mechanical seal ปั้ม ซีล API
mechanical seal ปั้ม ซีล API

สวัสดีครับเพื่อนๆหลังจากห่างหายกันไปนาน ทาง Blog นายช่างมาแชร์ จึงขอมาแชร์เรื่องปั้มต่อนะครับ คราวนี้ขอมาแชร์ชิ้นส่วนสำคัญในปั้มตัวนึง ที่เรียกว่าเป็นตัวที่เปราะบางที่สุด และเวลาซ่อมปั้มทีไรก็เพราะตัวนี้ตลอด….

Mechanical seal คืออะไร??

แม็คแคนิคอลซีล (Mechanical seal) ซึ่งแม็คแคนิคอลซีลทำหน้าที่กันรั่วในปั้มที่คอเพลา ที่ต้องคอยรับแรงดันสูงของของไหลที่ถูกสร้างขึ้นจากตัวปั้มเอง และอุณหภูมิ การกัดกร่อน หรือแม้แต่ความสกปรก ตะกอน ต่างๆในของไหลเอง ;
NOTE: ต่อจากนี้ขอเรียก แม็คแคนิคอลซีล ว่าแม็คซีลนะครับ
ดังนั้นตัวแม็คซีลจะต้องถูกออกแบบให้มีความแข็งแรง ทนทาน ต่อของไหลที่ปั้มเค้าส่งไปครับ

ตำแหน่งของ Shaft seal หรือซีลที่คอเพลาของปั้ม ซึ่งเป็นตำแหน่งติดตั้งของแม็คแคนิคอลซีล และประเก็นเชือก
ตำแหน่งของ Shaft seal หรือซีลที่คอเพลาของปั้ม ซึ่งเป็นตำแหน่งติดตั้งของแม็คแคนิคอลซีล และประเก็นเชือก

ซึ่งก่อนหน้ายุคแม็คซีลจะเป็นที่นิยมใช้กัน อุปกรณ์ที่ใช้ในการกันรั่วคอเพลา (Shaft seal) จะเป็น Grand packing seal หรือบางที่อาจจะคุ้นหูในชื่อ “ประเก็นเชือก”
ลักษณะจะคล้ายๆเชือก แต่เป็นวัสดุที่ทนความร้อน การกัดกร่อน และมีความยืดหยุ่นสูงจำพวก Asbestos, Aramid, PTFE, Graphite, PTFE/Graphite, และ Non-asbestos เป็นต้น
หลังจากที่ร้อยเชือกเข้าไปเสร็จก็จะถูกอัดด้วย gland อีกทีครับ
แต่ข้อเสียหลักๆเลยคือ จะต้องมีของไหลหรือ process เข้าไปหล่อเลี้ยงตัวเชือกเพื่อการหล่อลื่นเสมอ (เพื่อนๆลองคิดดูครับว่า หากสารนั้นเป็นสารอันตรายที่มีพิษ หรือสามารถติดไฟ หรือระเบิดได้รุนแรง ก็จะมีความเสียต่อคนทำงาน และโรงงานด้วยจริงไหมครับ)
ดังนั้นในยุคปัจจุบันแม็คซีลก็เลยได้รับความนิยมที่กว้างขวางกว่าแบบประเก็นเชือกครับผม

ภาพด้านในของประเก็นเชือก (packing seal) ที่ในยุคเริ่มแรกนิยมใช้เป็นการกันรั่วที่คอเพลาครับ
ภาพด้านในของประเก็นเชือก (packing seal) ที่ในยุคเริ่มแรกนิยมใช้เป็นการกันรั่วที่คอเพลาครับ

ส่วนประกอบของ Mechanical seal

ส่วนประกอบหลักๆ 5 อย่างของแมคแคนิคอลซีล
ส่วนประกอบหลักๆ 5 อย่างของแมคแคนิคอลซีล

ส่วนประกอบหลักๆของแม็คซีลจะประกอบด้วย 5 ส่วนหลักๆดังนี้นะครับ
1. แหวนหลัก (Primary ring)
2. แหวนรอง (Mating ring)
3. ชุดกันรั่วรอง,โอริง (Secondary seal, O-ring & gasket)
4. ชุดสปริง (Spring mechanism)
5. ชุดขับเคลื่อน (Drive mechanism)

1. แหวนหลัก (Primary ring)


แหวนหลัก (Primary ring)

แหวนหลัก (Primary ring)

แหวนหลัก และแหวนรองเป็นส่วนประกอบสำคัญในการกันรั่วหลัก (เพราะช่องนี้จะเป็นช่องที่ใหญ่ที่สุดที่ต้องรับแรงดันมหาศาลจากตัวปั้ม รวมถึงอุณหภูมิและการกัดกร่อนต่างๆด้วยครับ)
แหวนหลักจะมีลักษณะเป็นแหวน ประกบกับแหวนรอง ตรงส่วนที่ประกบกันเราจะเรียกว่า “หน้าเฟส (face)” ที่เรียบมากๆ (หน่วยวัดเป็น light band ซึ่งความขรุขระของแหวนแทบจะไม่มีเลยครับ)

มื่อแหวนหลัก และแหวนรองประกบกัน พื้นที่สัมผัสตรงนั้นเราจะเรียกว่าหน้าเฟส
มื่อแหวนหลัก และแหวนรองประกบกัน พื้นที่สัมผัสตรงนั้นเราจะเรียกว่าหน้าเฟส
หน้าซีลเฟสที่มีความเรียบมากๆ หน่วยวัดเป็น light band

