पंप शाफ्ट सील म्हणजे काय? जर्मनी यूके, यूएसए, पोलंड

काय आहेपंप शाफ्ट सील?
शाफ्ट सील फिरणाऱ्या किंवा परस्पर चालणाऱ्या शाफ्टमधून द्रव बाहेर पडण्यापासून रोखतात. हे सर्व पंपांसाठी महत्वाचे आहे आणि सेंट्रीफ्यूगल पंपच्या बाबतीत अनेक सीलिंग पर्याय उपलब्ध असतील: पॅकिंग, लिप सील आणि सर्व प्रकारचे यांत्रिक सील - कार्ट्रिज सीलसह सिंगल, डबल आणि टँडम. गियर पंप आणि व्हेन पंप सारखे रोटरी पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंप पॅकिंग, लिप आणि यांत्रिक सील व्यवस्थांसह उपलब्ध आहेत. रेसिप्रोकेटिंग पंप वेगवेगळ्या सीलिंग समस्या निर्माण करतात आणि सहसा लिप सील किंवा पॅकिंगवर अवलंबून असतात. चुंबकीय ड्राइव्ह पंप, डायाफ्राम पंप किंवा पेरिस्टाल्टिक पंप सारख्या काही डिझाइनमध्ये शाफ्ट सीलची आवश्यकता नसते. या तथाकथित 'सीललेस' पंपमध्ये द्रव गळती रोखण्यासाठी स्थिर सील असतात.

पंप शाफ्ट सीलचे मुख्य प्रकार कोणते आहेत?
पॅकिंग
पॅकिंग (ज्याला शाफ्ट पॅकिंग किंवा ग्रंथी पॅकिंग असेही म्हणतात) मध्ये एक मऊ पदार्थ असतो, जो बहुतेकदा वेणीने बांधला जातो किंवा रिंग्जमध्ये बनवला जातो. हे स्टफिंग बॉक्स नावाच्या ड्राइव्ह शाफ्टभोवती असलेल्या चेंबरमध्ये दाबले जाते जेणेकरून सील तयार होईल (आकृती १). सामान्यतः, कॉम्प्रेशन पॅकिंगवर अक्षीयपणे लागू केले जाते परंतु ते हायड्रॉलिक माध्यमाद्वारे रेडियलली देखील लागू केले जाऊ शकते.

पारंपारिकपणे, पॅकिंग चामडे, दोरी किंवा अंबाडीपासून बनवले जात असे परंतु आता सामान्यतः त्यात विस्तारित PTFE, कॉम्प्रेस्ड ग्रेफाइट आणि ग्रॅन्युलेटेड इलास्टोमर सारख्या निष्क्रिय पदार्थांचा वापर केला जातो. पॅकिंग किफायतशीर आहे आणि सामान्यतः रेझिन, टार किंवा चिकटवता यासारख्या जाड, सील करण्यास कठीण द्रवांसाठी वापरले जाते. तथापि, पातळ द्रवांसाठी, विशेषतः उच्च दाबांवर, ही एक खराब सीलिंग पद्धत आहे. पॅकिंग क्वचितच आपत्तीजनकपणे अपयशी ठरते आणि नियोजित शटडाउन दरम्यान ते लवकर बदलले जाऊ शकते.

घर्षणामुळे होणारी उष्णता टाळण्यासाठी पॅकिंग सीलना स्नेहन आवश्यक असते. हे सहसा पंप केलेल्या द्रवाद्वारेच प्रदान केले जाते जे पॅकिंग मटेरियलमधून थोडेसे गळते. हे गोंधळलेले असू शकते आणि संक्षारक, ज्वलनशील किंवा विषारी द्रवांच्या बाबतीत बहुतेकदा अस्वीकार्य असते. या प्रकरणांमध्ये सुरक्षित, बाह्य स्नेहक लागू केले जाऊ शकते. अपघर्षक कण असलेल्या द्रवांसाठी वापरल्या जाणाऱ्या पंपांना सील करण्यासाठी पॅकिंग अयोग्य आहे. घन पदार्थ पॅकिंग मटेरियलमध्ये एम्बेड होऊ शकतात आणि यामुळे पंप शाफ्ट किंवा स्टफिंग बॉक्सच्या भिंतीला नुकसान होऊ शकते.

ओठांचे सील
लिप सील, ज्यांना रेडियल शाफ्ट सील असेही म्हणतात, ते फक्त वर्तुळाकार इलास्टोमेरिक घटक असतात जे एका कठोर बाह्य आवरणाद्वारे ड्राइव्ह शाफ्टच्या विरूद्ध जागी धरले जातात (आकृती २). 'लिप' आणि शाफ्टमधील घर्षण संपर्कातून सील उद्भवते आणि हे बहुतेकदा स्प्रिंगद्वारे मजबूत केले जाते. लिप सील संपूर्ण हायड्रॉलिक उद्योगात सामान्य आहेत आणि पंप, हायड्रॉलिक मोटर्स आणि अ‍ॅक्च्युएटरवर आढळू शकतात. ते बहुतेकदा यांत्रिक सीलसारख्या इतर सीलिंग सिस्टमसाठी दुय्यम, बॅकअप सील प्रदान करतात. लिप सील सामान्यतः कमी दाबांपुरते मर्यादित असतात आणि पातळ, नॉन-लुब्रिकेटिंग द्रवांसाठी देखील खराब असतात. विविध प्रकारच्या चिकट, नॉन-अ‍ॅब्रेसिव्ह द्रवांवर अनेक लिप सील सिस्टम यशस्वीरित्या लागू केल्या गेल्या आहेत. लिप सील कोणत्याही अपघर्षक द्रव किंवा घन पदार्थ असलेल्या द्रवांसह वापरण्यासाठी योग्य नाहीत कारण ते घालण्यास संवेदनशील असतात आणि कोणत्याही किरकोळ नुकसानामुळे बिघाड होऊ शकतो.

