במדחס – "הלב" התעשייתי – איטום אמין של גזים או נוזלים בלחץ גבוה הוא קריטי לפעולה יעילה ובטוחה. בין פתרונות האיטום,אטמי פנים מכנייםבולטים כבחירה המועדפת עבור מדחסים מודרניים, במיוחד ביישומים במהירות גבוהה, בלחץ גבוה וביישומים קריטיים. בליבת מערכת זו טמון זוג מדויק שלטבעות איטום (טבעת מסתובבת וטבעת נייחת), המכונה לעתים קרובות"פני חותם".
1. משימה מרכזית: בלימה ללא דליפות
התפקיד העיקרי הוא חד משמעי:
- מניעת דליפת מדיום:מניעת דליפת גז/נוזל בלחץ גבוה (נוזל קירור, אוויר, גז תהליך) לאורך הפיר. דליפות גורמות לאובדן מוצר, מפגעים סביבתיים (גזי חממה/רעילים) וסיכוני בטיחות (חומרים דליקים).
- הרחקת מזהמים:חסימה של אוויר חיצוני, לחות, אבק או פסולת. זיהום מוביל לקורוזיה (למשל, אמולסיה של חומר סיכה), בלאי של רכיבים וכשל במערכת.
- שלמות לחץ:שמירה על לחץ תפעולי למען יעילות. דליפות מפחיתות את הלחץ, ומגדילות את צריכת האנרגיה.
- חיי שירות מורחבים:אטמים איכותיים עומדים בסל"ד גבוה, לחץ, טמפרטורה ותנאי ריצה יבשה, ומפחיתים את זמן ההשבתה.
2. הנדסה מדויקת: איטום דינמי באמצעות שכבות נוזלים
איטום מסתמך על משטחים שטוחים מלופפים הפועלים יחד:
- זוג מסתובב/נייח:ה-טבעת מסתובבתמסתובב עם הפיר; הטבעת נייחתתיקונים לדיור.
- משטחים מלופפים:משטחי איטום שטוחים במיוחד (דרגת לייזר λ/2) וחלקים נוגעים תחת לחץ קפיץ והידראולי.
- שימון מיקרוסקופי:נוצר שכבת נוזל בעובי 2-5 מיקרומטר (נוזל תהליך או נוזל מחסום) בין הפאות כדי:
- להפחית חיכוך(מונע שחיקה)
- אפשר איטום(צמיגות הנוזל חוסמת דליפה)
- פיזור חום(מחיכוך פנים)
- דינמיקה מאוזנת:עומס קפיץ מבטיח מגע; לחץ הידרודינמי שומר על השכבה. חוסר איזון גורם לכשל (למשל, עיוות פנים, חדירת חלקיקים).
3. בחירת חומרים: מתוכננים לתנאים קיצוניים
משטחי האטם פועלים לפי אסטרטגיית זיווג של "קשה מול רך". מאפיינים קריטיים: קשיות, עמידות בפני שחיקה/קורוזיה, מוליכות תרמית ועמידות בפני הלם תרמי.
| סוג חומר | משטח קשיח (בדרך כלל נייח) | פנים רכות (בדרך כלל מסתובבות) |
|---|---|---|
| חומרים ראשוניים | סיליקון קרביד (SiC): • מסונטר (SSiC): עמידות מעולה בפני קורוזיה • ריאקציה-בלונדד (RBSiC): קשיחות גבוהה יותר בחירה דומיננטית עבור שירותים קשים (עומס חום גבוה, מדיה קורוזיבית). | גרפיט ספוג: • ממולא במתכת (Cu/Sb): מוליכות משופרת • ממולא בשרף: עמידות כימית אידיאלי בשילוב עם SiC. סובל משקע קל של מוצקים. |
| טונגסטן קרביד (WC): • קשור לניקל: עמידות טובה יותר בפני קורוזיה • קשור יחד: קשיות גבוהה יותר נפוץ במדחסים משומנים בשמן. | SiC מסונטר (SSiC): משמש בזוגות "קשה/קשה" עבור אטמי גז יבשים (DGS) או מדיות בעלות סיכה נמוכה. | |
| קרמיקה מאלומינה (Al₂O₃): חסכוני עבור P/T נמוך, שירותים נקיים. | PTFE מחוזק: מוגבל ליישומים בעלי P/T נמוך, קורוזיביים מאוד, שאינם קריטיים. |
4. עיצוב הוליסטי: מעבר לפנים
אמינות האטמים דורשת שילוב של:
- אטמים משניים:טבעות O/טבעות V (FKM/EPDM/PTFE) לאיטום סטטי.
- מערכות קפיצים:סגסוגות עמידות בפני קורוזיה לעומס פנים עקבי.
- איזון לחץ:עיצובים מאוזנים עבור יישומים של >200 psig.
- מערכות תמיכה לאיטומים:תוכניות שטיפה (תוכנית API 11/32) לקירור/בקרת פסולת.
מַסְקָנָה
אטמי מכניים של מדחסים הם גיבורים אלמונים. בשילוב עם הנדסה מדויקת וחומרים ייעודיים, הם שולטים בשלושה שלבים: מהירות, לחץ ותוקפנות - ומספקים בלימה ללא דליפות תוך מקסום זמן הפעילות והבטיחות הסביבתית.
זמן פרסום: 08-07-2025