کاسه نمدهای مکانیکی ژانویه 29, 2019 – ارسال شده در: مقالات تخصصی انتخاب و بهره برداری پمپ انتقال سیالات, همه مقالات – برچسب ها: , , , , , ,

گروه صنعتی برقاب صنعت

کاسه نمد

با توجه به افزایش سطح آگاهی های عمومی از نگرانی های زیست محیطی، به دلیل سیالات خورنده ای که امروز در فرآیند های صنعتی وجود دارند،نشتی که برای آب بند لازم است،نامقبول به نظر می رسد؛در نتیجه در اغلب مواقع،کاسه نمدهای مکانیکی جایگزین آب بند می شوند.

کاسه نمدهای مکانیکی دو سطح تخت دارند که در خلاف یکدیگر حرکت می کنند،در حالی که سطح متحرک به محور پمپ آب محکم می شود،سطح ثابت در آب بند نگه داشته می شود.در وضعیتی که یک سطح حرکت کند و سطح دیگر ثابت بماند، این نوع آب بندی را کاسه نمد دینامیک می گویند.

[psfw slug=”14603″]

 

جهت مشاهده انواع پمپ های سانتیریفیوژ اینجا کلیک کنید

در یک آب بندی ساده، چهار مسیر نشتی وجود دارد که باید از آن ها محافظت شود:

۱_ میان دو سطح کاسه نمد

۲_ میان صفحه ی متحرک و محور

۳_ میان صفحه ی ثابت و آب بند

۴_ میان آب بند و کاسه نمد

روش دیگر آب بندی

استفاده از کاسه نمدهای استاتیکی است که در آن ها حرکتی بین دو قطعه دیده نمی شود.آن ها معمولا با هم به مثابه کاسه نمد سوم شناخته می شود و متشکل از یک واشر تخت یا یک اورینگ در مواد سازگار با پمپاژ هستند.

در طرح های پیشین آب بندی ،کاسه نمد ثانویه زیر صفحه ی متحرک و روی محور، اندکی به جلو و عقب رانده و باعث پدید آمدن خوردگی سایشی زود هنگام می شد، اما در طرح های جدید تر، کاسه نمد ثانویه استاتیک است ودر نتیجه، از بروز مشکلات خوردگی روی محور، ممانعت می شود.

در عملکرد طبیعی پمپ ها، صفحات ثابت  ومتحرک،با فشار سیال در کاسه نمد که به صورت نیرویی بازدارنده عمل می کند، در نزدیکی یکدیگر نگه داشته می شوند.در زمان آغاز به کار و توقف، فشار کاسه نمد با نیروی جهشی، تقویت می شود.

[psfw slug=”%d9%85%d8%ad%d8%b5%d9%88%d9%84%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%da%a9%d8%aa%d8%b1%d9%88%d9%85%d9%88%d8%aa%d9%88%d8%b1-%d9%88-%da%af%db%8c%d8%b1%d8%a8%da%a9%d8%b3″]

 

جهت مشاهده انواع پمپ های طبقاتی اینجا کلیک کنید

سیل مکانیکی

سیل مکانیکی

مطابقت کاسه نمد با نوع کاربری

کار با برخی از سیالات نسبتا ساده و با برخی دیگر بسیار دشوار است.لازم است تمام اشخاص درگیر (اعم از تولیدکنندگان کاسه نمد)با تمام عواملی که بر انتخاب کاسه نمد تاثیر گذار است، آشنایی لازم داشته باشند که این عوامل عبارت از:

فشار

دما

خوردگی

سایش

چسبندگی

گرایش به تبلور

سمی بودن

سرعت چرخشی

تعداد دفعات استفاده

تجربه ی میدانی پیشین

از این منظر مزایای تجربه در محل سایت بسیار ارزشمند خواهد بود؛اگر یک کاسه نمد خاص در یک بازه زمانی و در وضعیتی یکسان، عملکرد مطلوبی داشته باشد، مسئله بر تمامی ملاحظات ارجحیت می‌یابد.

