نوین صنعت رادان

تولید و تامین انواع فروآلیاژها و گرافیت ، ذغال های صنعتی و ابزاری گرافیتی

ساعات کاری : 9 الی 17

با ما در ارتباط باشید

021-2842-1715

 آببندهای تخصصی مکانیکی در صنایع ذوب ، ریخته گری ، پتروشیمی و صنایع مختلف دیگر

آببند های مکانیکی 3

فصل چهارم

بررسي انواع سيال ها تحت كنترل هاي محيطي

 

 

به مايعهاي آب بندي شونده كه در هفت گروه جاي دارند دوباره اشاره مي شود كه عبارتند از:

1. سيالهايي كه نسبت به تغييرات جزئي در فشار و درجه حرارت حساس هستند.

2. سيالهايي كه به دو آب بند مكانيكي نياز دارند.

3. مايع، گاز و مواد جامد غير روان كننده.

4. دوغابهايي كه به عنوان مواد مايع در جامد گروه بندي مي شوند. مواد جامد مي توانند ساينده باشند يا نباشند.

5. مايعاتي كه نسبت به حركت حساس هستند.

6. مايعاتي كه با يكديگر واكنش مي دهند تا مواد جامد را به وجود آورند.

7. مايعات روان كننده

در بخش بعدي ما هر كدام از اين گروهها را به صورت جزئي  بررسي مي كنيم و انواع مختلفي از كنترلهاي محيطي را نيز پيشنهاد مي كنيم تا شما بتوانيد اين نوع سيالها را با اطمينان بيشتري آب بندي كنيد.

4-1- آب بندي سيالهايي كه نسبت به تغير جزئي در فشار و يا درجه حرارت، حساس هستند.

به مايعات و گازها سيال گفته مي شود و سيال نيز مي تواند به دو صورت از عمر آب بند بكاهد:

1. اين نوع سيالها باعث بازشدن سطوح اب بند مي شوند در نتيجه مواد جامد مي توانند به درون آب بند نفوذ كند.

2. اين نوع سيالها مي توانند به يكي ازمواد آب بند آسيب برسانند.

در اين بحث، اين موضوع بررسي مي شود كه چگونه تغييرات جزئي در فشار و يا درجه حرارت باعث ايجاد مشكلات بالا مي شود و چگونه مي توان از بروز مشكلات بالا جلوگيري كرد.

تغيير در درجه حرارت مي تواند باعث بروز موارد زير شود:

  • باعث تبديل سيال به بلور مي شود. درنتيجه بلورها باعث چسبيدن آب بند به شفت شده و به هنگام حركت شفت، سطح باز مي شوند. (مانند محلول شكر يا قليا)
  • باعث بخار شدن مايع مي شود. در واقع با دا كردن سطوح صيقلي شده اب بند باعث نفوذ مواد جامد بين سطوح شده و يا به هنگام باز و بسته شدن سطوح، موجب اسيب ديدن آب بند مي شود. اين مساله هميشه به هنگام بخار شدن جريان آب پيش مي آيد.
  • باعث چسبنده شدن بعضي مايعات مي شود و در نتيجه از ماندن سطوح آب بند به حالت تماس جلوگيري مي كند. مثلاً نفت كروه، به هنگام سرد شدن خيلي غليظ مي شود.
  • باعث جامد شدن بعضي مايعات مي شود يعني باعث چسبيدن اب بند به شفت مي شود و از حركت راحت قطعات اب بند جلوگيري مي كند و يا باعث مي شود سطح آب بند به همديگر بچسبد. شيره شكر به هنگام گرم شدن چنين حالتي را پيش مي آورد، در حاليكه بعضي سيالها به هنگام سرد شدن باعث بروز چنين حالتي مي شوند.
  • باعث ساخته شدن فيلم بر روي قطعات لغزشي و يا بين سطوح اب بند مي شود. به عنوان مثال مي توان به رنگ روغن و يا زغال كك اشاره كرد. آب سخت به هنگام افزايش درجه حرارت باعث ساخته شدن فيلم بر روي قطعات لغزشي اب بند مي شود. اگر سيستم جديد بوده و هنوز هم فعال باشد (فيلم اكسيد محافظ بر روي سطوح فلزي موجود باشد) اكسيد آهن و يا اكسيد مشابه ان، مي تواند بر روي قطعات اب بندي شونده ساخته شود. البته اين كار با درجه حرارت سرعت مي گيرد.
  • باعث تبديل مايع به ماده غير روان كننده مي شود. اگر دماي اب افزايش يابد از خاصيت روان كنندگي آن كاسته مي شود و اين كم شدن خاصيت روان كنندگي باعث ايجاد مشكل چسبندگي لغزشي بين سطح صيقلي شده مي شود.
  • با افزايش درجه حرارت خاصيت خوردگي (زنگ زدگي) مواد خورنده بيشتر مي شود. طبق قانون كلي ميزان زنگ زدگي اسيد با (10°C)18°F ازايش در درجه حرارت، دو برابر مي شود و اين همان دليلي است كه ما نمي توانيم از پكينگ در پمپهاي اسيدي استفاده كنيم. البته قابل ذكر است كه پكينگ تقريباً مي تواند شش برابر گرماي اب بند مكانيكي متوازن را هم توليد كند.

در صورتي كه از اب بند جفتي با سيال مانع فشار دار، در ميان آب بند هاي مكانيكي استفاده نشود مشكل افت فشار سطوح اب بند پيش خواهد آمد. با افت فشار سيال بخار مي شود و باعث باز شدن سطوح صيقلي شده مي شود و اگر اين كار صورت گيرد چندين مشكل پيش خواهد آمد كه عبارتند از:

1. مواد جامد در ميان سطوح نفوذ خواهند كرد و خودشان را به سوي كربن نرم مي رسانند، در نتيجه باعث خراب شدن سطح سخت صيقلي شده مي شوند.

2. به محض عبور محصول از ميان سطوح، عمل سرد شدن صورت مي گيرد در نتيجه سطوح بسته مي شوند. به هنگام بسته شدن سطوح، دوره تناوب موجود، تكرار مي شود و عمل باز و بسته شدن متناوب به هنگام كويده شدن كربن به دسته رانشي مجاور، شايد باعث شكسته شدن كربن شود.

3. اگر به هنگام تبخير شدن، محصول منجمد شود در نتيجه روغن يا چربي كه بر روي سطح اب بند قرار گرفته اند آنها نيز منجمد مي شوند و به كربن نيز آسيب مي رسانند. با اين نوع تبخير رطوبت موجود در قسمت بيروني آب بند نيز منجمد شده و يخ ايجاد شده  حركت اب بند را محدود مي كند.

4. عمل بخار شدن باعث تبديل مايع به جامد مي شود. به عنوان مثال رنگ مخلوطي از جامد و حلال مي باشد. اگر حلال بخار شود در نتيجه رنگ بين سطوح منجمد  مي شود.

اگر در سيال پمپ شونده هرگز تغييري در فشار و درجه حرارت رخ دهند مشكل كاربردي وجود نخواهد داشت. اگر تغييرات درجه حرارت و فشار پمپاژ طبيعي باشند ( مخصوصاً به هنگام متوقف شدن)در اين صورت بايد در كنترل درجه حرارت و فشار در محوطه محفظه آب بند تجربه كافي داشته باشيد تا از بروز مشكل نابهنگام در آب بندي جلوگيري شود.

