تعتبر أنظمة ختم العمود مكونات حيوية للمروحة الطرد المركزي الصناعية ، وتلعب دورا أساسيا في ضمان التشغيل الآمن والموثوق به والكفاءة.
اعتمادا على درجة حرارة التشغيل والضغط وتكوين الغاز والقدرة على التآكل وتركيز الغبار ومعدل التسرب المسموح به ، يمكن اختيار ترتيبات ختم مختلفة لتقليل تسرب غاز العملية ، ومنع دخول الهواء المحيط ، وتحسين موثوقية المعدات العامة.
تستخدم طرق الختم الثمانية التالية على نطاق واسع في المروحة الطرد المركزي الصناعية والمعدات الدوارة ذات الصلة.
1. التعبئة الختم (الغدة التعبئة الختم)
تستخدم ختمات التعبئة مواد الختم مثل التعبئة الجرافيتية أو التعبئة الجرافيتية المرنة للحد من تسرب الغاز من خلال الاتصال المسيطر عليه بين حلقات التعبئة وأكمام العمود.
تتميز طريقة الختم هذه ببناء بسيط وتكلفة منخفضة نسبيا وصيانة مريحة. هو مناسب لتطبيقات الغاز الصناعي العام وبعض ظروف التشغيل في درجات الحرارة العالية.
ومع ذلك ، بسبب الاحتكاك والارتداء ، قد يكون هناك حاجة إلى فحص دوري ، أو تعديل التعبئة ، أو استبدال.
2. ختم المتاهة
تستخدم ختمات المتاهة سلسلة من ممرات التخليص الضيقة والملتوية لخلق مقاومة التدفق وتقليل تسرب الغاز على طول العمود الدوار.
وتشمل مزاياها الرئيسية الحد الأدنى من الاحتكاك والارتداء المنخفض والقدرة على التكيف الجيد مع ارتفاع درجات حرارة التشغيل.
يتم استخدام ختمات المتاهة على نطاق واسع في مروحة مسودة الغلايات ، ومروحة غازات الدخان عالية الحرارة ، وغيرها من تطبيقات المروحة الطرد المركزي الصناعية.
كحل ختم بدون اتصال ، لا يوفر ختم المتاهة التقليدي سد غاز مطلق.
3. الختم الميكانيكي
الختم الميكانيكي يتحكم في التسرب من خلال وجوه الختم المصممة بدقة بين حلقات الختم الدوارة والثابتة.
تقدم مراقبة ممتازة للتسرب وهي مناسبة للتطبيقات التي تنطوي على غازات عملية سامة أو قابلة للاشتعال أو تآكل أو غيرها من الغازات الخطرة.
اعتمادا على ظروف التشغيل ومتطلبات التسرب، يمكن استخدام ختم ميكانيكي واحد أو ترتيبات ختم ميكانيكي مزدوج.
تتطلب أنظمة الختم الميكانيكية الاعتبار المناسب لاهتزاز العمود ودرجة الحرارة ومواد وجه الختم وترتيبات الختم المساعدة.
4. ختم حلقة الكربون
الختم حلقة الكربون تستخدم حلقات الختم الكربون أو الجرافيت الموجودة حول العمود الدوار للحد من تسرب الغاز.
توفر عناصر الختم خصائص التشحيم الذاتي ومقاومة درجة حرارة جيدة ودرجة من تعويض التآكل.
ختمات حلقة الكربون مناسبة لبعض الغازات عالية درجة الحرارة والبخار وتطبيقات غازات العملية المتخصصة.
يعتمد أداء الختم على فرق ضغط التشغيل وحالة العمود وتكوين الختم وخصائص التآكل.
5. ختم الشفاه الشعاعية (ختم الزيت)
تستخدم ختمات الشفاه الشعاعية شفة ختم مرنة تحافظ على الاتصال بسطح العمود الدوار للحفاظ على زيوت التشحيم أو تقييد مرور السوائل الأخرى.
تتميز ببناء مدمج ، وتركيب مباشر ، وتكاليف تصنيع منخفضة نسبياً.
في المروحة الطرد المركزي الصناعية ، تستخدم ختمات الشفاه الشعاعية في المقام الأول في منازل المحامل وأنظمة التشحيم وترتيبات الختم المساعدة التي تعمل تحت درجات الحرارة والضغوط المعتدلة نسبياً.