همچنین مصرف کننده ی نهایی باید از اطلاعات کافی درباره ی کاسه نمد های مکانیکی و روند رو به رشد آن ها بر خوردار باشد تا بتواند کاسه نمد لازم خود را برای هر نوع کاربری تعیین کند؛سپس باید از تمامی عرضه کنندگان پمپ ها، فهرست مدل و قیمت آن ها را درخواست کرد.

سطوح کاسه نمد

اغلب کاسه نمد های مکانیکی به صفحه ی متحرکی از مواد نرم تر طراحی می شوند که در اثر برخورد با صفحه ی ثابت سخت تر دچار ساییدگی می شوند.سال هایی متمادی متداول ترین ترکیب این قطعات ،یک صفحه ی متحرک کربنی روی یک صفحه ی ثابت سرامیکی بود.

از این مواد کماکان استفاده می شوند و می توان آن ها را با افزودن فولاد ضد زنگ یا حتی سطوح سخت تر تنگستن کاربیدی یا کاربید سیلیکون تقویت کرد.با بررسی دقیق و به کمک کارشناس محلی معمولا می توان به بهترین مواد ترکیبی دسترس پذیر برای کاربری مد نظر دست یافت.

[psfw slug=”14602″]

 

تاثیر فشار سیال بر روی آببند

بدون توجه به ماده ی کاربردی، لایه نازکی از مایع باید بین صفحات وجود داشته باشد تا امکان روان کاری فراهم شود؛ اما ترکیبی از بار فشاری و فشار مایع در کاسه نمد باعث پدید آمدن نیروی بسته شونده ای بر سطوح کاسه نمد می شود؛ اگر این نیرو بسیار زیاد باشد، متعاقبا باعث کاهش مقدار سیال میان سطوح می شود. این امر موجب تولید گرما و فرسایش زود هنگام سطوح خواهد شد؛ اگر این نیرو بسیار کم باشد، سطوح به آسانی باز می شوند و نشتی رخ خواهد داد.

سازندگان کاسه نمدها همواره تلاش می کنند،طراحی این قطعه با توجهی خاص به صافی سطوح صورت گیرد.در حال حاضر، استاندارد صنعتی برای تلرانس صافی سطح برابر ۲ باند نور هلیوم است که به معنی ۲۳٫۲ میلیونیم از ۱in است.

برای رسیدن به این میزان دقت، با ماشین های صیقل زنی روی صفحات کاسه نمد کار می شود. صیقل کاری سپس با استفاده از یک منبع نوری تک رنگ بررسی می شود.از این منظر بدیهی است که دقت در نگه داری این سطوح ، اهمیت بسیاری دارد.همچنین ابزار نصب سازندگان باید به دقت استفاده شود تا از جای گذاری و محافظت مناسب از سطوح آب بندی ، اطمینان حاصل شود.

انعطاف پذیری کاسه نمد

هر حرکت محوری یا شعاعی شافت نیازمند مقداری انعطاف پذیری در فنرها خواهد برد تا صفحات بسته نگه داستت شوند؛البته این انعطاف پذیری فقط تا درجات خاصی باقی می ماند و شرایط مکانیکی پمپ اعم از نسبت باریک شدن نیز نقش مهمی در قابلیت کاسه نمد احرا می کند.

[psfw slug=”14601″]

 

انعطاف پذیری کاسه نمد، معمولا به شکل زیرتامین می شود:

یک فنر بزرگ

گروهی از فنرهای کوچک

چینش فانوسه

در سیستم های مجهز به پمپ فرآیندی، اغلب از کاسه نمدهایی استفاده می شود که در آن ها فنرها به صفحه ی گردان متصل هستند.به این حالت کاسه نمد متحرک می گویند؛زیرا فنرها یا فانوسه ها همراه با شافت حرکت می کنند.

در طرح های جدیدتر، از فنرها یا فانوسه ها برای صفحه ی ثابت کاسه نمد استفاده می شود.در حقیقت، وجود مقداری انعطاف پذیری در چینش متحرک برای هر دو سطح ثابت و متحرک کاسه نمد مکانیکی، کاملا عادی است.