 

 

4-1-1-روشهاي مختلف كنترل درجه حرارت و فشار در محوطه محفظه آب بند

4-1-1-1- استفاده از محفظه سرد كننده

  

اگر از اين تكنيك استفاده  مي كنيد بايد مطمئن باشيد كه موارد زير را بررسي كنيد:

  • پوشش سرد كننده بايد از ذرات حاصل از رسوب اب و كلسيم عاري باشد محصولات تميز كننده زيادي در بازار وجود دارد كه شما مي توانيد در ميان پوشش بريزيدتا از تميز بودن آن مطمئن باشيد، البته اين كار را مي توانيد بدون جدا كردن اجزاي پمپ انجام دهيد.
  • سيال را ببنديد يعني هيچ خط گردشي دوباره نبايد در داخل يا خارج محفظه آب بند باشد. اين موضوع را به دقت بررسي كنيد چون ممكن است بعضي از خطوط به وسيله ايزولاسيون (عايق بندي) ديده نشوند. سعي كنيد مقدار كمي از مايع را داخل محفظه اب بند نگه داريد كه عمل گرم شدن و سرد شدن به راحتي صورت گيرد.
  • بهترين سيالهايي كه مي توانند از ميان پوشش بگردند، بخار و يا حالت متراكم مي باشد معمولاً آب رودخانه، شهر، كارخانه خيلي سخت مي باشد و باعث تشكيل فيلم كلسيم درقسمت داخلي پوشش مي شوند.
  • به ياد داشته باشيد كه بخار آب در كاربردهاي روغن گرم به عنوان ماده سرد كننده عمل مي كند.
  • درجه حرارت بخار آب رامي توان با استفاده از نصب تنظيم كننده اي در قسمت بيروني پوشش، كنترل كرد. درجه حرارت بخار آب با فشار رابطه مستقيم دارد.
  • ميتوان از دريچه اختلاط استفاده كرد تا بخار اب  و بخار متراكم شده با هم  تركيب شوند، تا شما بتوانيد كنترل دقيقي روي درجه حرارت محفظه اب بند داشته باشيد.
  • مهمترين مزيت كنترل محيطي اين است كه  شما مي توانيد به هنگام متوقف شدن پمپ درجه حرارت محفظه اب بند را تنظيم كنيد. داشتن وزن زياد از مضراتي است كه نمي گذارد عمل گردش در پوشش صورت گيرد.
  •  مطمئن باشيد كه ماده سرد كننده در انتهاي پوشش و در خارج از قسمت سر آن قرار گيرد. با اين كاراين اطمينان حاصل مي شود كه هيچ نوع حبابي وجود ندارد تا انتقال گرما را محدود كند.
  • چون شما سيال را بسته ايد در نتيجه نيروي سانتريفوژ باعث دور شون مواد جامد از قطعات آب بند مي شوند و سريعاً آب بند در محيط تميز و با درجه حرارت مناسب قرار مي گيرد.

 

4-1-1-2- اتصال تخليه و سرد كنندگي

 

اين نوع اتصال براي گرم يا سرد كردن قسمت بيروني اب بند تكي استفاده مي شود و اين نوع اتصال باعث دفع محصولاتي مي شود كه ممكن است از ميان سطوح نشت كنند و يا در قسمت بيروني اب بند بمانند.

در اين موارد به موارد زير توجه كنيد:

  • فقط از بخار اب و آبي كه داراي فشار كم مي باشد استفاده كنيد تامحصولات از ميان بوش خطر نفوذ نكرده و به ياتاقان نرسند به همين دليل است كه مي توان از گريس ياتاقان و يا اب بندهاي كناري استفاده كرد.
  • غلاف خطر بدون جرقه داراي دو نوع كاربرد مي باشد كه عبارتند از :

1. بيشترين مقدار نشت اب بند را به محل تخليه هدايت مي كند تا در آنجا جمع شوند و يا به محل قابل اشتعالي هدايت مي كند تا بتواندد بسوزند.

2. اگر ياتاقان ايراد داشته باشد، در اين صورت بوش خطر بدون جرقه از ضربه زدن شفت مدور به سطح اب بند ثابت جلوگيري مي كند.اگر محصول پمپ شونده مشتعل شود در اين صورت امكان اتش سوزي و يا انفجار وجود دارد. در هر صورت آس

3. يب ايجاد شده بودن بوش خطر بدون جرقه، مي تواند خيلي جدي باشد.

  • خط بخار آب كه به اين اتصال به وسيله قلاب بسته شده است براي كنار بردن آتش از محوطه كاسه نمد، مورد استفاده قرار مي گيرد. در واقع به شير سولنوئيد و كليد آهني نياز است تا بتوان سولنوئيد را، به هنگام افزايش درجه حرارت، باز كرد.

4-1-1-3- كنترل محيطي گردش دوباره دشارژ

 

با اين مسير مي توان از طريق فشار دشارژي كه در پمپ موجود است محوطه محفظه اب بند را فشار دار كرد.

  • از اين نوع اتصال براي سطوح آب بند و قطعات لغزشي استفاده نكنيد. عمل سايشي مواد جامد مي تواند به سطوح صيقلي شده آسيب برساند و يا باعث از بين رفتن قطعات آب بند شود. آب بندهاي آكاردئوني فلزي با ديواره باريك نسبت به عمل سايشي مواد جامد حساس هستند.
  • سيالي كه داراي سرعت بالاست مي تواند در حركت اب بند دخالت كند، در نتيجه مواظب ايجاد اتصال باشيد.
  • در انتهاي محفظه اب بند از بوش محدود كننده استفاده كنيد تا به شما در نگه داشتن فشار بالا در سطح اب بند كمك كند. اين نوع غلاف را در شكل بالا مي توانيد  ببينيد.

4-1-1-4- اب بند جفتي

 

آب بندهاي جفتي روش ديگري براي كنترل درجه حرارت يا فشار در سطوح اب بند مي باشد شما مي توانيد:

  • سيال را در بين آب بندهاي مكانيكي با درجه حرارت مناسب  بچرخانيد. شما همچنين مي توانيد محوطه را گرم و يا سرد كنيد و يا درجه حرارت را در محدوده دقيق كه رضايت بخش مي باشد نگه داريد.
  • مي توان بين آب بندهاي جفتي را فشاردار كرد تا از افت فشار در ميان سطوح اب بند جلوگيري شود. اگر از آب بند جفتي متوازن دو راهه، استفاده شود در اين صورت مي توان از سيال مانع با فشار بالا و يا از سيال محافظ با فشار پائين در بين آب بندهاي مكانيكي استفاده كرد.
  • سيستم و مخزن انتقال گرما با ضد يخ پر شود تا از تشكيل يخ در خارج و داخل آب بند جلوگيري شود. اين كار به هنگام اب بندي محصولي كه رطوبت موجود در هوا را منجمد مي كند،اتفاق مي افتد.

توجه:

هرگز براي اين كار از ضد يخ اتومبيل استفاده نكنيد چون بعضي از انواع اين ضد يخ ها حاوي مواد شيميايي هستند كه برايپر كردن سوراخها در رادياتور و قطعات ديگري از سيستم به كار مي رود.

در زير به موارد ديگري ازكنترل فشار و درجه حرارت در محوطه اب بند اشاره مي شود:

  • وجود سرد كننده در خط مياني دشارژ پمپ و محفظه اب بند روش خوبي براي كنترل درجه حرارت محفظه اببند نمي باشد چون كه اين روش زماني به كار مي رود كه پمپ در حال حركتكردن است در حالي كه مشكلات زيادي مانند تشكيل بلور، جامد شدن، چسبنده شدن و غيره زماني اتفاق مي افتد كه پمپ خاموش است و يا در حالت اماده بكار بودن مي باشد.
  • ورود جريان ناگهاني به سيستم، به ندرت محوطه محفظه اب بند و آب بند مكانيكي را تميز مي كند.
  • جريان يافتن سيال بيروني به درون كاسه نمد، نوعي كنترل محيطي معمولي مي باشد. اگر سيال با درجه حرارت و فشارمناسب مشكلاتي را به هنگام جريان مانع تميز، به وجود اورد. در اين صورت مي توان سيال را عوض كرد. با اين روش محصول ايجاد شده رقيق مي شود، اما اين امكان نيز وجود دارد كه محصولتكميل شده وارد جريان شده و يا وارد سيالي شود كه با سيال اب بندي شونده مطابقت دارد.

