ซีลเครื่องกลแบบเดี่ยวและแบบคู่ – แตกต่างกันอย่างไร

ในแวดวงเครื่องจักรอุตสาหกรรม การรับรองความสมบูรณ์ของอุปกรณ์โรเตอรี่และปั๊มถือเป็นสิ่งสำคัญที่สุด ซีลเชิงกลทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์นี้โดยป้องกันการรั่วไหลและบรรจุของเหลว ภายในสาขาเฉพาะทางนี้ มีการกำหนดค่าหลักอยู่สองแบบ ได้แก่ แบบเดี่ยวและแบบคู่ซีลเครื่องกลแบบคู่แต่ละประเภทมีข้อดีที่แตกต่างกันและตอบสนองความต้องการในการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง บทความนี้จะเจาะลึกถึงความแตกต่างระหว่างโซลูชันการปิดผนึกทั้งสองประเภทนี้ พร้อมทั้งสรุปฟังก์ชันการใช้งาน การใช้งาน และประโยชน์ต่างๆ ของแต่ละโซลูชัน

อะไรคือซีลเครื่องกลแบบเดี่ยว?
ซีลเชิงกลตัวเดียวประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน ได้แก่ ส่วนหมุนและหน้าซีลคงที่หน้าซีลแบบหมุนจะติดอยู่กับเพลาหมุน ในขณะที่หน้าคงที่จะถูกตรึงไว้กับตัวเรือนปั๊ม หน้าทั้งสองนี้จะถูกดันเข้าด้วยกันด้วยกลไกสปริง ซึ่งช่วยให้สร้างซีลที่แน่นหนาเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวรั่วไหลไปตามเพลา

วัสดุหลักที่ใช้สำหรับพื้นผิวซีลเหล่านี้มีความหลากหลาย โดยวัสดุที่นิยมใช้กันคือ ซิลิกอนคาร์ไบด์ ทังสเตนคาร์ไบด์ เซรามิก หรือคาร์บอน ซึ่งมักเลือกใช้ตามลักษณะของของเหลวในกระบวนการและเงื่อนไขการทำงาน เช่น อุณหภูมิ แรงดัน และความเข้ากันได้ของสารเคมี นอกจากนี้ ฟิล์มหล่อลื่นของของเหลวที่สูบเข้าไปมักจะอยู่ระหว่างหน้าซีลเพื่อลดการสึกหรอ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการรักษาอายุการใช้งาน

ซีลเครื่องกลแบบเดี่ยวมักใช้กับงานที่มีความเสี่ยงต่อการรั่วไหลไม่ก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยหรือปัญหาสิ่งแวดล้อม การออกแบบที่เรียบง่ายทำให้ติดตั้งได้ง่ายและมีต้นทุนเริ่มต้นต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโซลูชันการปิดผนึกที่ซับซ้อนกว่า การบำรุงรักษาซีลเหล่านี้ต้องมีการตรวจสอบและเปลี่ยนใหม่เป็นประจำตามระยะเวลาที่กำหนดเพื่อป้องกันการชำรุดที่เกิดจากการสึกหรอตามปกติ

ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการกลไกการปิดผนึกน้อยกว่า ซึ่งไม่มีของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือเป็นอันตราย ซีลเชิงกลตัวเดียวจะช่วยให้มีประสิทธิภาพสารละลายปิดผนึกมีส่วนช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และยังทำให้การบำรุงรักษาเป็นเรื่องง่ายอีกด้วย

