मिक्सर बनाम पंप मैकेनिकल सील जर्मनी, यूके, यूएसए, इटली, ग्रीस, यूएसए

ऐसे कई अलग-अलग प्रकार के उपकरण हैं जिनमें एक स्थिर आवरण से गुज़रने वाले घूर्णन शाफ्ट को सील करना आवश्यक होता है। पंप और मिक्सर (या एजिटेटर) इसके दो सामान्य उदाहरण हैं। जबकि बुनियादी
विभिन्न उपकरणों को सील करने के सिद्धांत समान होने के बावजूद, कुछ अंतर हैं जिनके लिए अलग-अलग समाधानों की आवश्यकता होती है। इस ग़लतफ़हमी के कारण अमेरिकी पेट्रोलियम संस्थान (APEI) जैसे विवादों को जन्म मिला है।
मिक्सर के लिए सील निर्दिष्ट करते समय (API) 682 (एक पंप मैकेनिकल सील मानक) का पालन करें। पंप बनाम मिक्सर के लिए मैकेनिकल सील पर विचार करते समय, दोनों श्रेणियों के बीच कुछ स्पष्ट अंतर हैं। उदाहरण के लिए, ओवरहंग पंपों में इम्पेलर से रेडियल बेयरिंग तक की दूरी (आमतौर पर इंच में मापी जाती है) एक सामान्य टॉप एंट्री मिक्सर (आमतौर पर फीट में मापी जाती है) की तुलना में कम होती है।
इस लंबी असमर्थित दूरी के परिणामस्वरूप पंपों की तुलना में अधिक रेडियल रनआउट, लंबवत मिसलिग्न्मेंट और उत्केंद्रता वाला एक कम स्थिर प्लेटफॉर्म बनता है। उपकरणों का बढ़ा हुआ रनआउट यांत्रिक सीलों के लिए कुछ डिजाइन चुनौतियां पेश करता है। क्या होगा यदि शाफ्ट का विक्षेपण पूरी तरह से रेडियल हो? इस स्थिति के लिए सील डिजाइन करना घूर्णन और स्थिर घटकों के बीच क्लीयरेंस बढ़ाने के साथ-साथ सील फेस रनिंग सतहों को चौड़ा करके आसानी से पूरा किया जा सकता है। जैसा कि संदेह था, मुद्दे इतने सरल नहीं हैं। प्ररित करनेवाला(ओं) पर साइड लोडिंग, जहां भी वे मिक्सर शाफ्ट पर स्थित हों, एक विक्षेपण प्रदान करता है जो सील के माध्यम से शाफ्ट समर्थन के पहले बिंदु तक पूरे रास्ते में परिवर्तित हो जाता है

इसमें एक रेडियल और एक कोणीय घटक होगा जो सील पर एक लंबवत मिसलिग्न्मेंट बनाता है जो मैकेनिकल सील के लिए समस्याएँ पैदा कर सकता है। यदि शाफ्ट और शाफ्ट लोडिंग की प्रमुख विशेषताएँ ज्ञात हों, तो विक्षेपण की गणना की जा सकती है। उदाहरण के लिए, API 682 में कहा गया है कि किसी पंप के सील फ़ेस पर शाफ्ट रेडियल विक्षेपण सबसे गंभीर स्थितियों में 0.002 इंच कुल संकेतित रीडिंग (TIR) के बराबर या उससे कम होना चाहिए। एक टॉप एंट्री मिक्सर पर सामान्य सीमा 0.03 से 0.150 इंच TIR के बीच होती है। अत्यधिक शाफ्ट विक्षेपण के कारण मैकेनिकल सील के भीतर होने वाली समस्याओं में सील घटकों का अधिक घिसाव, घूमते घटकों का स्थिर घटकों को नुकसान पहुँचाने वाले संपर्क में आना, डायनामिक O-रिंग का लुढ़कना और दबना (जिसके कारण O-रिंग का सर्पिल विफलता या फ़ेस हैंग अप हो जाना) शामिल हैं।पंप सील, जिसके कारण यदि बारीकी से निगरानी न की जाए तो सील अनावश्यक रूप से खिंच सकती है और/या समय से पहले ही खराब हो सकती है।

उपकरण निर्माताओं के साथ मिलकर काम करने और उपकरण के डिज़ाइन को समझने के कई उदाहरण हैं, जहाँ सील कार्ट्रिज में रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग को शामिल किया जा सकता है ताकि सील के किनारों पर कोणीयता को सीमित किया जा सके और इन समस्याओं को कम किया जा सके। सही प्रकार के बेयरिंग को लागू करने और संभावित बेयरिंग भार को पूरी तरह से समझने में सावधानी बरतनी चाहिए, अन्यथा बेयरिंग लगाने से समस्या और भी बदतर हो सकती है या नई समस्या भी पैदा हो सकती है। सील विक्रेताओं को उचित डिज़ाइन सुनिश्चित करने के लिए OEM और बेयरिंग निर्माताओं के साथ मिलकर काम करना चाहिए।