ضروري نيست كه فشار محوطه محفظه اب بند كم شود. اگر فشار محفظه اب بند براي آب بندهاي مكانيكي  زياد باشد در اين صورت بهتر است از آب بند مكانيكي با فشار بالا، كه براي كاربرد در محل موردنظر مناسب مي باشد استفاده كرد.

4-2- سيالهايي كه به دو آب بند مكانيكي نياز دارند

مي توان از دو آب بند براي كارهاي زير استفاده كرد.

  • براي كنترل درجه حرارت سطوح اب بند
  • براي جلوگيرياز افت فشار در ميان سطوح اب بند
  • براي برطرف كردن شرايط جوي بيروني آب بند مكانيكي
  • براي شكستن فشار در كاربردهاي فشار بالا

اين كار با داخل كردن فشار فشار مياني در بين آب بندهاي مكانيكي انجام مي شود. سپسميتوان براي آب بندي سيال فشار بالا، به جاي استفاده از آب بند مكانيكي فشار بالاي گران قيمت، از دو اب بند فشار پائين استفاده كرد.

  • براي ايجاد خاصيت روان كنندگيبه جهت جلوگيري از ايجاد چسبندگي لغزشي درميان سطوح آب بند صيقلي شده (اين همان مشكلي است كه به هنگام اب بندي گاز و يا مايع غيرروان كننده پيش مي ايد)
  • به عنوان اببند كمكي مورد استفاده قرار مي گيرد البته اگر اب بند اول، دچار مشكل شود.

محصولات مشخصي به دو آب بند مكانيكي نياز دارند كه عبارتند از:

  1. مواد راديواكتيو
  2. سيالهاي انتقال گرما كه داراي درجه حرارت بالايي نيز هستند  و اگر به هوا نشت كنند باعث آتش سوزي مي شوند، و هر سيالي كه داراي درجه حرارت بالاييباشد، مي تواند باعث اسيب شخص نيز شود.
  3. بعضي از محصولات كه براي انسان به  عنوان ماده سمي محسوب مي شوند. به عنوان مثال سولفيد هيدروژن.
  4. سيالهاي سرمازا
  5. مواد سرطان زا
  6. سيالهاي پرخطر ميكروبي
  7. سيالهاي گرانبها
  8. گازهاي غير روان كننده
  9. كاربردهاي خلاء

4-2-1- انواع اب بندهاي جفتي

آب بندهاي جفتي مي توانند از نوع ثابت يا گردشي باشند و به چهار صورت نصب ميشوند:

  • به صورت پشت به پشت، به طوري كه روهايشان در جهات مخالف باشد.
  • به صورت پشت سر هم، به طوري كه روهايشان در يك جهتقرار گيرد.
  • به صورت رو در رو، به طوريكه روهايشان به طرف هم باشد.
  • به صورت محور،به طوريكه يكي در داخل ديگري جاي گيرد.

سيالي كه در بين آب بندهاي مكانيكي در حالگردش است اگر فشارش بيشتر از فشار محفظه اب بند باشد به آن سيال مانع مي گويند. و اگر فشار سيال كمتر از فشار محفظه اب بند باشد به آن سيال محافظ مي گويند. در صورتي كه انتقال گرماي طبيعي براي برطرف كردن گرماي  توليد شده در ميان سطوح كافي نباشد، رينگ پمپ شونده بايد در بين آب بندهاي مكانيكي نصب شود. مخصوصاً اگر روغن به عنوان سيال مانع مورد استفاده قرار گيرد. روغن داراي گرماي ويژه كم بوده و خاصيت انتقالي ضعيفي نيز دارد در نتيجه اتخاب مناسبي به عنوان سيال مانع نمي باشد بيشتر آب بندهاي جفتي فشنگي  جديد مجهز به رينگ پمپ شونده هستند.

اشكال زير در مورد انواع آب بند جفتي گردشي (فنرها با شفت مي چرخند) مي باشد نوع ثابت در تمامي شركتهاي معتبر اب بند سازي قابل دسترس مي باشد در اين مورد بايد موارد زير در نظر گرفته شود:

  • فقط از اب بندهايي كه به صورت هيدروليكي متوازن شده اند استفاده شود از توليد گرماي اضافي در بين سطوح اب بند جلوگيري شود.
  • آب بندهايي كه از دو طرف متوازن شده اند براي همه كاربردهاي اب بند جفتي رضايت بخش مي باشند، اين نوع آب بندهاي مكانيكي از سيال مانع با فشار بالا و يا فشار پائين استفاده مي كنند و همچنين اگر در سيستم و يا در فشار سيال مانع، ارتعاش به وجود آيد از باز شدن سطوح اب بند جلوگيري مي كنند.
  • از سطوح اب بندي كه هدايت گرمايي بهتري دارند استفاده شود.
  • بايستي الاستومرها از سطوح اب بند دور شوند، چون الاستومرها به گرما خيلي حساس هستند.

 

4-2-1-1- طرح پشت به پشت اب بند گردشي

 

بنا به دلايل زير، نوع گردشي پشت به پشت انتخاب مناسبي نمي باشد:

  • در اين نوع بايد از سيال مانع با فشار بالا در بين آب بندهاي مكانيكي استفاده شود. اين بدين معني است كه نشت اب بند دروني باعث رقيق شدن محصول بدست آمده خواهد شد. البته اين اتفاق قابل ديدن نيست مگر اينكه تغييري در غلظت محلول و يا سطح مخزن تشخيص داده شود.
  • اب بند بيروني كه دراي فشار ديفرانسيلي بالايي مي باشد، در واقع اولين اب بندي است كه فرسوده مي شود و از كار مي افتد. زماني كه اين اتفاق مي افتد فشار سيال مانع كاهش پيدا مي كندو در نتيجه اب بند داخلي باز مي شود. به عبرات ديگراگر اب بند طبق آنچه كه طراحي شده است كار كند هر دو اب بند در يك زمان از كار مي افتند.
  • نگه داشتن فشار زياد سيال مانع، به دليل تغييرات فشار و فشارهاي متغيير سيستم كار سختي است.
  • فشار برگشتي مي تواند اب بند داخلي را باز كند، در حاليكه آب بندهاي مكانيكي بايد به وسيله فشار بسته شوند.
  • اگر اتصال موجود در سيستم سيال مانع شكسته شود. در اين صورت اب بند دروني باز مي شودو باعث ريخته شدن محتويات پمپ به محيط مي شود و از آب بند دوم نيز استفاده نمي شود.
  • دقت كنيد كه رينگ قفلي بتواند سطح ثابت داخلي را نزديك انتهاي محفظه اب بند نگه دارد. البته اين مورد در بسياري از كاربردها ناديده گرفته شده است. فشار زياد سيال مي تواند بدون رينگ قفلي باعث متراكم شدن نيروي  فنر آب بند داخلي كه از سمت سطح ثابت به سوي سطح گردشي در حال حركت است شود در نتيجه باعث سائيدگي بيش از حد سطح و همچنين باعث ايجاد درجه حرارت زياد سايشي مي شود.
  • در معمولي ترين نوع از انواع اين اب بند، ارينگهايي كه داراي بار فنر هستند استفاده مي شود در حاليكه ارينگها بايد در شيارهاي ارينگ جاي بگيرند و نبايد بار فنري داشته باشند به عنوان مثال اب بند CRO.

شکل 4-1- اب بند Durametallic CRO

  • اين نوع اب بند معمولاً در كاربردهاي دوغاب مورد استفاده قرار مي گيرد. چون نيروي سانتريفوژباعث ريخته شدن دوغاب به درون سطوح داخلي شده و رد نتيجه باعث سائيدگي بيش از حد كربن مي شود، سپس وغاب در جلوي سطح متحرك جمع شده و از حركت آن جلوگيري مي كند در حاليكه سطح متحرك مي خواهد براي جبران سائيدگي طبيعي سطح، افزايش گرما، تنظيم پروانه و متوقف شدن شفت به سمت جلو بلغزد.