คำอธิบายคุณสมบัติ
ส่วนประกอบหลัก หน้าซีลแบบหมุน (บนเพลา) หน้าซีลแบบคงที่ (บนตัวเรือนปั๊ม)
วัสดุ ซิลิกอนคาร์ไบด์, ทังสเตนคาร์ไบด์, เซรามิก, คาร์บอน
กลไกแบบสปริงที่มีหน้าต่างๆ ดันเข้าหากัน
ฟิล์มซีลอินเทอร์เฟซของเหลวระหว่างหน้า
การใช้งานทั่วไป ของเหลว/กระบวนการอันตรายน้อยกว่าที่มีความเสี่ยงจากการรั่วไหลน้อยที่สุด
ข้อดี การออกแบบที่เรียบง่าย ติดตั้งง่าย ต้นทุนต่ำ
ข้อกำหนดการบำรุงรักษา การตรวจสอบตามระยะเวลาที่กำหนด เปลี่ยนอะไหล่ตามระยะเวลาที่กำหนด
ซีลเครื่องกลสปริงเดี่ยว e1705135534757
Double Mechanical Seal คืออะไร?
ซีลเชิงกลแบบคู่ประกอบด้วยซีลสองตัวที่จัดเรียงเป็นชุด เรียกอีกอย่างว่าซีลเชิงกลแบบตลับคู่ การออกแบบนี้ช่วยให้กักเก็บของเหลวที่ถูกปิดผนึกได้ดีขึ้น ซีลแบบคู่มักใช้ในงานที่การรั่วไหลของผลิตภัณฑ์อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหรือความปลอดภัยของบุคลากร ในกรณีที่ของเหลวในกระบวนการมีราคาแพงและจำเป็นต้องอนุรักษ์ไว้ หรือในกรณีที่ของเหลวจัดการยากและอาจตกผลึกหรือแข็งตัวเมื่อสัมผัสกับสภาวะบรรยากาศ

ซีลเชิงกลเหล่านี้มักประกอบด้วยซีลด้านในและด้านนอก ซีลด้านในจะเก็บผลิตภัณฑ์ไว้ในตัวเรือนปั๊มในขณะที่ซีลด้านนอกทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นสำรองเพื่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น ซีลคู่มักจะต้องมีของเหลวบัฟเฟอร์ระหว่างซีลทั้งสอง ซึ่งทำหน้าที่เป็นทั้งน้ำมันหล่อลื่นและสารหล่อเย็นเพื่อลดความร้อนจากแรงเสียดทาน ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของซีลทั้งสอง

ของเหลวบัฟเฟอร์สามารถมีได้ 2 รูปแบบ คือ ของเหลวที่ไม่ได้รับแรงดัน (เรียกว่าของเหลวกั้น) หรือของเหลวที่มีแรงดัน ในระบบที่มีแรงดัน หากซีลด้านในเสียหาย ไม่ควรมีการรั่วไหลทันที เนื่องจากซีลด้านนอกจะรักษาการกักเก็บเอาไว้จนกว่าจะสามารถบำรุงรักษาได้ การตรวจสอบของเหลวกั้นนี้เป็นระยะๆ จะช่วยคาดการณ์ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของซีลได้

คำอธิบายคุณสมบัติ
โซลูชันการปิดผนึกที่มีการป้องกันสูงสำหรับความขัดแย้ง
การออกแบบ ตราประทับสองอันเรียงกันเป็นชุด
การใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย การอนุรักษ์ของเหลวที่มีราคาแพง การจัดการของเหลวที่ยากต่อการจัดการ
ข้อดี เพิ่มความปลอดภัย ลดโอกาสรั่วไหล ยืดอายุการใช้งานได้
ความต้องการของเหลวบัฟเฟอร์ อาจเป็นของเหลวที่ไม่มีแรงดัน (ของเหลวกั้น) หรือของเหลวที่มีแรงดัน
ความปลอดภัย ช่วยให้มีเวลาในการดำเนินการบำรุงรักษาก่อนที่จะเกิดการรั่วไหลหลังจากเกิดความล้มเหลว
ซีลเครื่องกลคู่ 500×500 1
ประเภทของซีลเครื่องกลแบบคู่
การกำหนดค่าซีลเชิงกลแบบคู่ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับความท้าทายในการปิดผนึกที่ท้าทายมากกว่าซีลเชิงกลแบบเดี่ยว การกำหนดค่าเหล่านี้ได้แก่ การจัดเรียงแบบติดหลัง หันหน้าเข้าหากัน และแบบเรียงกัน โดยแต่ละแบบมีการตั้งค่าและการทำงานที่แตกต่างกัน

1. ซีลเชิงกลแบบคู่หลังถึงหลัง
ซีลเชิงกลแบบคู่ที่ติดกันเป็นแถวยาวประกอบด้วยซีลเดี่ยว 2 ตัวที่จัดเรียงในลักษณะติดกัน ซีลประเภทนี้ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานเฉพาะที่มีการใช้ระบบของเหลวกั้นระหว่างซีลเพื่อหล่อลื่นและระบายความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทาน

ในระบบการจัดเรียงแบบแบ็คทูแบ็ค ซีลด้านในจะทำงานภายใต้สภาวะความดันที่คล้ายคลึงกันกับผลิตภัณฑ์ที่กำลังปิดผนึก ในขณะที่แหล่งภายนอกจะจ่ายของเหลวกั้นที่ความดันสูงกว่าให้กับซีลด้านนอก วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะมีความดันเป็นบวกเสมอที่หน้าซีลทั้งสองด้าน จึงป้องกันไม่ให้ของเหลวจากกระบวนการรั่วไหลสู่สิ่งแวดล้อม

การใช้การออกแบบซีลแบบแบ็คทูแบ็คนั้นมีประโยชน์ต่อระบบที่มีปัญหาเรื่องแรงดันย้อนกลับหรือเมื่อการรักษาฟิล์มหล่อลื่นให้คงที่เป็นสิ่งสำคัญในการหลีกเลี่ยงสภาวะการทำงานแบบแห้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่มีแรงดันสูง ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานที่ยาวนานของระบบซีล เนื่องจากมีการออกแบบที่แข็งแรง จึงทำให้ซีลเหล่านี้ให้ความปลอดภัยเพิ่มเติมในกรณีที่แรงดันย้อนกลับของระบบเกิดขึ้นโดยไม่คาดคิด ซึ่งมิฉะนั้นอาจส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของซีลเชิงกลตัวเดียวได้

ระบบซีลเชิงกลแบบคู่หน้าต่อหน้า หรือเรียกอีกอย่างว่าซีลคู่ ได้รับการออกแบบให้มีหน้าซีลตรงข้ามกันสองหน้า โดยวางตำแหน่งเพื่อให้ซีลด้านในและด้านนอกสัมผัสกันผ่านหน้าแบนของแต่ละซีล ระบบซีลประเภทนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับการใช้งานที่มีแรงดันปานกลาง ซึ่งจำเป็นต้องควบคุมของเหลวระหว่างซีล และอาจเป็นอันตรายได้หากเกิดการรั่วไหล

ประโยชน์ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของการใช้ซีลเชิงกลแบบคู่หน้าต่อหน้าคือความสามารถในการป้องกันไม่ให้ของเหลวในกระบวนการรั่วไหลสู่สิ่งแวดล้อม โดยการสร้างสิ่งกีดขวางด้วยบัฟเฟอร์หรือของเหลวกั้นระหว่างซีลหน้าแบนทั้งสองภายใต้แรงดันที่ต่ำกว่าของเหลวในกระบวนการ การรั่วไหลใดๆ มีแนวโน้มที่จะเคลื่อนไปทางบริเวณนี้และออกจากการปลดปล่อยภายนอก

การกำหนดค่านี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบสภาพของของเหลวกั้นได้ ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวัตถุประสงค์ในการบำรุงรักษาและช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาว เนื่องจากเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นนั้นอยู่ภายนอก (ด้านบรรยากาศ) หรือภายใน (ด้านกระบวนการ) ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของแรงดัน ผู้ปฏิบัติงานจึงสามารถตรวจจับการรั่วไหลได้ง่ายกว่าการกำหนดค่าซีลอื่นๆ

ข้อดีอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับอายุการใช้งานที่สึกหรอ ซีลประเภทนี้มักจะมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน เนื่องจากอนุภาคใดๆ ที่มีอยู่ในของไหลกระบวนการจะมีผลกระทบเชิงลบต่อพื้นผิวที่ปิดผนึกน้อยกว่าเนื่องจากตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน และเนื่องจากอนุภาคเหล่านี้ทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรงน้อยกว่าเนื่องจากมีของไหลบัฟเฟอร์อยู่

3.ซีลเครื่องกลคู่แบบคู่ขนาน
ซีลเครื่องกลแบบคู่เรียงต่อกันหรือแบบหันหน้าเข้าหากันเป็นโครงสร้างการปิดผนึกที่ซีลเครื่องกลสองตัวเรียงต่อกัน ระบบนี้ให้ระดับความน่าเชื่อถือและการกักเก็บที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับซีลเดี่ยว ซีลหลักตั้งอยู่ใกล้กับผลิตภัณฑ์ที่กำลังปิดผนึกมากที่สุด ทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางหลักเพื่อป้องกันการรั่วไหล ซีลรองจะอยู่ด้านหลังซีลหลักและทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันเพิ่มเติม