मिक्सर सील अनुप्रयोग आमतौर पर कम गति (5 से 300 घुमाव प्रति मिनट [आरपीएम]) वाले होते हैं और अवरोधक द्रवों को ठंडा रखने के लिए कुछ पारंपरिक तरीकों का उपयोग नहीं कर सकते। उदाहरण के लिए, दोहरी सीलों के लिए योजना 53A में, अवरोधक द्रव परिसंचरण एक आंतरिक पंपिंग सुविधा जैसे अक्षीय पंपिंग स्क्रू द्वारा प्रदान किया जाता है। चुनौती यह है कि पंपिंग सुविधा प्रवाह उत्पन्न करने के लिए उपकरण की गति पर निर्भर करती है और सामान्य मिश्रण गति उपयोगी प्रवाह दर उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त नहीं होती है। अच्छी खबर यह है कि सील के मुख से उत्पन्न गर्मी आमतौर पर अवरोधक द्रव के तापमान में वृद्धि का कारण नहीं बनती है।मिक्सर सीलप्रक्रिया से उत्पन्न ऊष्मा ही अवरोधक द्रव के तापमान को बढ़ा सकती है और साथ ही, उदाहरण के लिए, निचली सील के घटकों, मुखों और इलास्टोमर्स को उच्च तापमान के प्रति संवेदनशील बना सकती है। निचली सील के घटक, जैसे सील मुख और ओ-रिंग, प्रक्रिया के निकट होने के कारण अधिक संवेदनशील होते हैं। सील मुखों को सीधे तौर पर गर्मी से नहीं, बल्कि निचली सील मुखों पर अवरोधक द्रव की कम श्यानता और, परिणामस्वरूप, चिकनाई से नुकसान होता है। खराब स्नेहन के कारण संपर्क के कारण मुख क्षतिग्रस्त हो जाता है। अवरोधक तापमान को कम रखने और सील घटकों की सुरक्षा के लिए सील कार्ट्रिज में अन्य डिज़ाइन विशेषताएँ शामिल की जा सकती हैं।

मिक्सर के लिए मैकेनिकल सील को आंतरिक शीतलन कॉइल या जैकेट के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है जो अवरोधक द्रव के सीधे संपर्क में होते हैं। ये विशेषताएँ एक बंद लूप, निम्न-दाब, निम्न-प्रवाह प्रणाली हैं जिनमें शीतलन जल प्रवाहित होता है जो एक अभिन्न ऊष्मा विनिमायक के रूप में कार्य करता है। एक अन्य विधि सील कार्ट्रिज में निचले सील घटकों और उपकरण माउंटिंग सतह के बीच एक शीतलन स्पूल का उपयोग करना है। शीतलन स्पूल एक गुहा है जिसके माध्यम से निम्न-दाब शीतलन जल प्रवाहित होकर सील और बर्तन के बीच एक रोधक अवरोध बनाता है जिससे ऊष्मा अवशोषण सीमित होता है। एक उचित रूप से डिज़ाइन किया गया शीतलन स्पूल अत्यधिक तापमान को रोक सकता है जिससे उपकरण को नुकसान हो सकता है।सील चेहरेऔर इलास्टोमर्स। इस प्रक्रिया से निकलने वाली ऊष्मा अवरोध द्रव के तापमान को बढ़ा देती है।

इन दो डिज़ाइन सुविधाओं का उपयोग संयोजन में या व्यक्तिगत रूप से यांत्रिक सील पर तापमान को नियंत्रित करने में मदद के लिए किया जा सकता है। अक्सर, मिक्सर के लिए मैकेनिकल सील को API 682, 4th संस्करण श्रेणी 1 का अनुपालन करने के लिए निर्दिष्ट किया जाता है, भले ही ये मशीनें API 610/682 में डिज़ाइन आवश्यकताओं को कार्यात्मक, आयामी और/या यांत्रिक रूप से पूरा न करें। ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि अंतिम उपयोगकर्ता सील विनिर्देश के रूप में API 682 से परिचित और सहज हैं और कुछ उद्योग विनिर्देशों के बारे में नहीं जानते हैं जो इन मशीनों/सीलों के लिए अधिक लागू हैं। प्रोसेस इंडस्ट्री प्रैक्टिसेज (PIP) और डॉयचेस इंस्टिट्यूट फर नॉर्मंग (DIN) दो उद्योग मानक हैं जो इस प्रकार के सील के लिए अधिक उपयुक्त हैं- DIN 28138/28154 मानक लंबे समय से यूरोप में मिक्सर OEM के लिए निर्दिष्ट किए गए हैं इन विनिर्देशों के अलावा, कोई सामान्य रूप से प्रचलित उद्योग मानक नहीं हैं, जिसके कारण सील चैम्बर आयाम, मशीनिंग सहनशीलता, शाफ्ट विक्षेपण, गियरबॉक्स डिजाइन, बेयरिंग व्यवस्था आदि में विविधता होती है, जो OEM से OEM में भिन्न होती है।

उपयोगकर्ता का स्थान और उद्योग काफी हद तक यह निर्धारित करेगा कि इनमें से कौन सी विशिष्टता उनकी साइट के लिए सबसे उपयुक्त होगीमिक्सर मैकेनिकल सीलमिक्सर सील के लिए API 682 निर्दिष्ट करना एक अनावश्यक अतिरिक्त खर्च और जटिलता हो सकती है। हालाँकि मिक्सर कॉन्फ़िगरेशन में API 682-योग्य मूल सील को शामिल करना संभव है, लेकिन इस दृष्टिकोण के परिणामस्वरूप आमतौर पर API 682 के अनुपालन के साथ-साथ मिक्सर अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की उपयुक्तता, दोनों के संदर्भ में समझौता करना पड़ता है। चित्र 3 में API 682 श्रेणी 1 सील और एक सामान्य मिक्सर मैकेनिकल सील के बीच अंतरों की एक सूची दिखाई गई है।