لماذا يجب علينا إزالة الحرارة من واجهات الأختام الميكانيكية

سيؤدي تراكم الحرارة المفرط في زوج من واجهات مانع التسرب الميكانيكي المضاد للدوران إلى حدوث مشكلات شديدة في موثوقية معدات المعالجة. إنها حقيقة بسيطة؛ ستؤدي الحرارة إلى إضعاف طول عمر مانع التسرب. يستعرض هذا التقرير فوائد عمر مانع التسرب الميكانيكي عند إزالة الحرارة من أوجه مانع التسرب الميكانيكي.

تعتبر إزالة الحرارة في واجهات مانع التسرب الميكانيكي مهمة للعديد من الأسباب المباشرة وغير المباشرة. إن الإزالة الفعالة للحرارة ضرورية للحفاظ على كفاءة وموثوقية وطول عمر مانع التسرب الميكانيكي والمعدات التي يتم تركيبه فيها. لذلك فإن فهم تأثيرات الحرارة وتطبيق الحلول التي تزيل الحرارة أو تزيلها من واجهات مانع التسرب الميكانيكية أمر حيوي لزيادة موثوقية المعدات إلى أقصى حد.

المناقشة:

هناك معادلة بسيطة يحتاج جميع مهندسي المعدات الدوارة إلى معرفتها:

"وجوه الفقمة الرائعة = طول عمر الفقمة

مثل كل المعادلات العظيمة، فهي بسيطة للغاية. إلا أنها ستكون بمثابة الأساس الأساسي المتين لاختيار مانع التسرب الميكانيكي ومعرفة وقت تشغيل المعدات.

إذا تذكر مهندسو المصانع ومسؤولو المشتريات والمديرون هذه المعادلة البسيطة وطبقوها على كل اقتراح تصميم مانع تسرب ميكانيكي وعرض أسعار قبل أن يقوموا بشراء أو تركيب مانع التسرب الميكانيكي في المعدات الدوارة، فسوف يقضون وقتًا وتكلفة أقل في المستقبل، ويحلون المشاكل، ويزيلون ويعيدون بناء المعدات الدوارة ويفقدون وقت تشغيل الإنتاج الحيوي.

فيما يلي بعض الأسباب الرئيسية التي تجعل إزالة الحرارة من واجهات مانع التسرب الميكانيكي مفيدة لطول عمر مانع التسرب الميكانيكي:

تقليل التآكل والاحتكاك:

يمكن أن يؤدي توليد الحرارة في واجهات مانع التسرب إلى زيادة الاحتكاك والتآكل بين أسطح مانع التسرب. ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تسارع تآكل واجهات مانع التسرب ويقلل من العمر الافتراضي الإجمالي لمانع التسرب الميكانيكي.

تساعد إزالة الحرارة بكفاءة في الحفاظ على برودة واجهات مانع التسرب مما يقلل من الاحتكاك والتآكل.

تشحيم وجه مانع التسرب:

تتضمن إزالة الحرارة غالبًا دوران سائل التبريد، والذي يمكن أن يعمل كمزلق بين أوجه مانع التسرب. ويساعد هذا التزييت على تكوين طبقة رقيقة من السوائل بين الأوجه، مما يقلل من التلامس المباشر والتآكل. كما أنه يساعد في منع تكون البقع الجافة التي يمكن أن تسبب التآكل السريع.

الشيء المهم الذي يجب تذكره هو ......

"يجب أن تحدث إزالة الحرارة في كل من المجموعتين الداخلية والخارجية لواجهات السدادات الميكانيكية

تقوم العديد من تصميمات موانع التسرب الميكانيكية المزودة بما يسمى "حلقات الضخ المتكاملة" بتدوير سائل التبريد داخل مانع التسرب بشكل غير فعال. وكما هو مبين أدناه في الشكل 1، تقوم هذه الموانع بتدوير سائل التبريد فقط حول أوجه مانع التسرب الخارجية، تاركة الحرارة تتراكم في أوجه مانع التسرب الداخلية، مما يؤدي إلى معاناة وجه مانع التسرب وفشله.