فهي ليست مناسبة بشكل عام كختم العمود الأساسي لدرجات الحرارة العالية أو غازات العملية الخطرة.
6. ختم تطهير النيتروجين
تدخل أنظمة ختم تطهير النيتروجين النيتروجين في غرفة ختم عمود معينة عند ضغط مسيطر عليه لإنشاء حاجز غاز واقي.
هذا الترتيب يساعد على تقليل تسرب غاز العملية إلى الغلاف الجوي ويمنع الهواء المحيط من دخول غلاف المروحة.
ختمات تطهير النيتروجين مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تنطوي على غازات قابلة للاشتعال أو حساسة للأوكسجين أو سامة أو غيرها من غازات العملية المتخصصة.
يتم دمجها عادة مع ختمات المتاهة أو ختمات حلقة الكربون أو ترتيبات الختم الأخرى لتحسين أداء الختم العام.
يتطلب التشغيل الموثوق به إمدادات مستقرة من النيتروجين والتحكم في فرق الضغط المناسب.
7. ختم تطهير الهواء
تدخل أنظمة ختم تطهير الهواء إمدادات هوائية مسيطرة على منطقة ختم العمود لإنشاء حاجز حماية لتدفق الهواء.
يمكن لهذا الترتيب تقليل تسرب غاز العملية والمساعدة في منع دخول الغبار أو الجسيمات إلى مناطق الختم الحرجة.
يتم تطبيق ختمات تطهير الهواء بشكل شائع في معالجة غازات الدخان عالية درجة الحرارة ، وأنظمة الغاز المحمولة بالغبار ، وتطبيقات التهوية الصناعية العامة حيث يكون إدخال الهواء في العملية مقبولًا.
ولا ينصح بهم في أنظمة الغازات الحساسة للأوكسجين أو التي يمكن أن تكون متفجرة ما لم يتم تصميمها وتحققها من الصحة بشكل خاص لهذه الظروف.
8. نظام الختم المشترك
تدمج أنظمة الختم المشتركة تقنيتين أو أكثر من تقنيات الختم ، مثل ختمات المتاهة ، وختم التعبئة ، وختم حلقة الكربون ، والختم الميكانيكي ، وترتيبات تطهير الغاز.
تم تصميم هذه الأنظمة لتلبية متطلبات التشغيل الصعبة التي تنطوي على ارتفاع درجات الحرارة، وتركيزات الغبار العالية، والغازات التآكلة، أو القيود الصارمة للتسرب.
من خلال الجمع بين آليات الختم التكميلية، يمكن لهذه الترتيبات تحسين فعالية الختم وموثوقية التشغيل والقدرة على التكيف مع البيئات الصناعية الصعبة.
اختيار أنظمة ختم العمود المناسبة
يجب أن يستند اختيار ترتيب ختم العمود المناسب إلى تقييم شامل لخصائص غاز العملية ودرجة حرارة التشغيل وضغط العمل وسرعة دوران العمود ومعدل التسرب المسموح به.
لـمروحة الطرد المركزي عالية درجة الحرارة ، يتم النظر في ختمات المتاهة وختم التعبئة عالية درجة الحرارة بشكل شائع.
لـتطبيقات معالجة الغازات التآكلية أو الخطرةقد تكون هناك حاجة إلى ختمات ميكانيكية مصنوعة من مواد متوافقة أو ختمات تطهير النيتروجين أو أنظمة الختم المشتركة.
لـتطبيقات الغاز المحمولة بالغبار والشحميمكن لختمات المتاهة جنبا إلى جنب مع ترتيبات التطهير المناسبة المساعدة في حماية منطقة ختم العمود والحد من دخول الجسيمات.
لـتطبيقات تتطلب تسرب منخفض للغاية أو صفر انبعاثات هاربةوينبغي اختيار أنظمة الختم المصممة خصيصا والتحقق من صحتها من خلال اختبار التسرب المناسب.
استنتاج
تصميم ختم العمود الصحيح ضروري لتقليل تسرب الغاز وتعزيز سلامة التشغيل وتحسين موثوقية المعدات وتمديد عمر خدمة المروحة الطرد المركزي الصناعية.
يجب تصميم حل ختم مصمم بشكل جيد لظروف العملية المحددة ومتطلبات الأداء لكل تطبيق.
