یکی از مهم‌ترین چالش‌های صنایعی که با انتقال سیالات سروکار دارند، جلوگیری از نشت مواد است. در بین تمامی تجهیزات و روش‌های پیشنهادی، مهر و موم مکانیکی منفرد یکی از رایج‌ترین و کارآمدترین راهکارها بوده که به‌عنوان مؤثرترین روش آب‌بندی در تجهیزات دوار شناخته می‌شود.
درواقع در این روش یک حلقه چرخان متصل به شفت و یک حلقه ثابت در بدنه وجود دارد که مانعی پایدار بین این دو بخش ایجاد می‌کند و می‌تواند نشت مایعات را حتی در شرایط عملیاتی سخت هم کنترل کند. به همین منظور در این مطلب تصمیم گرفتیم تا دررابطه‌با مکانیکال سیل تک، مزایا و معایب آن اطلاعاتی در اختیار شما قرار دهیم.
آشنایی با مکانیکال سیل منفرد
مهر و موم مکانیکی تک یا همان منفرد جزو کلیدی‌ترین اجزا در صنایع مختلف، مخصوصاً سیستم‌های پمپاژ سیالات، محسوب می‌شود. در واقع این نوع سیل وظیفه جلوگیری از نشت مایعات یا گاز‌ها را بین بخش‌های ثابت و متحرک ماشین‌آلات صنعتی برعهده دارد. در یک توضیح ساده‌تر در هر قسمتی که قصد جلوگیری از انتقال ناخواسته سیال باشد، از این قطعه استفاده می‌کنند.
اما مکانیسم اصلی عملکرد آن بسیار راحت است، یک لایه نازک از مایع بین دو سطح کاملا صیقلی قرار گرفته که در نقش روانکار عمل کرده و ضمن جلوگیری از اصطکاک، به دفع حرارت هم کمک می‌کند.
از مهر و موم مکانیکی منفرد در صنایع حساس نظیر پتروشیمی، نوسازی سیستم‌های آب‌رسانی شهری و صنایع غذایی استفاده می‌کنند و یکی از بهترین جایگزین‌ها برای روش‌های سنتی نظیر نوار آب‌بند است. در جدول زیر به بررسی برخی از کاربردها می‌پردازیم.
| توضیحات | صنعت |
| سیل‌های مکانیکی تکی برای آب‌بندی پمپ‌هایی که با اسیدها و بازهای خورنده کار می‌کنند استفاده می‌شوند. این سیل‌ها در برابر خوردگی و فشار مقاومت بالایی دارند. | صنعت فرآوری شیمیایی |
| در پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های پتروشیمی، برای انتقال سیالات هیدروکربنی از سیل‌های مکانیکی تکی استفاده می‌شود که توان تحمل دما و فشار بالا را دارند. | صنایع نفت و پتروشیمی |
| در پمپ‌های انتقال و تصفیه آب یا فاضلاب، این سیل‌ها عملکرد مؤثری در برابر سیالات نیمه‌تمیز یا آلوده دارند و از نظر اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه‌اند. | تأسیسات تصفیه آب‌وفاضلاب |
| سیل مکانیکی تکی در پمپ‌های پردازش نوشیدنی‌ها و مواد غذایی استفاده می‌شود. | صنایع غذایی و آشامیدنی |
| در معادن و صنایع معدنی، برای جابه‌جایی سیالات ویسکوز با ذرات جامد، سیل‌های مقاوم در برابر سایش و خوردگی به کار گرفته می‌شوند. | محیط‌های حاوی دوغاب سنگین |
انواع طراحی‌های مختلف مکانیکال سیل single
لازم به ذکر است که فیبر و فنر تک در مدل‌های مختلفی طراحی‌شده است که هر کدام از آن‌ها ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند که به شرح زیرند:
مهر و موم تک فنردار (Pusher Seal)
در این مدل نیروی فنر به طور مستقیم به صفحه آب‌بند وارد شده تا اتصال بین دو سطح محفوظ بماند. معمولاً از این طراحی برای کاربردهای عمومی استفاده می‌کنند.
مهر و موم غیر فشاری (Non-Pusher Seal)
در مدل غیر فشار، نیازی به استفاده از اورینگ‌های دینامیکی نیست و درواقع این طراحی یکی از بهترین گزینه‌ها برای سیالاتی است که با لاستیک‌ها ناسازگارند و احتمال گیرکردن مکانیکی در آن‌ها وجود دارد.
مهر و موم با تعادل فشار (Balanced Seal)
این مدل فشار وارده بر سطوح سیل را کم می‌کند و معمولاً در محیط‌های پرفشار یا خورنده عملکرد خیلی خوبی از خود نشان می‌دهد.
مزایای مهروموم مکانیکی منفرد
در این قسمت مزایای سیل‌های منفرد و دلایل محبوبیت آن‌ها در صنایع مختلف را با هم بررسی می‌کنیم.
