• مکانیکال سیل یا آب بند های مکانیکی(فیبر و فنر،سیل مکانیکی ) یکی از پر مصرف ترین قطعات استهلاکی در صنعت سیالات و گازها میباشد
• و همچنین از ایمن ترین قطعات صنعتی هستند که برای جلوگیری از نشت سیالات ، و گازها به بیرون از سیستم در بر گیرنده آنها مورد استفاده قرار می گیرند
• که شامل دو سطح صاف ، یکی ثابت که بروی کاسه پمپ و دیگری متحرک که بروی محور گردش پمپ قرار گرفته می شود.
• روان کاری این دو سطح به این صورت است که لایه‌ی نازکی از مایع بر روی سطوح سیل قرار گرفته و عملکرد آن‌ها را بهبود می‌بخشد.
• مکانیکال سیل ها قطعات بسیار حساسی می باشند . سیل های مکانیکی در پمپ یکی از اصلی ترین قطعات می باشند
• که در صورت ایجاد مشکل در این قسمت به صورت کامل پمپ از کار خارج می شود.
• به دلیل اهمیت بسیار زیاد سیل مکانیکی یا همان مکانیکال سیل ها در پمپ باید در انتخاب این قطعه دقت لازم انجام شود

اجزای مکانیکال سیل بورگمن

کفه ثابت (Seat)

این قسمت بر روی محفظه پمپ با اورینگ محکم قرار می گیرد. جنس این قطعه به طور معمول از استیل می باشد. البته بنا به نوع مصرف استیل آن قابل تغییر است.

کفه متحرک (Face seal)

• بر روی شفت بسته می شود و همراه با شفت همواره در حال چرخش می باشد
• جنس این قطعه را با توجه به نوع مصرف می توان از کربن و یا در مواردی از سیلیکون کاربید که بیشترین نوع مصرف را نیز دارد
• یا مواد با جنس محکم تر به نام تنگستن استفاده نمود

فنر مخروطی

• این فنر باعث می شود که کفه متحرک به طور کامل به قسمت ثابت چسبیده و جلوی عبور هرگونه موادی را میگیرد
• البته این فنر در مدل ها مختلف با اشکال مختلفی ساخته می شود
• این قطعات بنا به نوع ساخت فیبر و فنر ها دارای اشکال متفاوت با جنس متفاوت می باشد
• ولی در همگی آنها این اجزاء وجود دارند

از انواع مکانیکال سیل می توان به:

مکانیکال سیل ۲ تکه یا (Split seal)

• یکی از معایب فیبر و فنر ها این بود که در زمانی که آب بند دچار مشکل می شود باید کل مجموعه باز شود و آن سیل تعویض گردد
• بنابراین تولید کنندگان به این فکر افتادند تا کاری کنند که دیگر برای تعویف این قطعه نیازی به باز کردن کل مجموعه نباشد
• بنابراین دست به تولید سیلهای دوتکه زدند
• البته هنوز استفاده از این نوع مکانیکال سیل فراگیر نشده
• ولی آینده آب بند های امروزی را Split seal ها تشکیل می دهند

فیبر و فنر کارتریجی (cartridge seals)

• آب بند های کارتریجی طوری طراحی می شوند که کلیه قطعات در داخل کارخونه بر روی سیل سوار می شود
• بنابر این نیاز به هیچگونه تنظیمی ندارند. تنها کار لازم این است که بر روی سیستم نصب شوند
• البته با اینکه نصب نوع کارتریجی بسیار ساده تر از سایر انواع آب بند ( مکانیکل سیل بروگمن ) می باشد
• و لی نهایت برای نصب بهتر است از دفترچه راهنمای نصب محصول استفاده شود

آب بند دوتایی (Double seal)

• از این نوع فیبر و فنر در مواقعی که فشار کاری بالا باشد و یک عدد سیل جوابگوی کار نباشد استفاده می گردد
• نحوه کار مکانیکال سیل بورگمن بدین صورت است که آب بند دوم را به عنوان پشتیبان پشت به پشت (Back to Back) با صورت به صورت ((Face to Face و یا به صورت پشت سر هم به فیبر و فنر اول وصل می کنند
• تا بتواند فشار مایع را تحمل و از نشت مایع جلوگیری نماید
• در این مقاله سعی شد به صورت کلی به مکانیکال سیل بورگمن اشاره و با انواع آنها آشنا شوید
• ولی به صورت تخصصی در صفحه هر محصول به نوع جنس و کاربرد آن همچنین کاتالوگ محصول نیز ارائه شده تا بتوانید با بررسی درست بهترین محصول را برای خود انتخاب نمایید

