De juiste mechanical seal kiezen voor je pomp is geen kwestie van goed gokken. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over de selectie van mechanical seals, zodat je met kennis van zaken de beste keuze maakt voor jouw specifieke toepassing.
Wat is een mechanical seal en waarom is het belangrijk voor pompen?
Een mechanical seal is een dynamische afdichting die de roterende as van een pomp afdicht ten opzichte van de pompbehuizing. De seal voorkomt dat het gepompte medium naar buiten lekt en beschermt tegelijkertijd de lagers van de pomp tegen verontreiniging. Zonder een goed functionerende mechanical seal kan een pomp uitvallen.
Een mechanical seal bestaat uit twee vlakke loopvlakken die met minimale druk tegen elkaar aanliggen: een stilstaand deel dat in de behuizing is gemonteerd en een roterend deel dat meedraait met de as. Tussen deze twee vlakken bevindt zich een dunne vloeistoffilm die zowel smeert als afdicht. Dit maakt de mechanical seal fundamenteel anders dan een traditionele pakking, die simpelweg wordt samengedrukt om lekkage te beperken.
Het falen van een mechanical seal voor industriële pompen is een van de meest voorkomende oorzaken van pompstilstand in de industrie. Dat maakt de keuze voor de juiste seal direct relevant voor de bedrijfscontinuïteit. Een verkeerd gekozen of slecht gemonteerde seal leidt tot lekkage, schade aan de pomp en ongeplande stilstand. Een goede selectie vooraf bespaart aanzienlijk op onderhoudskosten en productieverlies.
Welke typen mechanical seals zijn er voor pompen?
De meest voorkomende typen mechanical seals voor pompen zijn component seals, cartridge seals, enkelvoudige seals, dubbele seals en engineered seals. Elk type is geschikt voor andere omstandigheden, afhankelijk van het medium, de druk, de temperatuur en de eisen van de installatie.
Een component seal bestaat uit losse onderdelen die ter plaatse worden gemonteerd. Dit type is flexibel inzetbaar en geschikt voor standaardtoepassingen. Een cartridge seal is een voorgemonteerde eenheid die in zijn geheel wordt geplaatst. Dit maakt de installatie eenvoudiger en verkleint de kans op montagefouten, wat cartridge seals populair maakt in omgevingen waar snel wisselen belangrijk is.
Engineered seals zijn maatoplossingen voor toepassingen waarbij standaard seals niet voldoen. Denk aan extreme temperaturen, agressieve media of bijzondere geometrieën. Daarnaast zijn er compressor seals voor gasdichte toepassingen en speciale seals voor roerwerken. De keuze voor het juiste type begint altijd bij een goede analyse van de procesomstandigheden.
Welke factoren bepalen de keuze van de juiste mechanical seal?
De keuze van de juiste mechanical seal hangt af van vijf factoren: het te pompen medium, de bedrijfsdruk, de bedrijfstemperatuur, de asdiameter en de omgevingsomstandigheden. Samen bepalen deze parameters welk sealtype, welke materialen en welke ondersteuningssystemen nodig zijn.
Het medium is de meest bepalende factor. Is het medium agressief, abrasief, giftig of explosief? Een zuur vraagt om andere loopvlakmaterialen dan een voedingsmiddel of slib. Bij gevaarlijke media gelden bovendien wettelijke eisen aan de lekkagegraad, wat de keuze voor een dubbele seal of een specifiek ondersteuningssysteem kan verplichten.
Druk en temperatuur bepalen de mechanische belasting op de seal en de vloeistoffilm tussen de loopvlakken. Bij hoge druk of temperatuur zijn andere materialen en geometrieën nodig dan bij standaard procesomstandigheden. De asdiameter en de beschikbare ruimte in de stopbus bepalen welke sealafmetingen en typen fysiek passen. Tot slot spelen omgevingsfactoren zoals trillingen, de uitlijning van de as en de aanwezigheid van vaste deeltjes in het medium een rol in de uiteindelijke selectie.