صرفه اقتصادی بالا
یکی از اصلی‌ترین مزایای استفاده از مکانیکال سیل‌های single هزینه پایین آن‌ها نسبت به دیگر سیستم‌های آب‌بندی است. این مدل باتوجه‌به داشتن ساختار ساده، نیازی هم به تجهیزات جانبی پیچیده برای اتصال یا کار نداشته و جزء مقرون‌به‌صرفه‌ترین گزینه‌ها در پروژه‌ها به شمار می‌رود. همین مسئله باعث شده که یک انتخاب اقتصادی برای صنایع کوچک و متوسط که به دنبال بهینه‌سازی هزینه‌ها هستند باشد.
نصب آسان
مزیت دیگر آن‌ها داشتن یک طراحی ساده، فشرده و بدون پیچیدگی است که نصب سریع‌تری نسبت به سیستم‌های دوگانه رقم می‌زند. این ویژگی ضمن کوتاه‌کردن زمان راه‌اندازی، در هنگام تعمیر و نگهداری هم باعث کاهش زمان توقف خط تولید می‌شود.
صرفه‌جویی در فضا
باتوجه‌به این‌که ابعاد این مکانیکال سیل‌ها کوچک است و عملاً یک ساختار مینیمال دارند، فضای کمتری اشغال می‌کنند. این موضوع در تجهیزاتی که با کمبود فضا مواجه‌اند یا طراحی فشرده دارند پر اهمیت‌تر است.
نیاز به کمترین نگهداری
درصورتی‌که سیل‌های منفرد به‌درستی نصب شوند و کارکرد آن‌ها در شرایط مناسب و ایده‌آل باشد، به کمترین نگهداری، تعمیر و مراقبت نیاز دارند. ازآن‌جایی‌که مهر و موم مکانیکی منفرد روان‌کننده طبیعی دارد، هزینه‌های نگهداری آن به‌مراتب کم‌تر شده و همین ویژگی به‌طور مستقیم بر روی افزایش طول عمر آن تأثیر می‌گذارد.
امکان تعادل فشار
مدل‌های خاص از این مهر و موم‌های مکانیکی توانایی مقابله با فشارهای بالا را هم دارند که برای کار در سیستم‌هایی با نوسان فشار گزینه مناسبی هستند.
معایب مکانیکال سیل‌های تک
اما در کنار تمامی مزایایی که گفتیم، مهر و موم مکانیکی منفرد دارای یکسری معایب هم بوده که به شرح زیر است:
احتمال نشت در صورت خرابی
درست است که این سیل مکانیکی عاملی برای جلوگیری از نشت سیال محسوب می‌شود، اما اگر دچار آسیب یا خرابی شود احتمال نشت مایع وجود دارد. این ویژگی در مواردی که با سیالات سمی یا خورنده یا گران‌قیمت سروکار داریم بیشتر اهمیت پیدا می‌کند.
توان پایین در دفع گرما
باتوجه‌به این‌که سیل‌های منفرد سیال مانع ندارند، توانایی آن‌ها در دفع گرما محدود است و عملاً استفاده از آن‌ها در شرایط با دمای بالا امکان‌پذیر نیست.
محافظت پایین در مقابل آلودگی
این مدل سیل‌ها در مقایسه با مدل‌های دوتایی محافظت کمتری در مقابل نفوذ ذرات خارجی به داخل محفظه دارند که همین ویژگی برای صنایع حساس به آلودگی نظیر داروسازی و صنایع غذایی مشکل‌ساز خواهد بود.
جمع‌بندی
مهر و موم مکانیکی منفرد یکی از راهکارهای اقتصادی و قابل‌اعتماد در سیستم‌های آب‌بندی تجهیزات دوار محسوب می‌شود که در صنایع مختلف جایگاه ویژه‌ای دارد. این نوع سیل با داشتن طراحی ساده، عملکرد مؤثر و همچنین هزینه نگهداری پایین یکی از بهترین گزینه‌ها برای پروژه‌هایی بوده که با محدودیت فضا یا نیازهای عملیاتی متوسط مواجه‌اند. همچنین به تین کاوش نوین ارائه ئهنئه ابزار دقیق و تجهیزات بخار با بهترین کیفیت می‌باشد.
سؤالات متداول
- آیا مهر و موم مکانیکی منفرد برای محیطی با دمای بالا مناسب است؟
خیر این مدل سیل‌های مکانیکی به دلیل نداشتن سیال مانع و همچنین نبود قابلیت خنک‌کنندگی در مواردی که دما خیلی بالا باشد گزینه مناسبی نیستند.
- اصلی‌ترین تفاوت مکانیکال سیل منفرد و دوتایی در چیست؟
مهم‌ترین تفاوت این دو سیل در سطح ایمنی و قابلیت عملکرد در شرایط بحرانی است. مدل‌های دوتایی به کمک سیال مانع، ایمنی بالاتری در مقابل نشت آلودگی و خشک کارکردن دارد، درحالی‌که این ویژگی در مدل‌های منفرد دیده نمی‌شود.
- آیا نصب مهر و موم مکانیکی تک نیاز به تخصص دارد؟
درست است که این مدل سیل‌ها طراحی ساده و نصب آسانی دارند، اما برای افزایش صحت و دقت نصب به هدف جلوگیری از نشت سیال توصیه می‌شود که حتماً نصب توسط افراد متخصص انجام شود.