ซีลแต่ละตัวภายในชุดเรียงซ้อนจะทำงานแยกกัน เพื่อให้แน่ใจว่าหากซีลหลักเกิดความล้มเหลว ซีลรองจะบรรจุของเหลวไว้ ซีลเรียงซ้อนมักจะใช้ของเหลวบัฟเฟอร์ที่มีความดันต่ำกว่าของเหลวกระบวนการระหว่างซีลทั้งสอง ของเหลวบัฟเฟอร์นี้ทำหน้าที่เป็นทั้งน้ำมันหล่อลื่นและสารหล่อเย็น ช่วยลดความร้อนและการสึกหรอบนหน้าซีล

เพื่อรักษาประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของซีลเชิงกลแบบคู่ขนาน จำเป็นต้องมีระบบรองรับที่เหมาะสมเพื่อควบคุมสภาพแวดล้อมรอบๆ แหล่งภายนอกจะควบคุมอุณหภูมิและแรงดันของของเหลวบัฟเฟอร์ ในขณะที่ระบบตรวจสอบจะติดตามประสิทธิภาพของซีลเพื่อแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้า

การกำหนดค่าแบบคู่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการทำงานโดยให้การสำรองข้อมูลเพิ่มเติมและลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับของเหลวอันตรายหรือเป็นพิษ ด้วยการมีการสำรองข้อมูลที่เชื่อถือได้ในกรณีที่ซีลหลักล้มเหลว ซีลเชิงกลคู่จึงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในการใช้งานที่หนักหน่วง ช่วยให้เกิดการรั่วไหลน้อยที่สุดและเป็นไปตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด

ความแตกต่างระหว่างซีลเครื่องกลแบบเดี่ยวและแบบคู่
ความแตกต่างระหว่างซีลเครื่องกลแบบเดี่ยวและแบบคู่เป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ ซีลเครื่องกลแบบเดี่ยวประกอบด้วยพื้นผิวเรียบสองพื้นผิวที่เลื่อนเข้าหากัน พื้นผิวด้านหนึ่งยึดติดกับตัวเรือนอุปกรณ์และอีกด้านยึดติดกับเพลาหมุน โดยมีฟิล์มของไหลที่ทำหน้าที่หล่อลื่น ซีลประเภทนี้มักใช้ในงานที่ไม่ค่อยมีปัญหาการรั่วไหลหรือสามารถจัดการกับการรั่วไหลของของเหลวในปริมาณปานกลางได้

ในทางกลับกัน ซีลเชิงกลคู่ประกอบด้วยซีลคู่หนึ่งที่ทำงานควบคู่กัน ซึ่งให้การป้องกันเพิ่มเติมต่อการรั่วไหล การออกแบบประกอบด้วยชุดซีลด้านในและด้านนอก ซีลด้านในจะกักเก็บผลิตภัณฑ์ไว้ภายในปั๊มหรือเครื่องผสม ในขณะที่ซีลด้านนอกจะป้องกันไม่ให้สิ่งปนเปื้อนภายนอกเข้ามา และยังป้องกันของเหลวใดๆ ที่อาจหลุดออกมาจากซีลหลักอีกด้วย ซีลเชิงกลคู่เป็นที่นิยมในสถานการณ์ที่ต้องจัดการกับสื่ออันตราย เป็นพิษ แรงดันสูง หรือปลอดเชื้อ เนื่องจากให้ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยที่มากขึ้นโดยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนและการสัมผัสสิ่งแวดล้อม

สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือซีลเชิงกลแบบคู่ต้องใช้ระบบรองรับเสริมที่ซับซ้อนกว่า ซึ่งรวมถึงระบบของเหลวบัฟเฟอร์หรือกั้น การตั้งค่านี้ช่วยรักษาความแตกต่างของแรงดันระหว่างส่วนต่างๆ ของซีล และให้ความเย็นหรือความร้อนตามความจำเป็น ขึ้นอยู่กับสภาวะของกระบวนการ

สรุปแล้ว
โดยสรุปแล้ว การตัดสินใจเลือกซีลเชิงกลแบบเดี่ยวหรือแบบคู่ถือเป็นเรื่องสำคัญ เนื่องจากขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ลักษณะของของเหลวที่จะปิดผนึก ข้อควรพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม และข้อกำหนดในการบำรุงรักษา ซีลแบบเดี่ยวมักคุ้มต้นทุนและบำรุงรักษาง่ายกว่า ในขณะที่ซีลแบบคู่จะช่วยปกป้องทั้งบุคลากรและสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้นเมื่อต้องจัดการกับสื่ออันตรายหรือสื่อที่กัดกร่อน