4-2-1-2- آب بندهاي جفتي به صورت پشت سر هم

اين نوع را بيشتر مي توان در كاربردهاي تصفيه روغن يافت. به چند نكته در مورد اين نوع قرار گرفتن اب بندهاي جفتي مي توان اشاره كرد:

  • در اين نوع نسبت به انواع ديگر، فضاي محوري زيادي اشغالمي شو.
  • سيال محافظ با فشار پائين كه در بين اب بندهاي مكانيكي در حال گردش است از امكان رقيق شدن محصول جلوگيري مي كند.
  • فقدان سيال محافظ باعث باز شدن سطوح اب بند نمي شود.

 

4-2-1-3- اب بندهاي جفتي به صورت رو در رو

 

در ترتيب رو در رو، در بعضي از طرحها دو سطح گردشي،در مقابل يك سطح ثابت كه دور سوراخهاي ايجاد شده  در سطح مي گردد،حركت مي كنند.

  • مي توان به صورت طبيعي سيال محافظ با فشار پائين را در ميان سطوح به حركت در آورد.
  • در اين نوع، تيمي از اب بند در داخل محفظه اب بند بوده و نيمي ديگر در بيرون مي باشد و اين بدين معني است كه اب بند فضايمحوري و يا شعاعي كمتري را اشغالمي كند.
  • بسياري از اين نوع  آب بندهاي مكانيكي حاوي واحد ثابتي با سوراخهايي بر روي اين واحد، براي عمل گرديدن هستند.

 

4-2-1-4- اب بندهاي جفتي نوع هم محور

 

در اين نوع، سطح ثابت براي هر دوي آب بندهاي مكانيكي مشترك مي باشد. نگهدارنده سطح ثابت بين سطوح گردشي سوراخ شده است تا سيال محاظ بتواند بگردد (A). مانند نوع پشت سر و نوع رو در رو مي توان سيال محافظ داراي فشار پايين را در بين سطوح چرخاند.

نكات مهم اين طرح به صورت زير مي باشد:

  • در اين نوع كمترين مقدار از فضاي محوري اشغال مي شود در حاليكه بيشترين مقدار فضاي شعاعي اشغال مي شود. در پمپ به دليل اشغال زياد فضاي شعاعي، به ندرت از اين نوع استفاده مي شود.
  • چون سطح ثابت مشترك مي باشد در نتيجه در اثر شكستگي سطح ثابت، خطر از دست رفتن هر دو اب بند نيز وجود دارد.

4-2-2- نكاتي مهم در ارتباط با كاربرد دو آب بند مكانيكي

تا كنون شما با بيشتر موارد اشنا شديد، در واقع از آب بند جفتي استفاده مي كنيم تا بعضي از مشكلات كاربردي مشترك را حل كنيم.

در بين دو آب بند مكانيكي، از فشاري  (فشار مايع) بيشتر از فشار محفظه آب بند استفاده كنيدتا:

  • تا از نفوذ مواد جامدي كه ريز هستند و يا از نفوذ كائولين (نوعي خاك چيني) در بين آب بندهاي مكانيكي جلوگيري مي شود.
  • با اين روش از افت فشار در ميان سطوح جلوگيري مي شود چون افت فشار مي تواند باعث ايجاد مسائل زير شود:
  1. باعث بخار شدن محصول شده و سطوح صيقلي شده نيز باز مي شوند.
  2. باعث جامد شدن سيال مي شود، به عنوان مثال رنگ
  3. باعث حمله اكسيد اتيلن به ارينگ ديناميك در آب بند داخلي مي شود. اكسد اتيلن مي تواند به درون الاستومر نفوذ كند و در صورت وجود فشار دفرانسيلي در ميان ارينگ، از طرف ديگر خارج شود.

در بين آب بندهاي مكانيكي از فشار پايين (سيال محافظه) استفاده كنيد تا بتوانيد:

  • در كاربرد فشار بالا يك نوع فشار مياني ايجاد كنيد.
  • فشار پايين را با ضد يخ به عنوان سيال مانع استفاده كنيد تا از تشكيل يخ در قسمت بيروني آب بند جلوگيري كنيد، البته زماني كه محصولات آب بندي شونده در فشار هوا منجمد شوند. به هنگام آب بندي يكي از محصولات، يخ تشكيل شده در قسمت بيروني اب بند را مي توانيد ببينيد.
  • مي توانيد آب بند از كار افتاده را به اساني تشخيص دهيد.

توجه:

هرگز نيمي از فشار محفظه اب بند را در بين آب بند هاي جفتي قرار ندهيد. چون با اين كار بار هيدروليك مساوري بر روي آب بندهاي مكانيكي قرار داده مي شود و به همان ميزان مي توانند ساييده شوند.

سيالي را كه داراي درجه حرارت مناسب مي باشد در بين آب بندهاي مكانيكي قرار دهيد مخصوصاً زماني كه پمپ خاموش مي باشد. البته بايد دانست كه چه درجه حرارتي براي سيال مانع لازم مي باشد. مي توان براي ايجاد موارد زير درجه حرارت را افزايش و يا كاهش داد و يا در محدوده كم قرار داد:

  • تا از بلور شدن محصول جلوگيري شود.
  • تا از بخار شدن محصول جلوگيري شود.
  • تا از چسبنده شدن محصول جلوگيري شود.
  • تا از جامد شدن محصول جلوگيري شود.
  • تا از تشكيل فيلم بر روي سطوح اب بند توسط محصول ايجاد شده جلوگيري شود.
  • تا از افزايش زنگ زدگي محصول در حضور گرما جلوگيري شود.

4-3- اب بندي غير روان كننده ها

روان كننده به سيالي  گفته مي شودكه در درجه حرارتو فشار عملي آب بندهاي مكانيكي، فيلمي به ضخامت كمتر ازيك ميكرون (اينچ 00039/0) بر روي سطوحآب بند داشته باشد  اگر محصول آب بندي شونده روان كننده نباشد در آن صورت از ويژگي هاي خود روان كنندگي مخلوط كربن- گرافيت در سطح اب بند، استفاده مي شود.

خاصيت خود روان كنندگي كربن به خاطر اين ميباشد كه كربن با گازها مانند بخار آب، مي تواند اتصال هاي سخت شيمايي را تشكيل دهد. سپس گاز جذب شده نيروهاي اتصالي مخلوط را ضعيف مي كند و باعث ازاد شدن گرافيتي مي شود كهدر جايخود باعث كاسته شدن اصطكاك مالشي مي شود انواع ديگري از بخاراتو گازها به وسيله كربن- گرافيت جذب مي شود، در بعضي موارد اگر گازهاي جذب شده در دسترس نباشدتركيبات غيرآلي نيز به كربن- گرافيت اضافه مي شود. روش ديگري براي خود روان كنندگي كردن، گرفيته كردن كربن مي باشد (حرارت دادن كربن تا 4000 درجه فارنهايت يا 2200 درجه سانتيگراد)

اب بندي سه نوع از غير روان كننده ها مشكل مي باشد كه در اينجا به توصيف آنها پرداخته مي شود.

4-3-1- مايع غير روان كننده

اب گرم و بعضي از حلال ها در اين گروه جاي دارند. كمبود خاصيت روان كنندگي در سطوح اب بند باعث سايش سريع سطح كربن مي شود.

سطح كربن، تركيبي از كربن و گرافيت مي باشد و گرافيت نيز روان كننده خشك و بهتري مي باشد. به محض ساييده شدن سطح اب بند، گرافيت موجود بر روي سطح سخت رسوب مي كند (شما مي توانيد رينگ سياهي را ببينيد) و كربن نيز در پشت سر ماده رسوبي مي ماند وكار سطح سخت اين است كه جايي را به گرافيت مي هد تا رسوب كند.