‍

في مانع التسرب الميكانيكي المزدوج، يتم تنفيذ "إجراء الختم" الأساسي بواسطة أوجه مانع التسرب الداخلية. هذه الأوجه الداخلية هي "خط الدفاع الأول" لأنها تمنع وسائط المعالجة من التسرب.

إذا لم يتم استبدال سائل التبريد وتجديده في الواجهات الداخلية، فسوف تتراكم الحرارة وتتدهور واجهات مانع التسرب وتتعطل في النهاية.

ولسوء الحظ، سيكون لدى موردي مانعات التسرب الميكانيكية التقليدية قائمة طويلة من الأسباب التي تجعلهم لا يستطيعون استبدال سائل التبريد بفعالية في الأوجه الداخلية. هؤلاء هم نفس الأشخاص الذين يلعبون كرة السلة ويقولون إن "الكرة كبيرة جداً"، أو "الشبكة صغيرة جداً".

اسأل نفسك.... "هل ستشتري سيارة من شركة تصنيع سيارات قالت ...

.. نقوم فقط بتدوير زيت تبريد المحرك حول جزء من محرك السيارة.

هل نترك الجزء الآخر من المحرك ليسخن ويتعطل"؟

أداء مانع التسرب والتحكم في التسرب:

يمكن أن يؤثر تراكم الحرارة سلبًا على أداء مانع التسرب الميكانيكي. يمكن أن يؤدي التمدد الحراري وتشويه أوجه مانع التسرب إلى تلامس غير متساوٍ على أسطح مانع التسرب المضادة للدوران/المزلقة وبالتالي إضعاف كفاءة مانع التسرب. سيؤدي ذلك إلى زيادة التسرب وفشل مانع التسرب المبكر.

تساعد الإزالة الفعالة للحرارة في الحفاظ على هندسة وجه مانع التسرب متسقة، مما يضمن الأداء الأمثل لمانع التسرب وتقليل التسرب.

الوقاية من التلف الناتج عن الحرارة:

يمكن أن تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في حدوث تلف حراري لمواد مانع التسرب، مما يؤدي إلى تدهور أو تليين أو تفاعلات كيميائية تضر بسلامة مانع التسرب.

تحتوي جميع اللدائن داخل مانع التسرب الميكانيكي ومعدات المعالجة على حد أعلى لدرجة الحرارة بناءً على خصائص المواد الخاصة بها. ستؤدي زيادة الحرارة إلى تدهور المطاط الصناعي مما يؤدي إلى فشل المطاط الصناعي.

كم عدد المرات التي اضطررت فيها إلى إزالة و/أو إصلاح و/أو استبدال مضخة كاملة بسبب عطل بسيط في المطاط الصناعي؟ ... يحدث ذلك طوال الوقت ويكلفك ثروة كبيرة في وقت تعطل خط المعالجة وتكاليف إصلاح المعدات.

من السهل على موردي موانع التسرب الميكانيكية التقليدية إلقاء اللوم على المطاط الصناعي. ومع ذلك، في كثير من الأحيان لا يكون خطأ المطاط الصناعي أنه تم تصميمه بجوار مجموعة من واجهات مانع التسرب الميكانيكية شديدة السخونة حيث لا تتم إزالة الحرارة بشكل فعال!

من خلال إزالة الحرارة الزائدة، فإنك تمنع مثل هذا التلف وتضمن استمرار عمل مانع التسرب الميكانيكي على النحو المنشود.

تحسين كفاءة الطاقة:

يمكن أن تساهم موانع التسرب الميكانيكية التي تعمل في درجات حرارة مرتفعة في فقدان الطاقة بسبب زيادة الاحتكاك وانخفاض الكفاءة.