اورینگ دولایه

اورینگ دو لایه

سیل مکانیکی با فنر بلند

در بسیاری از کاسه نمد های اولیه شماره ی (تصویر۶٫۳)از فنر بزرگی که دور شافت قرار می گیرد و نیروی بسته شونده ی زیادی استفاده می شود که در زمان آغاز به کار پمپ به صفحات وارد می کند. نصب این فنر به گردش شافت و استحکام کویل بستگی دارد. در طرح دیگری از کاسه نمد، برای تامین بار بیشتر به سطوح تعدادی فنر کوچک تر در اطراف شافت قرار می گیرد.

به دلیل سهولت بسته شدن فنر های کوچک تر، بسیاری از این کاسه نمدها به گونه ای طراحی می شوند که فنرها به طور کامل در خارج از جریانی قرار می گیرند که پمپاژ می شود.

متداول ترین طرح در مواقعی که سطح خورندگی زیاد تست، آب بندی با فانوسه های فلزی است. این فانوسه ها از مجموعه ای از صفحات نازک فلزی جوش کاری شده به یکدیگر ساخته می شوند.

این امر باعث پدید آمدن نیروی بسته شونده ی متراکم تری میان صفحات شده و نیاز به کاسه نمد ثانویه را در صفحه ی کاسه نمد که به طور خودکار در موقعیت صدمه دیدن بسته می شود،کاهش می دهد.

باوجود این که نیروی بسته شونده ی اصلی، معمولا به وسیله ی فشار کاسه نمد تامین می شود،فنرها و فانوسه ها هرگونه حرکت شافت را تنظیم می کند و صفحات راهنگام روشن و خاموش شدن پمپ، بسته نگاه می دارند.

[psfw slug=”14600″]

 

کاسه نمد های سایشی

محور شافت به دلایا مختلف اعم از تلرانس یاتاقان ها، بازی طولی شافت، لرزش وخمیدگی محور، تحت تاثیر حرکات شعاعی ومحوری قرار می گیرد.

علاوه بر این، حرکت در کاسه نمد مکانیکی نیز به دلایل مشکلات نگه داری دو سطح به شکل کاملا موازی، طبیعی به نظر میرسد که به دلایل زیر رخ می دهد:

تلرانس در تاسیسات وتجهیزات

افزایش حرارت

کرنش لوله یا عدم تعادل شافت

برای نگه داشتن سطوح، فنرها همیشه کاسه نمد را نسبت به شافت در حال حرکت به صورت متعادل نگه می دارند.

در این موقعیت وقتی یک الاستومر میان صفحه ی متحرک و شافت قرار می گیرد، روی شافت به جلو و عقب حرکت می کند.این امر با جدا کردن مکرر پوشش اکسیدی محافظ از ماده ی مقاوم در برابر خوردگی شافت، شیاری در آن نقطه پدید می آورد.در این شیار نشتی رخ خواهد داد که متعاقبا تعمیر یا تعویض شافت را ضروری می کند.برای مقابله با این مشکل، باید از بوش شافت به منزله ی لایه ای محافظ در مسیر کاسه نمد بهره برد.

اما اخرین راه حل در خصوص مسئله ی خوردگی سایشی، حذف کاسه نمد متحرک است.

امروزه اغلب تولید کنندگان عمده، کاسه نمد هایی غیر سایشی تولید می کنند که از قطعات پمپ آب در برابر خوردگی های سایشی محافظت می کنند.کاسه نمدفانوسی  که در تصویر  نشان داده شده است، نمونه ای از این نوع کاسه نمد هاست.

پمپ نیم اسب پدرولا

پمپ نیم اسب پدرولا

کاسه نمد های متوازن یا نا متوازن

توازن یک کاسه نمد مکانیکی، تعیین کننده ی مقدار نیروی بسته شونده ای است که برسطوح اعمال می شود.این امر با تغییر موثر مقاطع کاسه نمد و با فشار کاسه نمد در ارتباط است.