ازمايش نشان ميدهد كه به هنگام آب بندي سيال روان كننده، ماده روان كننده بين سطوح سخت گيرمي كند و در بيشتر موارد، ماده روان كننده بخار مي شود و دو سطح حركتي را نيز از هم جدا مي كند.

كمبود خاصيت روانن كنندگي در بين سطوح اب بند باعث ايجاد نوع روان كننده اي از ارتعاش به نام چسبندگيلغزشي مي شود. لغزشها و چسبندگيهاي متناوب باعث ايجاد ارتعاش شديد شده و در نتيجه شكستگي در قطر بيروني سطح كربن رخ مي دهد.

مقدار سايش تركيب كربن- گرافيت تحت تاثير عوامل زير مي باشد:

  • سرعت سطحي سطوح اب بند (تركيبي از rpm شفت و ضخامت سطح اب بند) در مورد PV  (فشار سرعت)اعداد زياد اهميت ندارد چرا كه كربن به فشار حساس بوده ودر حاليكه به سرعت حساس نمي باشد.
  • بار فنر موجود بر روي سطوحاب بند ومساحت سطوح اب بند

البته به ياد داشته باشيد مقدار اين فشار در طول كار پمپ مي تواند تغيير كند.

  • كيفيت و نوع سطح كربن- گرافيت
  • پرداخت سطح و سختي سطح سخت
  • خلوص سيال اب بندي شونده
  • دقت ابعاد نصب اوليه
  • توازن هيدروليكي كه بر روي سطوح طراحي شده است.
  • سختي كربن
  • ضخامت فيلم روان كننده
  • تاثير نيروهاي سانتريفوژ و هيدروديناميك بر روي بار سطح

امكان گسترش گرما در بين سطوح اب بند و محوطه محفظه آب بند كمتر مي باشد. چون گرماي توليد شده به وسيله انتقال حرارتي سيال غير روان كننده اي كه دور اب بند را احاطه كرده است، دور برده مي شود. لذا گرماي اضافي نمي تواند به الاستومر (ارينگ) موجود بين سطوح اب بند بنا به خاصيت ضعيف روان كنندگي يا نبود خاصيت روان كنندگي سيال اب بندي شونده، تاثيرگذار باشد.

4-3-2- گاز غير روان كننده

مشكل كاربردي گاز غير روان كننده همانند مشكل كاربردي مايعات غير روانن كننده مي باشد. اما در مورد گازها، مشكل گرما نيز اضافه مي شود چون گازها عايقهاي خوبي هستند كه اجازه نمي دهند گرماي توليد شده در بين سطوح به سمت محصول و محفظه اب بندي فلزي، برود.

گرما به وسيله چندين روش مي تواند بر روي اب بند تاثير بگذارد:

  • سطوح كربن پر شده، مي تواند آسيب ببيند. البته اين اسيب ديدگي به انتخاب ماده پر كننده يا چسباننده بستگي دارد. البته كربنهاي پر شده ويژه اي نيز توليد مي شود كه در اين نوع كربنها، گاز به درون كربن- گرافيت جذب نشده و در نتيجه گرافيت براي ايجاد خاصيت روان كنندگي در حالت خشك آزاد نمي شود.
  • شايد الاستومرموجود (قسمت لاستيكي) نسبت به افزايش گرما خيلي حساس باشد. در كاربردهاي حركتي خشك، نزديكي الاستومر به سطوح اب بند خيلي مهم مي باشد. گرما باعث ايجاد تراكم اوليه مي شود و خرابي كامل اتفاق مي افتد. هر تركيب الاستومر درجه حرارت محدودي دارد كه نسبت به مواد شيمايي و تركيبات خاص حساس مي باشد.
  • افزايش گرما  بيشتر سيالها را تحت تاثيرخود قرار مي دهد. چرا كه در اثر افزايش گرما سيالها مي توانند جامد شوند  و يا تشكيل فيلم دهند و در تمامي اين موارد عمر اببند نيز تحت تاثير قرار مي گيرد.
  • با افزايش 18° فارنهايت (10°C) ميزان زنگ زدگي در اثر سيال دو برابر مي شود.
  • صافي اب بند، بار سطح، فشار كربن، تداخل الاستومر و ساير موارد با ايجاد تغيير در درجه حرارت تحت تاثير قرار مي يگرد.

4-3-3- ماده جامد خشك

مشكلات مربوط به آب بندي گازها در اينجا نيز وجود دارد. اب بندي جامدات به ندرت در پمپها ديده مي شود اما در كاربردهاي مخلوط كننده ها مشكل متداولي مي باشد. اب بندي مواد جامد خشك شبيه اب بندي دوغابها مي باشد در نتيجه بايد طرحهايي از آب بند انتخاب  شود كه ويژگيهاي غير تراكمي داشته باشد اين ويژگي ها شاملموارد زير مي باشد:

  • فنرها بايد در بيرون از سيال قرار گيرند.
  • آب بند را در درون پودري بچرخانيد تا به وسيله نيروي سانتريفوژ مواد جامد از قطعات لغزشي دور برده شوند.
  • الاستومر موجود بايد حركت كند تا بتواند به هنگام ساييدگي سطح آب بند، سطح را تميز كند.
  • قطعات گردشي با روكش تفلون مي تواند به مواد جامد كمك كند تا به قطعات حركتي نچسبند.

در مورد ماده جامد خشك مي توان به موارد زير اشاره كرد:

در اين مورد جريان تميز با وجود هوا و يا گاز مناسب به ندرت به كار مي رود چون هوا مي تواند در بين مواد جامد خشك شيار ايجاد كند و يا فشار مخزن با فشار هواي ورودي برابر شده و جلوي جريان گرفته شود.

بيشتر اين موارد با سرعت كمي (كمتر از rpm 500) انجام مي شود در نتيجه اب بندي كه از نوع غيرتراكمي است بهتر كار مي كند. مي توان از آب بند بيروني غير فلزي استفاده كرد. در بسياري موارد اب بند شكافدار نتايج بهتري را نيز ارائه مي دهد.

در بسياري از كاربردها بهتر است در محفظه اب بند از روغن مناسب استفاده كرد تا از داخل شدن مواد جامد جلوگيري شود. اب بندي كه از نوع ارينگ متوازن مي باشد و با سرعت موتور كم حركت مي كند به قدر كافي گرما توليد نمي كند كه خصوصيات روان كنندگيروغن را تحتتاثير قرا دهد.

4-4- آب بندي دوغابها

دوغاب به عنوان ماده جامد معلق در مايع تعريف شده مي باشد كه با كنترل فشار و يا درجه حرارت مايع، حل نمي شود. مواد جامد مي توانند ساينده و يا غير ساينده باشند،چگونگي تاثير مواد جامد و يا اندازه آنها بر روي آب بندي زياد مشخص نيست.

به هنگام كار با دوغابها به موارد زير توجه شود:

  • دوغاب باعث متراكم شدن قطعات خمشي آب بند مكانيكيمي شود. در نتيجه باعث باز شدن سطوح صيقليشده به هنگام حركتاب بند و شفت مي شود.
  • اگر دوغاب ساينده باشد در اين صورت باعث اسيب ديدن و ساييده شدن قطعات گردشي مي شود. اين مورد در آب بندهاي مكانيكي آكاردئوني فلزي باريك مشكل جدي مي باشد.
  • اگر دوغاب باعث سايش پروانه و ساير قطعات گردشي شود. در اين صورت پمپي كه به صورت گروهي مي گردد از توازن خارج شده و در نتيجه حركت قطعات اب بند بيش از حدخواهد بود.

مشكل عمده دغابها نفوذ آنها از بين سطوح اب بند صيقلي شه و اسيب رساندن به اب بند مي باشد. اگر چه اين نظريه درست مي باشد ولي دوغابها بدون باز شدن سطوح اب بند نمي توانند به درون آنها نفوذ كنند.