موارد مهم در تایین سیل مکانیکی مناسب برای پمپ

• نوع پمپ . نوع سیال . درجه حرارت . شرایط کاری . ویسکوزیته سیال
• کارکرد مکانیکال سیل تحت شرایط خشک منجر به صدمه دیدن سطوح حساس آن می شود.
• فرق مکانیکال سیل های داخلی و خارجی در چیست؟
• اگر قرار بر این است که سیال با مواد جامد معلق باشد. به وسیله نیروی گریز از مرکز جلوگیری از ورود انها به سطوح آب بندی انجام میگردد.
• اگر یک مکانیکال سیل ( آب بند ) که بطور متداول برای نصب داخلی طراحی شده است . به صورت خارجی نصب شود فشار به صورت متقابل روی  سطوح عمل کرده و آنهارا از هم جدا میسازد.
• مکانیکال سیل های (آب بند )خارجی مخصوص مواد اسیدی می باشند.

امکان استفاده از مکانیکال سیل در شرایط سخت

• پکنیگ‌ها اصطکاک زیادی ایجاد کرده و گرمای زیادی نیز تولید می‌کنند.
• اما سیستم‌های مجهز به مکانیکال سیل (آب بند ) را می‌توان در فشارهای بالا و سرعت‌های دورانی بالا نیز استفاده کرده
• و بدون نیاز به تعمیر و تنظیم مداوم، بهترین نتیجه را دریافت کرد

نحوه انتخاب مکانیکال سیل (آب بند )

1. قطر شفت و اندازه های مونتاژی طول مکانیکال سیل و اندازه مونتاژی سیل مکانیکی
2. تعداد دور بر دقیقه RPM پمپ
3. دمای کاری پمپ ( مقدار دمایی که مکانیکال باید تحمل کند)
4. فشار کاری و ماکزیمم فشار ( فشار سیستم پمپاژ می باشد)
5. نوع سیال ( که نسبت به نوع سیال متریال ها و سطح سیل ها انتخاب می شود). برای سیالات نرمال تا دمای ۸۰ درجه سانتیگراد جنس الاستومرها NBR  مناسب می باشد
6. برای دمای ۸۰ تا ۱۸۰ درجه جنس وایتون مناسب می باشد.و برای دمای بالاتر از ۱۸۰ درجه سانتیگراد از نوعی تفلون و الاستومرهای خاص استفاده می شود
7. در مورد جنس سطح سیل ها بستگی به دور پمپ و فشار و نوع سیال سطح سیل ها متفاوت می باشد
8. برای سیالاتی که ذرات ریز همراه سیال می باشد بهترین گزینه سیلیکون کارباید و برای سیالاتی که ذرات ریز بهمراه سیال نمی باشد اگر دور نرمال باشد از جنس کربن استفاده می شود
9. و برای سیالات با ضریب حساسیت بالا و نداشتن نشتی حداقل از تنگستن کارباید استفاده می گردد
10. و برای پمپ هایی که مشکل گرم شدن سیل دارن از جنس سرامیک هم استفاده میگردد منتها مشروط به اینکه مکانیکال سیل به هیچ عنوان خشک کار نکند
11. و گرنه خیلی سریع ترک های ریز برداشته و مستهلک می شود

طبقه بندی مکانیکال سیل ها (آب بند )

• مکانیکال سیل ها از انواع آب بندهایی اند که در شرایط عملیاتی بسیار متعددی از قبیل فشارهای بالا
• درجه حرارت های باال و رنج وسیعی از مایعات اعم از مایعات خورنده،
• مایعات سمی و سرطان زا و خطرناک، مایعات رسوبی و مایعات کثیف و…. قابل استفاده اند
• و با توجه با اینکه از نظر ساختمان کلی و اصول کار با هم یکسانند
• ولی از نظر شکل ظاهری و نوع طراحی بسته به عملیاتی که در آن آب بندی می کنند با هم متفاوتند.

اجزاء اصلی مکانیکال سیل (آب بند ) عبارتند از

فنر،Stationary Face،Rotating Face،Drive Collar،O-Ring.