کاسه نمد نا متوازن، محیط مقطعی کامل سطح دوار در معرض فشار کاسه نمد قرار می دهد و باعث پدید آمدن نیرویی زیاد میان سطوح آب بندی می شود.

اگر فشاری برابر با ۵۰psi,بر سطح ۲in  در سمت دیگر صفحه ی گردان اعمال شود، نیروی بسته شونده با ۵۰psi*2in2 برابر خواهد بود که معادل ۱۰۰۱b است.

هر چند ماهیت افت فشار در طول این صفحات نا شناخته است، اما معمولا به صورت خطی در نظر گرفته می شود.

در نتیجه، فشار متوسط بین صفحات۲۵psi و نیرویی که برای باز کردن صفحات اعمال می شود، برابر ۲۵psi*2in2، یعنی معادل ۵۰ ۱b خواهد بود.در واقع، مقدار نیرویی که برای بستن صفحات اعمال می شود، دو برابر نیروی لازم برای باز کردن آن هاست.

این امر موجب شکل گیری کاسه نمدی نا متوازن می شود که اثرات آن می تواند، شامل افزایش دمای عملیاتی و سرعت یافتن فرآیند فرسایش باشد.این وضعیت به میزان درخور توجهی باعث کاهش عمر کاسه نمدی می شود که در معرض دمای زیاد یا سیالات خورنده قرار دارد.

[psfw slug=”14599″]

توازن در کاسه نمد

توازن در یک کاسه نمد مکانیکی باعث نیروی بسته شوتده و افزایش عمر کاسه نمد  می شود که معمولا با کاهش مساحت مقطعی موثر صفحه ی گردان و با استفاده از بوش یا شافتی لبه دار صورت می گیرد؛البته این میزان کاهش به نقطه ی صفر نخواهد رسید؛ زیرا این امر ممکن است، موجب بی ثبات شدن وضعیت صفحات شوذ، به طوری که با هر تغییر ناگهانی باز شوند.

در شرایطی وجود یک کاسه نمد متوازن ممکن است، بتواند پاسخی به تمامی مشکلات آب بندی باشد؛اما در برخی مواقع با کاسه نمد نا متعادل به نایجه یبهتری می توان دست یافت.

برای مثال، در مواقعی ممکن است، امنیت در مقایسه با طول عمر از اهمیت بیشتری برخوردار باشد و این بدان معناست که به نیروی بسته شونده بیشتری نیاز است. همچنین هنگام آب بندی یک سیال سرد،افزایش دمای محیط اهمیت چندانی ندارد.بدون در نظر گرفتن سایر سیالات ملاحظات، وقتی فشار به ۵۰psi می رسد، معمولا کاسه نمد متوازن توصیه می شود.

کاسه نمد های خارجی

در چینش متداول تر، کاسه نمد درون محفظه قرار می گیرد.برای انجام دادن هر گونه تعمیرات در کاسه نمد لازم است، انتهای مرطوب پمپ آب جدا شود؛ اما این امر مزایای خاصی دارد که در ادامه به آن اشاره خواهد شد.

 

۱_کنترل دمای محیط کاسه نمد می تواند، با استفاده از یک محفظه ی پوشش دار صورت پذیرد.

۲_با تزریق یک مایع مقبول تر به درون اتصالات می توان از تماس مواد خورنده جلوگیری کرد.

۳_با اجزای مختلفی که ذرات معلق را از سطوح کاسه نمد دور نگاه می دارند، می توان از این سطوح به شکل مطلوب تری نگه داری کرد.

در یک کاسه نمد خارجی جهت صفحه ی ثابت معکوس است و واحد گردان در محوری خارج از محفظه ی کاسه نمد قرار می گیرد که از جمله مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱_سهولت نصب

۲_هزینه زیاد

۳_امکان تمیز کردن وبررسی مستمر

۴_قابلیت استفاده در صورت کوچک بودن کاسه نمد

۵_کاهش احتمال بروز مشکلات ناشی از شکستن شافت با قرار گرفتن در نزدیکی یاتاقان ها.