ساب بند بايد در حدود سه نوار روشن هليوم صيقلي شوند. اين فاصله در حدود يك ميكرون مي باشد (كوچكترين چيزي كه با چشم بشر قابل ديدن مي باشد به اندازه چهل ميكرون مي باشد) همه اينها بدين معني است كه تا مدتي دو سطح صيقلي شده در تماس با هم نگه داشته شده، تا مواد جامد فرصت كمي پيدا كرده تا بتوانند به سطوح نفوذ كنند  و باعث آسيب ديدن آن شوند.

براي اب بندي دوغابها سه روش وجود دارد كه عبارتند از:

1. اب بندي را طراحي كنيد كه ويژگي هاي غيرتراكميداشته باشد.

2. محيط اب بندي تميزي را براي اب بند مكانيكي ايجاد كنيد.

3. هر دو روش بالا را انجام دهيد.

1- اب بندي را طراحي كنيد كه ويژگي هاي غيرتراكمي داشته باشد.

اين اب بند شامل موارد زير است:

  • فنرها را از سيال اب بندي شونده خارج كنيد. فنرها اگر در داخل دوغاب نباشند، نمي توانند متراكم شوند.
  • مطمئن باشيد كه قطعات خمشي و لغزشي به هنگام سايش سطح اب بند به سمت سطح تميز حركت مي كنند.
  • از مزاياي نيروي سانتريفوژ استفاده شود تا مواد جامد از قطعات خمشي و لغزشي و سطوح اب بند صيقلي شده دور شوند.
  • از پوشش غيرچسبناك مثل تفلون استفاده شود  تا از چسبيدن دوغاب به قطعات لغزشي جلوگيري شود.
  • فقط از طرحهاي اب بند متوازن استفاده شود. گرماي اضافي تولي شده در سطوح اب بند باعث مي شود تا بسياري از محصولات جامد شوند و يا زغال شده و يا به صورت بلور در ايند و مشكلات ديگري از مواد جامد را به وجود آورند.
  • از طرحهاي اكاردئوني فلزي مي توان استفاده كرد اما اين نوع آكاردئونها بايد داراي ورقه هاي ضخيمي باشند تا در برابر ساييدگي شديد مقاومت كنند. در اين مورد بايد از حلقه هاي زيادي استفاده كرد تا حالت الاستومري فنر به وسيله ورقه هاي اضافي، زياد شود.

2- محيط اب بندي تميزي را براي آب بند مكانيكي ايجاد كنيد.

در صورت امكان فضاي شعاعي بيشتري را در اختيار آب بند قرار دهيد. در صورت امكان حداقل يك اينچ (25mmبراي فضاي شعاعي قرار داده شود. هر چه قدر  مقدار فضا براي آب بندي بيشتر باشد به همان مقدار نيز كار آب بندي بهتر صورت خواهد گرفت. بايستي مواد جامد از محوطه آب بندي دور شوند. البته روشهاي زيادي براي اين كار وجود دارد كه بعضي از اين روشها كارايي داشته و بعضي كارايي ندارند.

  • فيلتري را بر روي خطي كه از دشارژ پمپ فشار بالايي دارد در نتيجه مايعي كه در ميان فيلتر در حال جريان است باعث تميز شدن سيال مي شود و سپس مايع تميز در داخل محفظه آب بند جريان مي يابد. مشكل در اينجاست كه فيلتر زياد پر شده و نمي توان آن را تميز كرد.
  • بر روي خط گفته شده به جاي فيلتر، مي توان جدا كننده سيلكون  را نصب كرد و آن را بين دشارژ پمپ و قسمت مكشي پمپ با دريچه سوم (مركزي) وصل شده به كاسه نمد، قرار داد.
  • جداكننده سيلكون هرگز به عنوان وسيله انتقالي مجزا در نظر گرفته نمي شود. اين نوع جداكننده ها اگر در كنار چندين فيلتر قرار گيرند كارايي بهتري دارند اما در اين صورت نيز تفاضل فشار كافي بين قسمت مكشي پمپ و محفظه آب بند وجود ندارد تا اين نوع جدا كننده به طور موثرتري كارايي داشته باشد، لذا اين راه حل هم نادرست مي باشد.
  • آب بند را در قسمت بيروني محفظه آب بند نصب كنيد در نتيجه فنرها در سيال كثيف قرار نميگيرند.

 

مشكل اين مورد در اين جاست كه به هنگام سايش سطوح آب بند، آنها بايد قسمت جلو حركت كنند در نتيجه به طرف سيالكثيف حركت مي كنند. در حالت كلي سطح حركتي  در مواد جامد معلق مي ماند و سطوح نيز از هم باز مي شوند، مشكل ديگر اين روش نيروي سانتريفوژ مي باشد كه باعث داخل شدن مواد بين آب بندهاي مكانيكي تميز شود.

 

در اين روش همه مشكلات مربوط به نصب آب بند در قسمت بيروني محفظه آب بند وجود دارد علاوه بر وجود عيب و نقص سريع،احتمال نشت سيال مانع به درون پمپ هم وجود دارد.

  • ممكن است دو سطح سخت نيز امتحان شود كه اين مورد هم نادرست است.

حال به روشهايي كه كارايي دارند اشاره مي شود:

1- براي تميز كردن سيال پمپ شونده، جريان يافتن ناگهاني مايع تميز روش درستي مي باشد مقدار جريان به طرح آب بند بستگي دارد. اگر در طرح ر چندين فنر كوچك در داخل سيال وجود داشته باشد در اين صورت مقدار رجيان زيادتري لازم مي باشد. چندين منبع براي مايع جريان شونده وجود دارد كه عبارتند از:

 

  • محصول تميز و تكميل شده يا يكي از اجزا تميز مخلوط
  • مايعيكه با هر چيز آب بندي شونده سازگاري دارد
  • حلال
  • ماده افزودني كه به جريان موجود اضافه مي شود همچنين ماده افزودني را مي توان به درون محفظه آب بند نيز وارد كرد.
  • آب تميز
  • از روغن سازگار نيز مي توان براي آب بندهاي متوازني كه با سرعت كم حركت مي كنند استفاده كرد.
  • مقدار فشار ناگهاني حداقل بايستي يك اتمسفر (1 بار يا psi 15) بيشتر از فشار محفظه آب بندباشد مي توان از درجه فشار استفاده كرد تا فشار محفظه آب بند را تعيين نمود.

2- استفاده از محفظه آب بندي بزرگ پوشش دار كه در آن سيال نيز بسته شده است.

(منظور از بستن سيال اين است كه هيچ خطوط گردشي نباشد داخل و يا خارج از محفظه آب بندي قرار گيرد).

مي توان از پوشش خنك ساز استفاده كرد تا گرماي ايجاد شده به وسيله سطوح اب بندرا از بين برد. اليته اين كار زماني انجام مي گيرد كه نيروي سانتريفوژ مواد جامدي كه در مقدار كمي از سيال وجود دارندو به داخل محفظه آب بند وار شده اند را از بين مي برد كه اين روش با سيالهايي كه كنترل درجه حرارت وجود دارد، كارايي بهتري دارد.

به عنوان مثال مي توان روغن انتقال دهنده حرارت را نام برد. اگر سيال آب بندي شونده گرم نباشد در اين صورت نيازي به نيروي سانتريفوژ كاركرد نخواهد داشت در اين مورد وجود جريان تميز ضروري مي باشد در غير اين صورت بايد محفظه ی آب بند مسدود را با مايع سازگاري كه دانسيته بالايي دارد، پر كرد.

3- استفاده از دو آب بند با سيال مانع داراي فشار بالا

اگر اندازه ذرات جامد كمتر از ميكرون باشد در اين صورت به دو آب بند با سيال مانعي داراي فشار بالا، نياز است و در بعضي موارد ممكن است از دو سطح سخت كه در آب بند داخلي به كار رفته، استفاده شد. كائولين (Al2Si2O2(OH)4) و بعضي از رنگها محصولاتي هستند كه حاوي ذرات جامدي هستند كه اندازه آنها كمتر از ميكرون مي باشد. آب بندهاي پشت سر هم با سيال مانعي كه داراي فشار بالا مي باشد، مناسب مي باشد.

