1- انواع سیل شفت

تقریباً در همه جاهایی که از پمپ‌های دارای شفت چرخشی استفاده می‌شود، سیل شفت درگیر است. آب بند شفت مانعی بین آنچه در داخل پمپ است و اتمسفر محیط تشکیل می دهد.

انواع بی شماری از آب بند شفت وجود دارد که منعکس کننده تنوع صنعت پمپ و نیاز به راه حل های خاص برای موقعیت های فردی است. در ابتدایی ترین شکل خود، آب بند شفت یک قسمت چرخان را با یک قسمت ثابت ترکیب می کند. هنگامی که به درستی طراحی و نصب شود، قسمت چرخان بر روی یک نوار روان کننده با ضخامت 0.00025 میلی متر سوار می شود. اگر نوار خیلی ضخیم شود، محیط پمپ شده نشت می کند. اگر لایه بیش از حد نازک شود، افت اصطکاک افزایش می‌یابد و سطوح تماس بیش از حد گرم می‌شوند و باعث خرابی آب‌بند می‌شود.

عملکرد آب بندی تا حد زیادی بر عملکرد پمپ تأثیر می گذارد. هنگامی که به درستی کار می کند، آب بند بدون توجه باقی می ماند. با این حال، به محض شروع نشت، مشکلات قابل توجهی ممکن است در پمپ یا محیط اطراف ایجاد شود. اهمیت مهر و موم شفت هرگز نباید در طول طراحی، بهره برداری یا نگهداری پمپ دست کم گرفته شود.

یک کاسه نمد یا پک جعبه آب بندی بافته شده (braided stuffing box packing)، ساده ترین نوع آب بند شفت است. این پک بین شفت و محفظه پمپ قرار می گیرد. شکل را ببینید.

در محفظه جعبه آب بندی استفاده شده در شکل، یک حلقه پک نرم (Soft packing) به صورت محوری فشرده می شود تا زمانی که با شفت تماس پیدا کند. پس از اینکه پک نرم (Soft packing) در معرض سایش قرار گرفت، چاشنی پر کننده باید بیشتر فشرده شود تا از نشت بیش از حد سیال جلوگیری شود. لرزش و ناهماهنگی باعث نشت این نوع آب بند می شود.

 

 

آب بند لب شکل (Lip seal) یک نوع آب بند با یک حلقه لاستیکی است که روی شفت می لغزد. شکل را ببینید. این نوع آب بند عمدتاً در ارتباط با فشار دیفرانسیل کم و سرعت کار پایین استفاده می شود.

 

 

 

 

آب بند مکانیکی شفت (Mechanical shaft seal) از دو جزء اصلی تشکیل شده است:
یک قسمت چرخان و یک قسمت ثابت. شکل را ببینید.  قسمت دوار به صورت محوری بر روی قسمت ثابت فشرده می شود.
در ادامه به آب بند مکانیکی شفت و امکانات و کاربردهای متعدد ساخت آن می پردازیم.

 

 

 

2- سیل شفت مکانیکی (Mechanical shaft seal)

در این بخش به طور خلاصه طراحی و عناصر آب بند شفت مکانیکی توضیح داده می شود.

همانطور که قبلاً گفته شد، یک پمپ با شفت عبوری نشتی ندارد. آب بند مکانیکی شفت اساساً یک دریچه گاز است که در اطراف شفت قرار گرفته است. نشتی بین پمپ و محیط اطراف را به حداقل مطلق کاهش می دهد. فاصله بین قسمت ثابت و چرخان آب بند باید کم باشد تا نشتی کاهش یابد.

سیل شفت مکانیکی با دو وجه آب بند محوری

بهترین راه ممکن برای ایجاد آب بندی با حداقل فاصله و در نتیجه حداقل میزان نشتی، فشار دادن دو سطح محوری روی یکدیگر است. این سطوح محوری را می توان با یک شفت پلکانی به دست آورد که در برابر یک سطح صاف روی محفظه پمپ قرار دارد. شکل را ببینید.

شفت و محفظه پمپ باید بسیار مقاوم در برابر سایش و به خوبی تراز باشند.

 

 

 

حلقه آب بندی ثابت (نشیمنگاه)

آب بند مکانیکی شفت با حلقه آب بند دوار و نشیمنگاه ثابت راه حل عملی تری با نصب یک حلقه آب بند دوار روی شفت و یک حلقه آب بندی ثابت (نشیمنگاه) در محفظه پمپ به دست می آید. فضای بسیار کوچک بین وجوه آب بند را شکاف مهر می نامند. شکل را ببینید.

این طراحی امکان استفاده از طیف گسترده ای از مواد را برای حلقه آب بند چرخان و حلقه آب بندی ثابت (نشیمنگاه) می دهد.

 

 

اورینگ

آب بندی های ثانویه شامل قطعات لاستیکی مانند حلقه های O شکل (اورینگ) هستند که برای جلوگیری از نشتی بین شفت و حلقه آب بندی چرخان و همچنین بین صندلی ثابت و محفظه پمپ استفاده می شود.

برای به حداقل رساندن نشتی، حلقه های O شکل (اورینگ) چرخان باید روی صندلی فشار داده شود. بنابراین حلقه آب بندی دوار باید بتواند به صورت محوری روی شفت حرکت کند. برای به دست آوردن انعطاف محوری، آب بند ثانویه باید یک اورینگ کشویی روی شفت باشد.

آب بندهای ثانویه که بین حلقه آب بند دوار و شفت آب بندی می شود همراه با شفت می چرخد. آب بند ثانویه ای که بین صندلی و محفظه پمپ آب بندی می کند ساکن است. شکل را ببینید

 

 

فنر دوار (Spring)

فنر دوار، حلقه آب بند دوار را روی جایگاه و حلقه اورینگ را در امتداد شفت فشار می دهد. شکل را ببینید.

 

 

 

 

 

عنصر انتقال گشتاور

یک عنصر انتقال گشتاور تضمین می کند که حلقه آب بند دوار همراه با شفت می چرخد. شکل را ببینید. تمام اجزای یک آب بند کامل مکانیکی شفت اکنون معرفی شده اند.