از جمله معایب مهم این طرح می توان به نیروی گریز از مرکزی اشاره کرد که تمامی ذرات معلق را از زیر کاسه نمد به سمت صفحات آن می راند. از این رو در این وضعیت معمولا ابتدا از مایعات زلال و غیر خورنده استفاده می شود.

[psfw slug=”14603″]

 

کاسه نمدهای دو تکه

در سال های اهیر، بخش مهمی که به آب بند های خارجی افزوده شده، کاسه نمد دو تکه است که بین کاسه نمد و محفظه ی یاتاقان قرار می گیرد.این مجموعه ی کاملی است که با وجود آن برای تعویض کاسه نمد، دیگر نیازی به جدا کردن قطعات پمپ آب نیست.این کاسه نمدها به تدریج توسعه یا فته اند تا سایر معیارهای مهم را نیز در بر گیرند.(تصویر شماره ی۱۰_۶)

با توجه به سهولت تغییر کاسه نمد در این طرح، نباید در صورت بروز مشکل بلافاصله اقدام به تعویض کاسه نمد کرد؛بلکه لازم است ،ابتدا علل و عوامل آن بررسی شود.

کاسه نمد های کارتریجی

در کاسه نمدهای ترکیبی، هر قطعه به صورت مجزا به پمپ آب متصل می شود که این امر نیازمند مهارت و صرف زمان بسیاری است.

مضاف بر این که لازم است، در چهار مورد زیر مراتب احتیاط به عمل آید:

۱_تعیین یک طول دقیق برای عملیات

۲_قرار دادن دقیق صفحه ثابت در مرکز

۳_محافظت از سطوح آب بندی

۴_محافظت از الاستومرها

هنگامی که از نوع ترکیبی کاسه نمد ها استفاده می شود، باید مراحل نصبی که توسط سازنده ارائه شده است،با بیشترین دقت پی گیری شود؛اما استفاده از کاسه نمد کارتریجی این موارد را ساده کرده است و دیگر هنگام نصب نیازی به اندازه گیری های دقیق نیست.

کاسه نمدکارتریجی مجموعه ی کاملی است، مشتمل بر تمامی اجزای آب بندی و آب بند و بوش.از آن جایی که نیازی به نصب دقیق نیست، فرآیند نصب ساده تر خواهد بود و هم زمان باعث محافظت از سطوح و الاستومرها در برابر صدمات احتمالی می شود.علاوه بر این که به طور موثری باعث کاهش زمان صرف شده نیز می شود.

نوع کارتریجی تقریبا در تمامی انواع کاسه نمدها در بازار موجود است و می تواند، باعث کاهش مشکلات احتمالی و جلوگیری از اتلاف زمانی شود که طبیعتا صرف استفاده از کاسه نمدهای ترکیبی می شود.

کاسه نمد های دو تکه

وقتی به درجه ی بیشتری از محافظت در برابر نشتی نیاز باشد، به جای کاسه نمد یک تکه از کاسه نمد دو تکه استفاده می شود.در این روش با توجه به ملاحظات زیست محیطی از دو مجموعه کاسه نمد اسافاده می شود.این کاسه نمد ها اغلب، برای سیالاتی با روان کاری اندک در حالتی که سیال فرار، سرطان زا و مخرب است.

سه چینش مجزا از کاسه نمدهای دو تکه وجود دارد که همگی نیازمند استفاده از یک سیستم عایق سیال برای عایق کاری سیال میان سطوح آب بندی هستند.

معمولا از کاسه نمد دو تکه کم هزینه ای استفاده می شود که به منزله ی کاسه نمد پشت به پشت شناخته می شود.در این حالت، صفحات گردان در جهت مخالف قرار می گیرند و همیشه از عایق سیالی با فشار تقریبی ۲۰psi بیش از فشار کاسه نمد، بهره گرفته می شود.این امر باعث روغن کاری کاسه نمد داخلی در تمام مدت به وسیله ی سیال عایق می شود و نیروی بسته شونده را بر سطوح داخلی اعمال می کند.

در حالت پیچیده تر،در کاسه نمد رودر رو صفحات متحرک به یک طرف است و اغلب در سمت مقابل همان صفحه ی ثابت هستند. (تصویر شماره ی ۶٫۱۴)

این کاسه نمد می تواند، از سیستم سیال عایقی با فشار کم یا زیاد بهره برد که اخیرا نیز به صورت عایق گازی در آمده است، هم چنین از گاز نیتروژن به مثابه ی یک عایق بی اثر استفاده می شود.

کاسه نمد دو تکه که در تصویر شماره ی (۶٫۱۵)نشان داده شده است، دو صفحه ی متحرک در یک جهت و دور از پروانه دارد.در این حالت، فشار سیال عایق معمولا کمتر از فشار پمپ آب است و دو کاسه نمد با هم به منزله ی ابزار فشار شکن دو مرحله ای عمل می کنند.

با توجه به این موضوع که دانش و تجربه مهم ترین عامل در بهره برداری می باشد  با استفاده از مقاله های منتشر شده تخصصی گروه صنعتی برقاب صنعت می توانید دانش و اطلاعات خود را در مورد بهره برداری و نگهداری انواع الکتروموتور، الکتروگیربکس، پمپ آب، موتور برق و دیزل ژنراتور، … افزایش دهید.

[smartslider3 slider=”4″]

 

برقاب صنعت


گروه صنعتی برقاب صنعت با ربع قرن تجربه در زمینه فروش و خدمات رسانی انواع موتورآلات و تجهیزات صنعتی کشاورزی مفتخر است. در جهت آسان سازی کسب اطلاعات فنی مهندسی و خرید محصولات برای شما هموطن گرامی فروشگاه آنلاین برقاب صنعت وابسته به گروه صنعتی برقاب صنعت را در اختیار شما هموطن گرامی قرار دهد. تا در هر جای ایران پهناور که در حال کار و زندگی می باشید. به راحتی از خدمات تخصصی فنی و مهندسی و خرید مطمئن بهره مند شوید.

مهندسین ما در واحد فنی منتظر شما هستند. تا در طراحی ، خرید، و انجام انواع پروژه های کشاروزی، صنعتی و ساختمانی ( گلخانه صنعتی، پرورش ماهی، انواع صنایع سبک و سنگین، صنایع شیمیایی، راهسازی، دامداری و دامپروری) دانش کافی و کاربردی را در اختیار شما قرار دهند.

لازم به ذکر است که قیمت ها در فروشگاه آنلاین برقاب صنعت، نازلترین قیمت در بازار است. و مشاورین فنی و تخصصی گروه برقاب صنعت در زمینه های مختلف فعالیت این گروه، اعم از آبرسانی ساختمانی و خانگی توسط پمپ آب های خانگی. ساخت دستگاه های تخصصی توسط الکتروموتور ها و گیربکس ها در صنایع کوچک و بزرگ. کشاورزی و تجهیزات آن در مزارع، باغها، و یا گلخانه ها یا پرورش دام، طیور و آبزیان. راهسازی و ساختمان سازی توسط ابزار و تجهیزات تخصصی، از مجرب ترین و خبره ترین مشاوران تخصصی در آن زمینه هستند. لذا به شما صنعتگر، کشاورز و یا هموطن گرامی این اطمینان اگر می دهیم که با یک بار خرید یا مشاوره مشتری دائم برقاب صنعت خواهید شد.

از اینکه گروه صنعتی برقاب صنعت را برای خرید و کسب اطلاعات فنی و مهندسی انتخاب و اعتماد کرده اید متشکریم.

تهران، خیابان سعدی جنوبی، پاساژ سعدی قدیم واحد ۴٫۶

تلفن تماس: ۳۶۶۱۳۷۷۴