcı ve maliyetli olur. Ayrıca, yeraltı veya açık deniz tesisleri gibi ekipmanın kolayca hareket ettirilemediği veya erişilemediği uygulamalarda da faydalıdırlar.

Mekanik Salmastraların Uygulamaları

Yağ ve gaz

Petrol ve gaz endüstrisinde, hidrokarbonları, sondaj sıvılarını ve diğer işlem ortamlarını işleyen pompalarda ve kompresörlerde mekanik contalar kullanılır. Bu contalar, bu sektörde yaygın olarak karşılaşılan yüksek basınçlara, sıcaklıklara ve aşındırıcı koşullara dayanacak şekilde tasarlanmıştır. API 682 contaları gibi özel mekanik contalar, petrol endüstrisinin katı gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştır.

Kimyasal İşleme

Kimyasal işleme tesisleri çeşitli kimyasalların, çözücülerin ve reaktiflerin sızmasını engellemek ve tutmak için mekanik contalara güvenir. Bu contalar işlem sıvılarıyla uyumlu olmalı ve korozyona, erozyona ve kimyasal saldırıya karşı dayanıklı olmalıdır. Bariyer sıvılı çift mekanik contalar genellikle sızıntıya karşı ekstra bir koruma katmanı sağlamak ve çevre düzenlemelerine uyumu sağlamak için kullanılır.

Su Arıtma

Su arıtma uygulamalarında, mekanik contalar pompaların ve su, atık su ve çeşitli arıtma kimyasallarını işleyen diğer ekipmanların sızdırmazlığında önemli bir rol oynar. Bu contalar, su kaynağının kirlenmesini önlerken klor, asit ve diğer aşındırıcı maddelere maruz kalmaya dayanabilmelidir. Kartuş contalar, kurulum ve bakım kolaylığı nedeniyle bu sektörde yaygın olarak kullanılır.

Yiyecek ve içecek

Gıda ve içecek endüstrisi, sıkı hijyen ve sanitasyon standartlarını karşılayan mekanik contalar gerektirir. Bu contalar, bakteri üremesini önleyecek, sık temizlik ve sterilizasyon döngülerine dayanacak ve ürünün saflığını koruyacak şekilde tasarlanmalıdır. Paslanmaz çelik ve özel elastomerler gibi FDA onaylı malzemelerden yapılan tek ve çift mekanik contalar, ürün güvenliğini ve düzenlemelere uyumu sağlamak için bu sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır.