केन्द्रापसारक पम्पों में यांत्रिक सील: प्रकार, चयन और स्थापना

पंप शाफ्ट के पास बनने वाली तरल की कुछ बूंदें पहली बार में हानिरहित लग सकती हैं, लेकिन वे अक्सर यांत्रिक सील विफलता का पहला संकेत होती हैं। एक केन्द्रापसारक पंप में, यांत्रिक सील वह घटक है जो दबावयुक्त प्रक्रिया द्रव को बाहर निकलने से रोकता है जहां घूर्णन शाफ्ट पंप आवरण में प्रवेश करता है। जब यह विफल हो जाता है, तो परिणाम उत्पाद हानि, अनियोजित डाउनटाइम, सुरक्षा खतरे और महंगी मरम्मत होती है। यह समझना कि यांत्रिक सील कैसे काम करती हैं, कौन से प्रकार उपलब्ध हैं, और बाकी पंप सील के प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करते हैं, केन्द्रापसारक पंपों को निर्दिष्ट, संचालित या रखरखाव करने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए आवश्यक है।

यह लेख केन्द्रापसारक पंपों में यांत्रिक सील की मूल बातें बताता है, मुख्य सील प्रकारों की तुलना करता है, और व्यावहारिक चयन और स्थापना मार्गदर्शन प्रदान करता है। यह पंप कास्टिंग गुणवत्ता और सील जीवन के बीच अक्सर नजरअंदाज किए जाने वाले संबंध पर भी प्रकाश डालता है - एक ऐसा विषय जो सील जितना ही महत्वपूर्ण है।

एक यांत्रिक सील कैसे काम करती है

एक यांत्रिक सील में दो अल्ट्रा-फ्लैट सीलिंग चेहरे होते हैं: एक शाफ्ट के साथ घूमता है, और दूसरा पंप आवास में स्थिर रहता है। स्प्रिंग्स और हाइड्रोलिक दबाव द्वारा एक साथ मजबूर होकर, ये चेहरे एक अवरोध पैदा करते हैं जो द्रव रिसाव को एक बेहद पतली फिल्म तक सीमित कर देता है। वह फिल्म - आम तौर पर केवल कुछ माइक्रोन मोटी होती है - चेहरे को चिकनाई देती है और प्रक्रिया के दबाव को बनाए रखते हुए शुष्क चलने से रोकती है।

ग्रंथि पैकिंग के विपरीत, जो चिकनाई बनाए रखने के लिए नियंत्रित रिसाव पर निर्भर करती है, एक उचित रूप से चयनित यांत्रिक सील लगभग कोई दृश्यमान रिसाव पैदा नहीं करती है। यह इसे अधिकांश आधुनिक केन्द्रापसारक पंपों के लिए पसंदीदा विकल्प बनाता है, खासकर जब तरल पदार्थ खतरनाक, महंगा या पर्यावरण के लिए हानिकारक हो।

सील असेंबली में द्वितीयक सीलिंग तत्व भी शामिल होते हैं, जैसे ओ-रिंग या गैसकेट, और कुछ डिज़ाइनों में धातु या रबर बेलो। ये द्वितीयक सीलें ग्रंथि प्लेट, पंप आवरण और शाफ्ट आस्तीन के बीच स्थिर सीलिंग को संभालती हैं। यांत्रिक सील का समग्र प्रदर्शन न केवल उसके घटकों की गुणवत्ता पर बल्कि पंप आवरण, शाफ्ट और प्ररित करनेवाला की स्थिति पर भी निर्भर करता है। यदि आप यह देखना चाहते हैं कि वे पंप घटक सीलिंग वातावरण में कैसे योगदान करते हैं, तो लेख पर केन्द्रापसारक पम्पों में केन्द्रापसारक पम्प कास्टिंग की भूमिका उपयोगी संदर्भ प्रदान करता है.

केन्द्रापसारक पम्पों के लिए यांत्रिक सील के मुख्य प्रकार

केन्द्रापसारक पंप दबाव, तापमान और प्रक्रिया स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला के तहत काम करते हैं, इसलिए प्रत्येक सेवा के लिए कोई एकल सील डिज़ाइन काम नहीं करता है। डिजाइनर और रखरखाव इंजीनियर आम तौर पर छह सामान्य श्रेणियों में से चुनते हैं।

संतुलित और असंतुलित मुहरें

एक असंतुलित सील में एक निश्चित चेहरे की व्यवस्था होती है जहां पंप से पूरा हाइड्रोलिक दबाव चेहरों को एक साथ धकेलता है। यह डिज़ाइन सरल और सस्ता है, लेकिन उच्च दबाव पर यह अत्यधिक फेस लोडिंग उत्पन्न करता है, जिससे गर्मी और घिसाव बढ़ जाता है। संतुलित सील में एक स्टेप्ड शाफ्ट या मेटिंग रिंग में एक स्टेप होता है जो हाइड्रोलिक दबाव के संपर्क में आने वाले क्षेत्र को कम करता है। यह उन्हें कम फेस लोड के साथ उच्च दबाव को संभालने की अनुमति देता है। लगभग 15 से 20 बार से ऊपर के अधिकांश केन्द्रापसारक पंप अनुप्रयोगों के लिए, एक संतुलित सील की सिफारिश की जाती है।

पुशर और नॉन-पुशर सील

एक पुशर सील एक गतिशील ओ-रिंग का उपयोग करती है जो सीलिंग चेहरे के घिसने पर चेहरे के संपर्क को बनाए रखने के लिए शाफ्ट के साथ स्लाइड करती है। यह एक सिद्ध डिज़ाइन है, लेकिन ओ-रिंग लचीली रहनी चाहिए; यदि पंप किए गए तरल पदार्थ के कारण ओ-रिंग सूज जाती है या चिपक जाती है, तो सील विफल हो सकती है। गैर-पुशर सील, अक्सर एक धातु धौंकनी के साथ, एक इलास्टोमेर को फिसलने के बजाय धौंकनी सामग्री को मोड़कर पहनने की भरपाई करती है। वे उच्च तापमान और उन तरल पदार्थों के लिए बेहतर हैं जो इलास्टोमर्स को ख़राब करते हैं, हालाँकि उनकी लागत अधिक होती है।

पारंपरिक और कारतूस सील

एक पारंपरिक यांत्रिक सील कई टुकड़ों में आती है, और इंस्टॉलर असेंबली के दौरान स्प्रिंग, रोटरी फेस, ग्रंथि प्लेट और स्थिर सीट की स्थिति रखता है। यह लचीलापन देता है लेकिन इंस्टॉलेशन त्रुटि के अधिक अवसर पैदा करता है। कार्ट्रिज सील एक पूर्व-इकट्ठी इकाई है जो शाफ्ट पर एक टुकड़े के रूप में स्लाइड करती है। यह सही सेटिंग और संपीड़न को बरकरार रखता है, इंस्टॉलेशन गलतियों को कम करता है, और उन पंपों के लिए विशेष रूप से लोकप्रिय है जहां रखरखाव का समय महत्वपूर्ण है।

इन प्रकारों में से चयन करते समय, आपको पंप किए गए तरल पदार्थ, दबाव में उतार-चढ़ाव, तापमान, शाफ्ट गति और क्या अपघर्षक कण मौजूद हैं, इस पर भी विचार करना चाहिए। वे कारक निर्धारित करते हैं कि एकल सील, दोहरी सील, या फ्लश योजना वाली सील सही विकल्प है या नहीं।

पंप घटक की गुणवत्ता सील के जीवन को प्रभावित क्यों करती है?

एक यांत्रिक सील पंप के गतिशील व्यवहार के प्रति संवेदनशील होती है। कंपन, शाफ्ट विक्षेपण, और गलत संरेखण से सील के चेहरे खुल सकते हैं, उछल सकते हैं, या असमान रूप से खराब हो सकते हैं। ये स्थितियाँ अक्सर खराब पंप कास्टिंग डिज़ाइन या विनिर्माण दोषों के कारण होती हैं, सील के कारण नहीं।

द केन्द्रापसारक पम्प कास्टिंग आवरण, वॉल्यूट और अन्य दबाव युक्त भागों में सही दीवार की मोटाई, धातुकर्म अखंडता और आयामी सटीकता होनी चाहिए। एक विकृत आवरण असमान निकला हुआ किनारा लोडिंग बनाता है, जो ग्रंथि प्लेट को संरेखण से बाहर खींच सकता है और तेजी से सील पहनने का कारण बन सकता है। अच्छी कास्टिंग दबाव में सरंध्रता और रिसाव के जोखिम को भी कम करती है, जो सील पर्यावरण की रक्षा करती है।

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द impeller is just as important. An imbalanced impeller creates vibration that travels down the shaft and into the seal chamber. Precision-machined ब्लेड प्ररित करनेवाला कास्टिंग रोटेशन को सुचारू और संकेंद्रित रखने में मदद करें। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जो ठोस पदार्थों को संभालते हैं, सर्पिल केन्द्रापसारक प्ररित करनेवाला कास्टिंग अक्सर उपयोग किया जाता है क्योंकि वे रेशेदार या कण-भरे तरल पदार्थों को बिना रुकावट के पारित करते हैं, जिससे सील के आसपास दबाव में उतार-चढ़ाव कम हो जाता है।

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सतही फिनिश भी मायने रखती है। सील की स्थिर सीट आवरण ग्रंथि के खिलाफ बैठती है, और यदि वह सतह खुरदरी है, तो यह रिसाव पथ बना सकती है या सील चेहरे को विकृत कर सकती है। खराब सतह गुणवत्ता वाली कास्टिंग के लिए अतिरिक्त मशीनिंग की आवश्यकता होती है और इसमें सूक्ष्म दोष रह सकते हैं जो सीलिंग को प्रभावित करते हैं। सतह फिनिश में सुधार के बारे में विस्तृत जानकारी लेख में उपलब्ध है स्टेनलेस स्टील वॉटर पंप कास्टिंग की सतह फिनिश सुनिश्चित करना . इसी प्रकार, प्ररित करनेवाला का हाइड्रोलिक आकार सील कक्ष में दबाव वितरण को प्रभावित करता है, जैसा कि समीक्षा में बताया गया है स्टेनलेस स्टील प्ररित करनेवाला डिजाइन दक्षता और प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है .

एक यांत्रिक सील का चयन: मुख्य बातें

सही यांत्रिक सील का चयन केवल शाफ्ट व्यास के मिलान के बारे में नहीं है। प्रत्येक एप्लिकेशन के लिए निम्नलिखित मापदंडों की समीक्षा की जानी चाहिए:

• द्रव विशेषताएँ: संक्षारक तरल पदार्थों के लिए सिरेमिक, सिलिकॉन कार्बाइड, या हास्टेलॉय जैसी गीली सामग्री की आवश्यकता होती है। ठोस पदार्थों वाले तरल पदार्थों के लिए अक्सर चेहरे को साफ रखने के लिए फ्लश योजना की आवश्यकता होती है।
• दबाव: उच्च दबाव के लिए आम तौर पर एक संतुलित सील की आवश्यकता होती है। आपको यह भी जांचना चाहिए कि स्टफिंग बॉक्स में दबाव पंप डिस्चार्ज दबाव से अधिक है या कम - यह सील डिजाइन को प्रभावित करता है।
• तापमान: उच्च तापमान इलास्टोमेर ओ-रिंग्स की सीमा से अधिक हो सकता है, इसलिए धातु की बेलो सील को प्राथमिकता दी जाती है। कम तापमान से आइसिंग या पोलीमराइजेशन हो सकता है।
• दस्ता गति: उच्च सतह गति पर, गर्मी उत्पादन बढ़ जाता है, इसलिए सील चेहरों को पर्याप्त शीतलन और स्नेहन की आवश्यकता होती है।
• मानक: कई उद्योगों में, केन्द्रापसारक पंपों के लिए सील को एपीआई 682 के अनुसार निर्दिष्ट किया जाता है, जो सील श्रेणियों, व्यवस्थाओं और फ्लश योजनाओं को परिभाषित करता है।
• स्थापना स्थान: कार्ट्रिज सील अधिक जगह लेती हैं, लेकिन वे स्थापना को सरल बनाती हैं। जांचें कि ग्लैंड प्लेट में सील की फिटिंग के लिए जगह है।

एक अन्य महत्वपूर्ण बिंदु शाफ्ट आस्तीन की गुणवत्ता है। सील का इलास्टोमेर या धौंकनी आस्तीन पर स्लाइड करती है, इसलिए इसे हार्ड-क्रोम किया जाना चाहिए या चिकनी फिनिश के साथ संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री से बना होना चाहिए। एक खुरदरी या जंग लगी आस्तीन जल्द ही द्वितीयक सीलिंग तत्वों को नष्ट कर देगी।

स्थापना और रखरखाव अनिवार्यताएँ

यहां तक कि सबसे अच्छी यांत्रिक सील भी जल्दी से विफल हो जाती है यदि इसे गलत तरीके से स्थापित किया गया हो। सबसे आम त्रुटियां ग्लैंड प्लेट का गलत संरेखण, गंदे या क्षतिग्रस्त चेहरे, गलत संपीड़न और स्टार्टअप के दौरान ड्राई रनिंग हैं। विश्वसनीय स्थापना के लिए आवश्यक कदम यहां दिए गए हैं:

1. स्टफिंग बॉक्स और शाफ्ट स्लीव को साफ करें; सभी गड़गड़ाहट, स्केल और पुरानी गैस्केट सामग्री को हटा दें।
2. जांचें कि शाफ्ट रनआउट पंप निर्माता की सीमा के भीतर है, आमतौर पर सील क्षेत्र में 0.05 मिमी या उससे कम।
3. तेज़ रोशनी में नई सील के चेहरों का निरीक्षण करें। किसी भी खरोंच, खरोंच या संदूषण का मतलब है कि सील का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
4. जब तक निर्माता अन्यथा न कहे, सील चेहरे और इलास्टोमर्स पर संगत स्नेहक की एक पतली फिल्म लागू करें।
5. स्थिर सीट और ग्लैंड प्लेट को माउंट करें, फिर सेट स्क्रू को अधिक कसने के बिना रोटरी यूनिट को शाफ्ट पर स्लाइड करें।
6. ड्राइंग के अनुसार सही संपीड़न लंबाई निर्धारित करें। कार्ट्रिज सील के लिए, बस प्रीसेट यूनिट स्थापित करें और ग्रंथि कसने के बाद क्लिप हटा दें।
7. ग्रंथि को तिरछा होने से बचाने के लिए ग्रंथि बोल्ट को समान रूप से और क्रॉस पैटर्न में कसें।
8. पंप शुरू करने से पहले, आवरण को बाहर निकालें और सील को सूखने से बचाने के लिए सील कक्ष को फ्लश करें।

ऑपरेशन के दौरान, सील चैम्बर के तापमान पर नजर रखें, चीखने-चिल्लाने या बड़बड़ाने की आवाजें सुनें और किसी भी दृश्यमान रिसाव की जांच करें। कई पंप एक छोटी फ्लश लाइन का उपयोग करते हैं जो सील कक्ष के माध्यम से स्वच्छ तरल प्रसारित करती है; उस लाइन को खुला रखें और आवश्यकतानुसार प्रवाह दर को समायोजित करें। सील क्षेत्र के नियोजित निरीक्षण, पंप की कंपन निगरानी के साथ, पूरी तरह से सील विफलता का कारण बनने से पहले समस्याओं को पकड़ सकते हैं।

निष्कर्ष

एक केन्द्रापसारक पंप में एक यांत्रिक सील अलगाव में काम नहीं करती है। यह एक सटीक घटक है जो स्थिर शाफ्ट स्थितियों, सही पंप असेंबली और अच्छी तरह से बनाए गए पंप आंतरिक हिस्सों पर निर्भर करता है। एक सील प्रकार चुनना जो द्रव, दबाव, तापमान और स्थापना आवश्यकताओं से मेल खाता हो, पहला कदम है; यह सुनिश्चित करना कि पंप आवरण और प्ररित करनेवाला को सही सहनशीलता के लिए मशीनीकृत किया गया है, दूसरा है। साथ में, वे हजारों परिचालन घंटों तक सील चेहरों को ठंडा, चिकनाईयुक्त और स्थिर रखते हैं।

पंप निर्माताओं और रखरखाव टीमों के लिए, एक कास्टिंग आपूर्तिकर्ता के साथ काम करना जो इन सहनशीलता को समझता है, सील विश्वसनीयता में एक औसत दर्जे का अंतर ला सकता है। चाहे आपको ठोस केन्द्रापसारक पंप कास्टिंग, सटीक आकार के ब्लेड प्ररित करनेवाला कास्टिंग, या विशेष सर्पिल केन्द्रापसारक प्ररित करनेवाला कास्टिंग की आवश्यकता हो, उन घटकों की गुणवत्ता सीधे प्रभावित करती है कि आपकी यांत्रिक सील कितने समय तक चलेगी। अपनी निरीक्षण चेकलिस्ट पर यांत्रिक मुहर रखें, लेकिन इसका समर्थन करने वाली कास्टिंग को न भूलें।