انواع مکانیکال سیل (آب بند )

1. سیل مکانیکی های با فنر موجی (wave spring seal)
2. مکانیکال سیل های کارتریجی یک ودو مرحله ای (single stage and double stage cartridge seals)
3. سیل  مکانیکال های آکارئونی (bellows seal)
4. سیستم جانبی و تجهیزات کمکی مکانیکال سیل ها (auxiliary systems)
5. مکانیکال سیل های یک فنره و چند فنره (single and multiple spring seal)

مزایای مکانیکال سیل ها (آب بند )

• توانایی سیل کردن بالا.
• هزینه نگهداری پایین.
• عدم نیاز به تعمیر و تنظیم مداوم.
• تحمل فشار و سرعت بالا.
• قابل استفاده برای انواع مایعات .
• خاصیت خود تمیز کنندگی ( self cleaning)
• کمک نیروی گریز از مرکز در جهت کم کردن نشتی.
• کاهش آلودگی زیست محیطی.
• کاهش خرابی یاتاقان ها ناشی از آلودگی روغن.
• کاهش خوردگی ب دلیل نشت فواره ای.
• نشتی کم و کاهش اتلاف مایع.

معایب مکانیکال سیل ها (آب بند )

• زیاد بودن هزینه های اولیه (گرانی)
• عدم تحمل حرکت های محوری زیاد
• مونتاژ و دمونتاژ آنها مشکل تر است و نیاز به افراد متخصص دارد.
• خرابی ناگهانی که باعث نشتی ناگهانی می شود.

سوالات متداول

در این بخش به سوالاتی که عموما در مورد مکانیکال سیل پرسیده میشود و دغدغه افراد در زمان آشنایی با این حوزه است پاسخ داده ایم

در خرید سیل چه مسائلی قابل توجه است؟

برای خرید سیل مکانیکی مناسب درجه دمای سیال عبوری . جنس سیال عبوری . میزان سیال عبوری . میزان استفاده از پمپ در روز و خورندگی و شیمیایی بودم مواد نیز باید مشخص شود.

سیل مکانیکی چیست؟

سیل مکانیکی به آببند و نافی نیز گفته میشود همان طور  که از اسم آن مشخص میباشد برای جلوگیری از نشت سیال عبوری از دور شافت موتور و محفظه از سیل مکانیکی استفاده میشود .

آیا سیل مکانیکی قابل تعمیر و ترمیم میباشد؟

• سیلهای مکانیکی با سایز کوچک به دلیل قیمت بسیار پایین قابل ترمیم یا تعمیر نمیباشد
• ولی در بعضی مدهای سیل که سایز بالایی دارد
• و موجودی در کشور ندارد و واردات آن هم توجیح اقتصادی ندارد امکان تعمیر وجود دارد.

مکانیکال سیل چند مدل دارد؟

۱-مکانیکال سیلهای ایستا

۲-مکانیکال سیلهای پویا یا داینامیک سیل

مزایای استفاده از مکانیکال سیل چیست ؟

جلوگیری از نشت مواد چرا که بعضی مواد که:

ارزش بالایی دارد . مواد خورنده و خطرناک . مایعات سمی . مواد قابل اشتعال و آتشزا

جایگزین سیل در گذشته از چه آبندی استفاده میشد؟

در گذشته از گلندپکینگ به جای سیل استفاده میشد گلند پکینگ یک محصول مانند طناب بود که به دور شافت میپیچیدند و فاصله بین شافت و محفظه پر میکرد جهت آبندی

چند نوع مکانیکال سیل از نظر طراحی داریم؟

• سیل مکانیکی با فنر موجی
• مکانیکال سیل کارتریجی یک و دو مرحله ای
• سیل مکانیکی آکاردئونی
• مکانیکال سیل یک فنره و چند فنره

معایب و خرابی سیل به چه صورت است؟

• زیاد بودن هزینه خرید
• عدم تحمل حرکتهای محوری زیاد
• نصب راه اندازی آن نیاز به افراد متخصص دارد.

جنس مکانیکال سیل از چیست؟

• سرامیک
• کربن
• سزیهای وایتونی از سیلیکن
• سیلیکن
• وایتون

مکانیکال سیل تا چه فشاری توان تحمل دارد؟

در مدلهای سرامیکی تا ۱۲ بار و در سری وایتون تا ۱۶ بار