यांत्रिक सील
यांत्रिक सीलमध्ये मूलतः एक किंवा अधिक जोड्या ऑप्टिकली फ्लॅट, अत्यंत पॉलिश केलेल्या चेहऱ्यांचा समावेश असतो, एक केसमध्ये स्थिर असतो आणि एक फिरतो, जो ड्राइव्ह शाफ्टशी जोडलेला असतो (आकृती 3). चेहऱ्यांना पंप केलेल्या द्रवाद्वारे किंवा बॅरियर फ्लुइडद्वारे स्नेहन आवश्यक असते. प्रत्यक्षात, पंप विश्रांती घेत असतानाच सील चेहरे संपर्कात असतात. वापरादरम्यान, स्नेहन द्रव विरुद्ध सील चेहऱ्यांमध्ये एक पातळ, हायड्रोडायनामिक फिल्म प्रदान करतो, ज्यामुळे झीज कमी होते आणि उष्णता नष्ट होण्यास मदत होते.

यांत्रिक सील विविध प्रकारचे द्रव, चिकटपणा, दाब आणि तापमान हाताळू शकतात. तथापि, यांत्रिक सील कोरडे राहू नये. यांत्रिक सील सिस्टीमचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे ड्राइव्ह शाफ्ट आणि केसिंग सीलिंग यंत्रणेचा भाग नाहीत (जसे पॅकिंग आणि लिप सीलच्या बाबतीत आहे) आणि म्हणून ते खराब होत नाहीत.

दुहेरी सील
दुहेरी सीलमध्ये दोन यांत्रिक सील वापरल्या जातात जे एकामागून एक लावले जातात (आकृती ४). सील फेसच्या दोन सेटच्या आतील जागेवर हायड्रॉलिकली बॅरियर लिक्विडचा वापर करून दाब दिला जाऊ शकतो जेणेकरून स्नेहनसाठी आवश्यक असलेल्या सील फेसवरील फिल्म पंप केले जाणारे माध्यम नसून बॅरियर लिक्विड असेल. बॅरियर लिक्विड पंप केलेल्या माध्यमाशी सुसंगत असणे देखील आवश्यक आहे. दाब देण्याची आवश्यकता असल्यामुळे दुहेरी सील ऑपरेट करणे अधिक जटिल असते आणि सामान्यतः जेव्हा कर्मचारी, बाह्य घटक आणि आजूबाजूच्या वातावरणाचे धोकादायक, विषारी किंवा ज्वलनशील द्रवांपासून संरक्षण करणे आवश्यक असते तेव्हाच वापरले जातात.

टँडम सील
टँडम सील हे दुहेरी सीलसारखेच असतात परंतु यांत्रिक सीलचे दोन्ही संच एकामागून एक न होता एकाच दिशेने तोंड करतात. पंप केलेल्या द्रवपदार्थात फक्त उत्पादन-बाजूचा सील फिरतो परंतु सीलच्या चेहऱ्यांमधून गळती अखेर बॅरियर ल्युब्रिकंटला दूषित करते. याचा परिणाम वातावरणीय बाजूच्या सीलवर आणि आजूबाजूच्या वातावरणावर होतो.

कार्ट्रिज सील
कार्ट्रिज सील हे मेकॅनिकल सील घटकांचे पूर्व-असेम्बल केलेले पॅकेज आहे. कार्ट्रिज बांधकाम स्प्रिंग कॉम्प्रेशन मोजण्याची आणि सेट करण्याची आवश्यकता यासारख्या स्थापनेच्या समस्या दूर करते. स्थापनेदरम्यान सील फेस नुकसानापासून देखील संरक्षित केले जातात. डिझाइनमध्ये, कार्ट्रिज सील एका ग्रंथीमध्ये समाविष्ट असलेले आणि स्लीव्हवर बांधलेले एकल, दुहेरी किंवा टँडम कॉन्फिगरेशन असू शकते.

गॅस बॅरियर सील.
हे कार्ट्रिज-शैलीतील दुहेरी सीट आहेत ज्यांचे फेस पारंपारिक स्नेहन द्रवाच्या जागी अडथळा म्हणून निष्क्रिय वायू वापरून दाब देण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. गॅस प्रेशर समायोजित करून ऑपरेशन दरम्यान सील फेस वेगळे केले जाऊ शकतात किंवा सैल संपर्कात ठेवले जाऊ शकतात. उत्पादन आणि वातावरणात थोड्या प्रमाणात गॅस बाहेर पडू शकतो.

सारांश
पंपच्या फिरत्या किंवा परस्पर चालणाऱ्या शाफ्टमधून द्रव बाहेर पडण्यापासून शाफ्ट सील रोखतात. बऱ्याचदा अनेक सीलिंग पर्याय उपलब्ध असतात: पॅकिंग, लिप सील आणि विविध प्रकारचे यांत्रिक सील - एकल, दुहेरी आणि टँडम ज्यामध्ये कार्ट्रिज सीलचा समावेश आहे.