أنت لا تقود سيارتك مع تشغيل مكابح اليد أليس كذلك؟

إن تشغيل المعدات الدوارة ذات الأوجه الميكانيكية الميكانيكية المتدهورة يشبه قيادة السيارة مع تشغيل مكابح اليد!

وهذا ليس سيئًا فقط بالنسبة لمانع التسرب الميكانيكي، ولكنه سيء لمعدات المعالجة بأكملها لأنه يضيف ضغوطًا واهتزازات ومشاكل للنظام بأكمله، بما في ذلك محامل المعدات وموانع تسرب الزيت والمحركات الكهربائية.

من خلال الحفاظ على ظروف تشغيل أكثر برودة من خلال الإزالة الفعالة للحرارة داخل مانع التسرب الميكانيكي المزدوج، يمكنك المساعدة في تحسين كفاءة الطاقة الإجمالية لمعدات المعالجة.

استقرار العملية وموثوقيتها:

تساهم إزالة الحرارة في استقرار المعدات وموثوقيتها بشكل عام من خلال منع ارتفاع درجة الحرارة، مما قد يؤدي إلى تعطل المعدات أو إيقاف تشغيلها أو تعطل العمليات. تعمل درجات حرارة التشغيل المتسقة على تعزيز موثوقية النظام بأكمله.

تمديد عمر الختم الممتد:

يمكن للسخونة الزائدة أن تقلل بشكل كبير من عمر موانع التسرب الميكانيكية. من خلال الحفاظ على برودة واجهات موانع التسرب وتقليل التآكل والتلف، يمكنك إطالة عمر خدمة موانع التسرب، مما يقلل من تكرار الصيانة والاستبدال. وهذا سيوفر تكاليف كبيرة في المستقبل!

مخاوف تتعلق بالسلامة:

في بعض التطبيقات، يمكن أن يشكل التراكم المفرط للحرارة في بعض التطبيقات مخاطر تتعلق بالسلامة، مثل احتمال فشل مانع التسرب أو تسرب المواد الخطرة إلى بيئة المشغل.

تساعد الإزالة الفعالة للحرارة على تخفيف هذه المخاطر على الصحة والسلامة وتضمن بيئة عمل أكثر أمانًا.

‍

الملخص:

بشكل عام، تعتبر الإزالة الفعالة للحرارة عند واجهات مانع التسرب الميكانيكي أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء الأمثل لمانع التسرب ومنع التآكل والتلف وضمان موثوقية العملية وزيادة عمر مانع التسرب الميكانيكي والمعدات التي يتم تركيبه فيها.

يجب على المهندسين ومسؤولي المشتريات والمديرين التأكد من إزالة الحرارة من كلا المجموعتين من أوجه مانع التسرب الميكانيكي، وعلى وجه التحديد إزالة الحرارة من مجموعة أوجه مانع التسرب الداخلية حيث إنها "حصان العمل" لمانع التسرب الميكانيكي.

يبدأ كل شيء بالتركيز على اختيار تصميم مانع التسرب الصحيح في مرحلة عرض الأسعار.

قم بواجبك المنزلي. طبّق المعادلة البسيطة.... والأهم من ذلك، اسأل نفسك السؤال التالي

هل يزيل تصميم مانع التسرب هذا الحرارة بفعالية في كل من وجهي مانع التسرب الميكانيكي الداخلي والخارجي؟

إذا كانت الإجابة بنعم، فستضمن أن تبني موثوقيتك "بناء" وقت التشغيل على أساس متين.

‍

مزيد من المعلومات

اتصل بفريق المبيعات التقني في شركة Reliability Seals للحصول على مزيد من المعلومات أو للتسجيل في "برنامجنا التدريبي للموثوقية على الإنترنت لوقت التشغيل".

"التعلّم عملية اكتشاف مستمرة بلا نهاية" - بروس لي (فنان وممثل في فنون الدفاع عن النفس)