در اين صورت بايستي از متوازن بودن آب بند داخلي در دو جهت، اطمينان حاصل كرد. آب بند نوع پشت سر هم، مواد جامد ساينده را در قطر بيروني آب بند نگه داشته و در نتيجه نيروي سانتريفوژ نيز كارايي خواهد داشت.

4- نصب محفظه بزرگ ر بر روي پمپ و ايجاد خطر گردشي

بر روي پمپ محفظه بزرگ آب بند را نصب كنيد و خط گردشي دوباره را از انتهايمحفظه آب بند به قسمت مكشي پمپ وصل كنيد. در واقع اندازه و تعداد مواد جامدي كه شما مي خواهيد آنها را از بين ببريد، اندازه اين خط را تعيين مي كند. با ترتيب موجود، مايع از پشت پروانه به سوي محفظه آب بند در جريان خواهد بود و سپس به سوي قسمت مكشي پمپ حركت خواهد كرد. سيالي كه از پشت پروانه داخل محفظه ر مي شود، سانتريفوژ شده و نسبت به سيال پمپ شونده حاوي تميز كننده هاي زيادي مي باشد. اين نوع راه حل با پمپهاي پروانه اي بسته و طرحهاي پروانه اي باز، كارايي بهتري دارد. اگر پروانه باز با ورقه پشتي تنظيم مي شود (مانند پمپ Duriron) در اين صورت اين راه حل موثر نخواهد بود.

  • در موارد زير از روش استفاده نكنيد:
  • اگر سيال در نزديكي نقطه بخار پمپ مي شود.
  • (پايين اوردن فشار محفظه ر باعث بخار شدن سيال پمپ شونده در محفظه اب بند و يا در بعضي موارد در بين سطوح آب بند نيز مي شود).
  • اگر شما پمپ هاي يك طبقه اي كه به صورت دولا مسدود شده اند را آب بندي مي كنيد در واقع جايي كه كاسه نمد در فشار مكش قرار دارد.
  • اگر مواد جامد چگالي بالايي نداشته باشند و بر روي مايع شناور باشند.

بايستي خروج از توازن ديناميكي داحد گردشي را بتوان جبران كرد. لذا در مطالب زير به بسط بيشتر آن پرداخته مي شود.

  • سطوح آب بند بايد ارتعاش گير داشته باشند. آب بندهاي نوع ارينگ دار به دليل داشتن الاستومر ديناميك مجهز به ارتعاش گيز طبيعي هستند. آب بندهايآكاردئوني فلزي بايد از روش ديگري ارتاش گير را به دست آورند. روش عادي كه بيشتر سازندگان اب بند آكاردئوني استفاده مي كنند اين است كه به نگهدارنده سطح آب بند اجازه مي دهند همراه با شفت ساييده شود و ارتعاش نيز داشته باشد.
  • به فضاي اب بند اجازه حركت دهيد ارتعاش موجود باعث مي شود تا قطعات گردشي آب بند با قست داخلي محفظه آب بند تماس داشته باشندمگر اينكه محفظه آب بندي بزرگي را نصب كنيد.
  • اگر ارتعاش بيش از حد باشد در اين صورت از آب بندهاي حركتي (جنبشي) استفاده كنيد. برعكس آب بندهاي پمپي اين نوع آب بندهاي مكانيكي سطوح سخت خيلي پهني دارند همچنين دراين نوع آب بندهاي مكانيكي فضاي داخلي بزرگي نيز وجود دارد. بيشتر طحهاي معروف مي توانند ±3mm در جهت شعاعي و در جهت محوري نوسان داشته باشند.

 

  • آب بند را نزديك ياتاقان ها به حركت درآوريد. در اين مورد آب بند شكاف دار مناسب ترين انتخاب مي باشد چرا كه بيشتر اين نوع آب بندهاي مكانيكي به ر  ن قابل انبساط محفظه آب بند ختم مي شوند در نتيجه نزديك  ياتاقان ها قرار مي گيرند. يك نوع بوش يا پوشش كمكي را نيز مي توان در انتهاي محفظه آب بند براي كاهش تاثيرات عدم توازن، ارتعاش، ارزش و ضربه شفت، نصب كرد.

موارد ديگري درباره از آب بندي دوغابها:

  • كائولين (خاك چيني) محصولي است كه در بسياري از صنايع مانند كاغذ سازي و داروسازي مورد استفاده قرار م گيرد. چون اندازه ذرات ساينده كمتر از يك ميكرون مي باشد در نتيجه به درون سطوح آب بند صيقلي شده نفوذ كرده و باعث ساييدگي سيع سطح سخت و ساييدگي كربن مي شوند. در اين مورد ضروري است كه از آب بندهاي مكانيكي كه به صورت پشت سر هم هستند و داراي فشار مانع بالا در بين سطوح مي باشد استفاده كرد تا از نفوذ زياد ذرات جامد جلوگيري شود. البته ميتوان از دو سطح سخت آب بند استفاده كردچون بعضي از ذرات هميشه مي توانند سطوح را سوراخ كنند.
  • در بسياري از كاربردها استفاده تركيبي از پكينگ و اب بند مكانيكي شكاف دار بهترين راه حل مي باشد. در اين مورد با نصب اب بند ديگر، ديفرانسيل فشار در ميان پكينگ وجود نخواهد داشت در نتيجه مواد جامد نيز نمي توانند نفوذ كنند خط جريان پكينگ را به سمت انتهاي بدنه آب بند شكاف دار حركت دهيد د جريان پكينگ را به جاي رينگ لنترن يا جعبه آب بند از طريق اين اتصال وارد كنيد. وارد كردن جريان آب براي برطرف كردن گرماي اضافي توليد شده توسط پكينگ كاري ضروري مي باشد.
  • بايستي حجم سيال جريان شونده را تقريباً به 13 مقداري كه استفاده مي شود، كاهش داد. به اين ترتيب پكينگ به سمت شفت فشار نمي آورد و فقط مقداركمي سرما لازم است.

توجه:

بايد فشار جريان شونده بيشتر از فشار محفظه آب بند نگه داشته شود. اگر ديفرانسيل فشار كاهش يابد در اين صورت پكينگ به قسمت عقبي آب بندمكانيكي رانده مي شود. صفحه تطبيق دهنده شكستگ در بين آب بند شكاف دار و محفظه آب بند نصب شده است تا در صورت از بين رفتن فشار جريان، از تركيدن پكينگ جلوگيري كند.

4-5- آب بندي مايعاتي كه نسبت به حركت حساسند

اين گروه از آب بندي كمتر شناخته شده مي باشد. دانستن اينكه چگونه درجه حرارت باعث تبديل مايعي كه به اساني آب بندي مي شود و به حصول بلوري، جامد و يا گازي شكل مي شود كه به سختي آب بندي مي شوند، كار آساني مي باشد.

اما دانستن اين موضوع كه حركت به تنهايي مي تواند بيشترين تاثير را داشته باشد، سخت مي باشد چرا كه مايعات پمپ شده به صورت مداوم در حال حركتند. مثلا خامه حركت دادن تبديل به كره مي شود و اگر سريعاً و به قدر كافي خامه را با سفيده تخم مرغ (سيال) هم بزنيد تبديل به جامد مي شود.

