Bu makale, mekanik salmastranın ne olduğunu ve bunun çalışmasını sağlayan kilit tasarım özelliklerini açıklayacaktır.
Sıvı aktarma pompası sızdırmazlığının temelleri
Mekanik salmastra, döner milin sabit bir gövdeden geçtiği ya da zaman zaman da gövdenin mil etrafında döndüğü bir tank içerisinde (genellikle pompalar, karıştırıcılar, vb.) sıvının bulunduğu bir yöntemdir.
Santrifüj pompa sızdırmazlığı yapılırken zorlu görev, büyük miktarda basınçlı sıvının sızmasını önlerken aynı zamanda döner milin pompanın ‘nemli’ alanına girmesini sağlamaktır.
Bu zorluğun üstesinden gelmek için mil ve pompa gövdesi arasında, pompalanan proses basıncını tutabilecek ve mil dönüşünden kaynaklanan sürtünmeye dayanabilecek bir salmastra olması gerekir.
Geleneksel Yöntemler
Mekanik salmastraların işleyişini incelemeden önce bu sızdırmazlığı meydana getiren diğer yöntemleri anlamak önemlidir. Hala sıklıkla kullanılan yöntemlerden biri Yumuşak Salmastra dır.
Yumuşak salmastra, mil ve pompa gövdesi arasındaki boşluğu fiziki olarak dolduran, mil etrafına sarılan örgü, halata benzer bir materyaldir.
Yumuşak salmastra hâlâ pek çok uygulamada yaygın olarak kullanılmasına karşın giderek çok daha fazla kullanıcı, aşağıdaki nedenlerden ötürü mekanik salmastraları benimsemektedir;
- Mil dönüşünden kaynaklanan sürtünme, salmastrayı zamanla aşındırarak salmastra yeniden ayarlanana veya yeniden sarılana kadar sızıntının artmasına yol açar.
- Mil sürtünmesi aynı zamanda contanın soğuması için büyük miktarda su sıkılması gerektiği anlamına gelir.
- Sızıntıyı azaltmak için conta, mile baskı yapmalı; bu da pompanın mili döndürmesi için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyması demektir.
- Contanın mile temas etmesi gerektiğinden bir süre sonra mil üzerinde yiv oluşacaktır, bunun da onarımı ya da değişimi pahalı olabilir.
Mekanik salmastralar bu güçlüklerin üzerinden gelmek üzere tasarlanmıştır
Tasarım
Basit bir mekanik salmastra, üç sızdırmazlık noktası içerir.
Salmastranın sabit bölümü, statik salmastralı pompa gövdesine yerleştirilmiş olup sabit bölüm ile pompa gövdesi arasında sıkıştırılmış o-ring ya da yumuşak salmastra ile mühürlenebilir.
(Aşağıda kırmızı vurgulanan, solda sabit bölüm ve sağda döner bölüm)
Salmastranın döner bölümü genellikle bir O-ring kullanılarak mil üzerine mühürlenir. Salmastranın bu bölümü mille birlikte döndüğünden bu sızdırmazlık noktası sabit olarak da adlandırılabilir.
Mekanik salmastranın kendisi, salmastranın sabit ve döner bölümleri arasındaki arabirimdir.
İster sabit isterse de dönen bölüm olsun salmastranın bir kısmı her zaman esnek bir şekilde takılır; küçük mil sapmalarını, rulman toleranslarından kaynaklı mil hareketi ve üretim toleranslarından kaynaklı yanlış hizalamayı düzeltmek için yay yüklüdür.
Sızdırmazlık Noktaları
Salmastra tasarımındaki sızdırmazlık noktalarının ikisi basit statik salmastralarken dönen ve sabit parçalar arasındaki salmastra daha fazla dikkat gerektirir. Bu ana salmastra bütün salmastra tasarımının temeli ve salmastranın çalışmasında olmazsa olmazdır.
Ana salmastra aslında yay yüklü dikey rulmandır, biri sabit biri döner olmak üzere tamamen düz iki yüzden oluşur, bu yüzler birbirine karşı hareket eder. Mühürlenmiş sıvıdan gelen hidrolik güç ile salmastra tasarımından gelen yay gücü kullanılarak salmastra yüzeylerine birlikte basılır. Salmastra, pompanın dönen (mil) ve sabit bölümleri arasında sızıntıyı önlemek için tasarlanmıştır.
Salmastra yüzeyleri, tamamen düz bir şekilde birbiri üzerine biner; genellikle 2-3 Helyum hafif şeritler (0,00003” / 0,0008 mm).
Salmastra yüzeyleri herhangi bir yağ olmadan dönerlerse eskiyip yüzey aşınmasından ve ısı üretiminden dolayı kısa sürede bozulabilir. Bu nedenle döner ve sabit salmastra yüzeyinin arasında bir miktar yağlayıcı gerekir; bu, sıvı film olarak bilinmektedir
Sıvı Film
Çoğu mekanik salmastrada yüzeyler, salmastra yüzeyleri arasına ince bir sıvı filmi uygulanarak yağlı tutulur. Bu film, pompalanan işlem sıvısından ya da harici bir kaynaktan gelebilir.
Yüzler arasındaki sıvı film ihtiyacı, tasarım sorununu gösterir; salmastranın kendisine zarar verebilecek şekilde yüzler arasına atık madde girmesine ya da salmastra sızıntısına izin vermeden yüzler arasında kabul edilebilir miktarda yeterli yağ olması gerekir.
Bu, salmastra yüzleri arasındaki boşluğa temiz yağlama sıvısından az bir miktar içeri girebilecek kadar büyük ancak atıkların girmesini önleyecek kadar küçük bir boşluk bırakılarak sağlanabilir.
Tipik bir salmastra yüzleri arasındaki boşluk 1 mikron kadar küçüktür başka bir deyişle insan saçından 75 kat daha incedir. Boşluk çok küçük olduğundan salmastra yüzlerine zarar verebilecek parçacıklar giremez ve bu açıklıktan sızan sıvı miktarı da o kadar azdır ki buhar şeklinde görünür - tipik bir uygulamada günde ½ çay kaşığı kadar.
Bu mikro boşluk, salmastra yüzeylerini birbirine doğru itmek için yaylar ve hidrolik kuvvet kullanılarak korunurken yüzeyler arasındaki sıvının (sıvı film) basıncı bunları birbirinden ayırmak için hareket eder.
Bunları birbirinden ayırmak için iten basınç olmadan iki salmastra yüzeyi birbirine tamamen temas eder, bu kuru çalışma olarak bilinir ve salmastranın hızla bozulmasına neden olacaktır.
İşlem basıncı (ve yay kuvveti) olmadan yüzler birlikte itildiğinde salmastra yüzleri, birbirinden çok fazla ayrılabilir ve bu da sı
