Mechanische afdichting (mechanical seal)

Een mechanische asafdichting (mechanical seal) bestaat uit een aantal onderdelen die tezamen voor een goede afdichting zorgen:

  • De roterende ring (pos. 4)
  • De stilstaande (stationaire) ring in het pompdeksel, de tegenloopring (pos. 5)
  • een of meerdere veren die de draaiende ring axiaal tegen de stilstaande ring drukken. (pos. 10)
  • een O-ring die de draaiende ring afdicht op de as. (pos. 2)
  • een O-ring die de stilstaande ring afdicht in het pompdeksel. (pos. 6)
  • vaak is er ook een stelring aanwezig om aan de veer of veren de gewenste
    voorspanning te geven. (pos. 1)
  • borgpen(en) (pos. 3 en 8)

De eigenlijke afdichting is de nauwe spleet tussen de stationaire en roterende ring.

mech seal

Mechanische afdichting (mechanical seal)

voordeel

Het voordeel van een mechanische asafdichting is de zeer geringe lekkage (enige lekkage is noodzakelijk voor smering en koeling). De lekkage is zo gering dat ze daarom ook wel lekvrij genoemd worden. Als media verpompt worden, die niet snel verdampen, zie je duidelijk dat een mechanische asafdichting niet lekvrij is. Bij olie bijvoorbeeld zal de ruimte rondom de afdichting helemaal vettig worden.

nadeel

Een nadeel van de mechanische asafdichting is dat bij reparatie/vervanging, de pomp gedeeltelijk gedemonteerd moet worden om de afdichting te repareren/vervangen. Bovendien is voor het vervangen van een mechanische asafdichting geschoold personeel nodig, zeker bij meer gecompliceerde uitvoeringen. Er zijn varianten die makkelijker te vervangen zijn (cardridge seal), maar deze zijn een stuk duurder.

spoeling (flushing)

De slijtage van een mechanische afdichting neemt toe naarmate er meer wrijvingswarmte op de glijvlakken ontstaat. De koeling in de afdichtingsruimte en de smering tussen de afdichtingsvlakken zijn dan ook zeer belangrijk. De temperatuur in de afdichtingsspleet moet zo laag mogelijk zijn, zodat hier geen verdamping van de lekvloeistof, die hier als smeermiddel fungeert, kan optreden. Daarom worden maatregelen genomen om de wrijvingswarmte tussen afdichtingsvlakken af te voeren. De koeling van de afdichtingsvlakken met vloeistof wordt flushing genoemd. Er bestaan twee methodes: interne spoeling en externe spoeling. Wanneer geen spoeling wordt toegepast spreekt men van een ”dead end seal”. In een volgend hoofdstuk wordt bij de API seal plannen verder ingegaan op spoel methoden.

materialen, soorten en uitvoeringen, norm seal

Om goede loopeigenschappen van de ringen te verkrijgen ten opzichte van elkaar, zijn ze gemaakt van verschillende materialen. Goede warmtegeleiding is hierbij belangrijk. Vaak  moeten ze bovendien bestand zijn tegen aantasting door chemische of sterk slijtende vloeistoffen. Veelal moet naar een compromis tussen genoemde eisen gezocht worden. Mechanische afdichtingen zijn er in vele uitvoeringen. Zo zijn er enkel seals en dubbel seals. Bij deze laatste wordt weer onderscheid gemaakt tussen dubbel in ”back to back” opstelling en dubbel in ”tandem” opstelling. Ook bestaan er zogeheten ”cardridge seals”. Hierbij zijn alle onderdelen, die samen de afdichting vormen, voor gemonteerd op een asbus tot één dichtingspatroon.
Mechanische asafdichtingen zijn genormaliseerd volgens DIN 24960. Hierin zijn inbouwmaten en materiaalcoderingen vastgelegd. Daardoor zijn de afdichtingen van de verschillende leveranciers onderling uitwisselbaar.