اگر سيال تحت تاثير حركت يا مخلوط قرار نگيرد به اين نوع سيالها، سيال نيوتني مي گويند. اين نوع سيالها مشكل ري را ايجاد نمي كنند مگر اينكه نسبت به تغييرات فشار و درجه حرارت حساس باشند و يا حاوي مقدار زيادي مواد جامد باشند. سيالهايي كه مشكل ساز هستند سيالهايي غيرنيوتني هستند و اين مشكلات به سه گروه تقسيم مي شوند كه عبارتند از:

4-5-1- منبسط شونده ها

اگر اين نوع سيالها زياد حركت داده شوند و به همان ميزان چسبنده مي شوند و در بسياري از موارد به جامد تبديل مي شوند. هر موقعي كه سيال چسبنده شود با كمك آب بند مكانيكي باعث از كار افتادن شفت شده و يا ايجاد ارتعاش مي كند. با اين نوع تغييرات و يا تاخير در كار، مواد جامد دربين سطوح صيقلي شده نفوذ مي كنند و اجازه مي دهند كه انتشارات قرار وارد هوا شوند. معمولاً منبسط شونده ها در صنايعي كه سازنده پاك كننده ها هستند مورد استفاده قرار مي گيرد.بسياري از شيره هاي شكر و دوغابهاي گلي در اين گروه قرار مي گيرند. در صنعت كاغذ سازي محصولي به اسم "كائولين" يا خاك چيني جزء متداولترين موارد مي باشند.

4-5-2- سيالهاي ژلاتيني

اين سيالها درست برعكس سيال هاي منبسط شونده هستند.دراين نوع سيالها خاصيت چسبندگي به وسيله حركت كاهش مي يابد. كاهش خاصيت چسبندگي باعث كاهش ضخامت فيلم به كمتر از يك ميكرون در بين سطوح آب بند صيقلي شده لذا باعث تبديل محصول به غير روان كننده مي شود، كه  با اين كار نيز ساييدگي سطح افزايش مي يابد و اگر سطح آب بند از نوع كربن- گرافيت باشد ايجاد آلودگي زياد رنگي در محصولات حساس به رنگ مي شود.

4-5-3-مواد پلاستيكي

اين مواد به صورت ناگهاني خاصيت چسبندگي خود را از دست داده و مشكلات مربوط به سيال ژلاتيني  را از خود نشان مي دهند. براي مثال مي توان به سس گوه فرنگي اشاره كرد.

چون مشكلات فوق در بسياري از آب بندي  سيال ها وجود دارد در نتيجه بهترين راه حلاستفاده از جريان مايع تميز،  مناسب و مطمئن مي باشد. البته اين راه حل زماني تنها راه حل مي باشد كه پيشنهادات ذكر شده كارايي نداشته باشند.

4-6- آب بندي مايعاتي كه با هم تركيب مي شوند و تركيب جامدي را به وجود مي آورند.

به خاطر دلايل زير، اين مورد با سيالهايي كه سفت مي شوند، فرق دارد:

  • تغيير در درجه حرارت

به عنوان مثال شكلات به هنگام سرد شدن به جامد تبديل مي شود.

  • تغيير در فشار

به عنوان مثال به هنگام پايين آوردن فشار به قدري كه حلال بخار شود رنگ به جامد تبديل مي شود.

  • حركت

به عنوان مثال به وسيله حركت، خامه به كره تبديل مي شود.

در اينجا در مورد مايعاتي صحبت مي شود كه با هم تركيب مي شوند و سپس عمل سفت شدن رخ مي دهد. اگر زرين (صمغ) را با ماده سفت كننده مخلوط كنيد در اين صورت به چسب epoxy دست مي يابند. بسياري از روكش هاي جديد و پلاستيكها از اين روش بدست مي آيند.

در بيشتر مواقع مايعات در بيرون از پمپ با هم تركيب مي شوند و تركيب جديدي را به وجود مي آورند و  يا عمل آب بندي با مشكل رو به رو نمي شود.

گاهي از مخلوط كن ضربه اي استفاده مي شود كه دو يا چند مايع با هم مخلوط شده و سپس در بيرون از مخلوط كننده پمپ مي شوند، البته قبل از اينكه عمل سفت شدن صورت گيرد.سپس مخلوط كننده با حلالي پر مي شود تا تركيب بدست امده را از بين ببرد و سپس حلال در ميان سيستم پمپ مي شود تا لوله ها را تميز كند.

البته مشكل كار در مورد تخليه مخلوط كننده به پمپ مي باشد چرا كه محوطه محفظه آب بند هرگز جريان مناسبي را براي جلوگيري از تركيب و محدود كردن حركت آب بند قبول نمي كند.

بعد از گذشت زمان، تركيب در داخل قطعات آب بند جامد مي شود و حركت قطعات آب بند را محدود مي كند و بعضي وقتها تركيب موجود در بين سطوح آب بند صيقلي شده جامد مي شود و هنگام گردش شفت پمپ، باعث شكسته شدن سطوح آب بند مي شود.

  • سيالهاي "A" و "B" به مخلوط كننده اضافه شده و با هم تركيب مي شوند.
  • پمپ، مخلوط كننده را تخليه ميكند اما مقداري از تركيب در داخل آن باقي مي ماند و اگر بيرون ريخته نشود در همان جا جامد مي شود.
  • شير فلاش حلال باز مي شود و حلال "C" به مخلوط كننده اضافه مي شود. حال مخلوط كننده پر شده است پس به حركت در مي آيد و سپس به وسيله همان پمپ تخليه ميشود. با اين عمل، تركيب موجود ازخطوط نيز جريان پيدا ميكند.
  • البته هميشه مقداري از تركيب وارد محفظه آب بند پمپ ميشود. عبور جريان از مخلوط كننده و خطوط باعث از بين رفتن تركيب موجود نمي شود.

شكل موجود راه حل ايجاد شده براي مشكل توصيف شده در بالا رانيز نشان مي دهد.

  • مسير داخلي از جريان خلال به قسمت انتهايي محفظه آب بند پمپ متصل شده است و خط بيروني از قسمت بالايي محفظه ر به دشارژ پمپ وصل شده است.
  • سوپاپ مغناطيسي به هنگام باز شدن شير جريان حلال و شروع عبور جريان ازمخلوط كننده باز مي شود. با اين جريان محفظه آب بند به صورت دائمي تميز مي شود و مخلوط كننده نيز پر مي شود. البته قرار دادن سيال در قسمت انتهايي محفظه آب بند و خارج از قسمت بالايي آن در موفق بودن اين كاربرد، مورد انتقاد قرار گرفته است بعضي مواقع نصب وسيله مناسب  در قسمت انتهايي محفظه آب بندمشكل مي باشد، در نتيجه در صورت نصب به صورت خيلي نزديك نصب كنيد.
  • به هنگام بسته شدن شير جريان حلال، سوپاپ مغناطيسي هم بسته مي شود.

به نكاتي در مورد آب بندي كهدر اين كاربرد مورد استفاده قرار گرفته است، توجه كنيد:

  • بهتر است محفظه آب بند بزرگي را نصب كنيد.
  • در اين مورد انتخاب آب بندي با دو سطح سخت، بهتر مي باشد.
  • به دليل حمله حلالها به مواد ارينگ معمولي، شايد استفاده از الاستومر كمراز يا كالرز مناسب باشد.
  • از طرح آب بندي استفاده كنيد كه فنرها در خارج از سيال قرار گيرند. در اين مورد آكاردئونيهاي فلزي با الاستومر ديناميك، انتخاب مناسبي مي باشد.
  • مطمئن باشيد كه سيال موجود در محفظه آب بند در قطر بيروني آب بند قرار گرفته باشد، در اين صورت بيرون رفتن سيال بسيار آسان مي باشد.
  • از اب بند جفتي پشت سر هم استفاده كنيد كه در آن تركيب و حلال در قطر خارجي اب بند داخلي قرار گرفته اند.

4-7- آب بندي مايعات روان كننده

آب بندي اين نوع مايعات آسان مي باشد، مگر اينكه سيال موجود در گروههايي كه در بالا ذكر شد، قرار گيرد. در اين مورد نيز بهتر است مواد نيز بهتر است كه مواد صحيحي انتخاب شده و  آب بند نيز به صورت درست نصب شود