เมื่อผิวที่เรียบสุดๆมาประกบกันก็จะสามารถกันรั่วได้ครับ; แต่โดยหลักการแล้วที่กันรั่วได้หน้าเฟสอ่ะครับจะมี clearance น้อยๆมากๆระดับหนึ่งซึ่งเกิดจาก ความดันของห้องแมคแคนิคอลซีลเอง (ที่เกิดจากปั้มสร้างความดัน)ไปดันตัวของเหลว ที่เป็นของไหลอัดตัวไม่ได้ (in-compressible fluid) ซึ่งจะทำให้เกิด clearance น้อยๆนี่แหละครับดังนั้นแปลว่าตัว mechanical seal ไม่ได้กันรั่ว 100% นะครับ จะมีส่วนซึมแบบน้อยๆมาก ซึ่งเรียกว่าแทบจะไม่มีออกมานะครับ
โดยการดูแหวนหลักแหวนรอง เราจะดูที่ชุดสปริงครับ โดยแหวนหลักจะต้องติดอยู่กับชุดสปริงครับ และสามารถเคลื่อนไหวได้ในแนวแกน (axial movement) เพื่อให้ตัวได้ระหว่างทำงาน และช่วงที่ไม่ได้เดินเครื่องจักรแรงสปริงตัวนี้ก็จะกันรั่วไม่ให้ของเหลวไหลออกมาสู่ด้านนอกครับ

2. แหวนรอง (Mating ring)

แหวนรอง (Mating ring)

แหวนรองทำหน้าที่ประกบกับแหวนหลัก (Primary ring) เพื่อกันรั่ว และตำแหน่งของแหวนรองจะไม่ได้ติดอยู่ที่ชุดสปริง แต่จะติดตั้งอยู่ที่ gland ซึ่งจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้

3. ชุดกันรั่วรอง,โอริง (Secondary seal, O-ring & gasket)

O-ring ในตำแหน่งต่างๆในแม็คแคนิคอลซีล
O-ring ในตำแหน่งต่างๆในแม็คแคนิคอลซีล

จากที่เราทราบกันแล้วว่าตำแหน่งของหน้าเฟสจะมีการรั่วเกิดขึ้นอยู่บ้าง ดังนั้นในการออกแบบชุดกันรั่วรองในแต่ละตำแหน่งของแม็คซีลจะถูกออกแบบให้กันซึม ที่เกิดจากการรั่วหลักของหน้าเฟสครับ
โดยวัสดุที่ใช้ทำ O-ring ก็จะต้องถูกออกแบบให้ทนทานต่ออุณหภูมิ และการกัดกร่อนของของเหลวให้ได้ด้วย ซึ่งอาาจะเป็น PTFE, Vilton, Karez เป็นต้นครับ
นอกจากนี้ชุดกันรั้วรองไม่ได้มีชนิดที่เป็นแค่ O-ring แต่ยังมีชนิดที่เป็น Wedge, V-ring, U-cup, bellow ด้วยนะครับ

4. ชุดสปริง (Spring mechanism)

ชุดสปริงในแม็คแคนิคอลซีล
ชุดสปริงในแม็คแคนิคอลซีล

ชุดสปริงของแม็คซีลจะถูกออกแบบสำหรับให้เป็นแรงกดในกรณีที่ความดันในห้องแมคซีลไม่มี (กรณีปั้มไม่ได้เดินเครื่อง) แรงสปริงจะไปกดหน้าเฟสไม่ให้ของเหลวรั่วไหลออกมา
และนอกจากนั้นหน้าที่ของชุดสปริงก็จะทำให้ชุดแหวนหลักเคลื่อนตัวได้ขณะใช้งานหากมีแรงกระทำเข้ามากระทำ สปริงก็มีหลากหลายชนิดแต่จะแบ่งเป็น สปริงเดี่ยว (Single spring) ที่ออกแบบให้ใช้กับงานหนักๆ แต่ก็รับความถี่ในการใช้งานได้ไม่นาน และสปริงชุด (multiple spring) ที่นิยมใช้ในปัจจุบันในงานที่ไม่หนักมาก

5. ชุดขับเคลื่อน (Drive mechanism)

ชุดขับเคลื่อนของแม็คแคนิคอลซีล
ชุดขับเคลื่อนของแม็คแคนิคอลซีล

ชุดขับเคลื่อนมีหน้าที่ในการพาแรงจากเพลาเข้าไปขับ Shaft sleeve และ Primary ring ผ่านชุดอุปกรณ์ที่เรียกว่า Anti-rotation pin เช่น set screw drive, key drive, pin drive และอื่นๆ

ชุด Anti-rotation pin ในแบบต่างๆ
ชุด Anti-rotation pin ในแบบต่างๆ

สำหรับบทความนี้ ขอขอบคุณสปอนเซอร์ใจดีจากบริษัท Thai carbon & graphite นะครับผม

รับบริการ mechanical seal ทุกรูปแบบไม่ว่าจะเป็นงาน reconditon, testing และ design and engineering

ติดต่อได้ทาง
e-mail : [email protected]
Fax : 028130847
โทร : 096-8814208, 02420-4434 ต่อ 43

สุดท้ายนี้หากเพื่อนๆมีคำถามสงสัยเกี่ยวกับปั้มหรือแม็คซีลสามารถ inbox มาถามใน facebook นายช่างมาแชร์ได้เลยนะครับ แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Blockdit :  https://www.blockdit.com/naichangmashare
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g

#นายช่างมาแชร์ #mechanicalseal

SHARE US

1 ความคิดเห็น

ทิ้งคำตอบไว้

Please enter your comment!
Please enter your name here