Welke rol speelt het ondersteuningssysteem?
Bij veeleisende toepassingen werkt een mechanical seal samen met een seal support system. Dit systeem regelt de druk, temperatuur en vloeistoftoevoer naar de seal om optimale werkomstandigheden te garanderen. Een thermosyphon-systeem circuleert bijvoorbeeld koelvloeistof langs de seal zonder externe pomp, wat de levensduur van de seal aanzienlijk verlengt bij hoge procestemperaturen.
Wat is het verschil tussen een enkelvoudige en dubbele mechanical seal?
Een enkelvoudige mechanical seal heeft één set loopvlakken en lekt minimaal naar de omgeving. Een dubbele mechanical seal heeft twee sets loopvlakken met een barrièrevloeistof ertussen, waardoor het gepompte medium volledig van de omgeving wordt gescheiden. Dubbele seals zijn verplicht bij giftige, gevaarlijke of milieuschadelijke media.
Bij een enkelvoudige seal staat één zijde van de loopvlakken in contact met het procesmedium. Een kleine hoeveelheid lekkage naar de atmosfeer is inherent aan het ontwerp en in de meeste industriële toepassingen acceptabel. Dit type is eenvoudiger, goedkoper en makkelijker te onderhouden.
Een dubbele seal bestaat uit twee seals die back-to-back, face-to-face of in tandem zijn geplaatst. Tussen de twee seals circuleert een barrièrevloeistof onder druk. Deze vloeistof voorkomt dat het procesmedium de omgeving bereikt en smeert tegelijkertijd de binnenste seal. Dit maakt dubbele seals de aangewezen keuze voor toepassingen in de chemische industrie, de farmaceutische sector en overal waar nul lekkage naar de omgeving een harde eis is.
Welke loopvlakmaterialen zijn geschikt voor mijn toepassing?
De meest gebruikte loopvlakmaterialen voor mechanical seals zijn siliciumcarbide, wolfraamcarbide, keramiek en koolstof. De combinatie van materialen bepaalt de slijtvastheid, chemische bestendigheid en thermische eigenschappen van de seal. De juiste materiaalkeuze hangt direct af van het medium en de procesomstandigheden.
Koolstof is het meest gebruikte materiaal voor het zachte loopvlak. Het heeft goede smeereigenschappen en is bestand tegen veel chemicaliën. Koolstof is echter niet geschikt voor abrasieve media, omdat vaste deeltjes het oppervlak beschadigen. Voor abrasieve toepassingen is siliciumcarbide de betere keuze: het is extreem hard, slijtvast en chemisch bestendig. Een combinatie van siliciumcarbide tegen siliciumcarbide wordt ingezet onder de zwaarste omstandigheden.
Wolfraamcarbide biedt vergelijkbare hardheid als siliciumcarbide, maar is beter bestand tegen schokbelasting. Keramiek is een goedkopere optie voor minder veeleisende toepassingen. Naast de loopvlakken spelen ook de secundaire afdichtingen, zoals O-ringen en manchetten, een rol. Materialen als Viton, EPDM, PTFE en Kalrez hebben elk hun eigen chemische en thermische toepassingsgebied. Een verkeerde materiaalkeuze leidt tot vroegtijdig falen, ook als de rest van de seal correct is geselecteerd.
Wanneer is reviseren van een mechanical seal beter dan vervangen?
Reviseren van een mechanical seal is beter dan vervangen wanneer de basiscomponenten nog in goede staat zijn, de seal een speciaal of kostbaar type betreft, of wanneer een nieuwe seal niet direct beschikbaar is. Revisie is duurzamer, kostenefficiënter en levert in veel gevallen een seal op die gelijkwaardig presteert aan een nieuwe.
Bij revisie worden de loopvlakken opnieuw gelept, secundaire afdichtingen vervangen en alle componenten gecontroleerd op slijtage en beschadiging. Als de metalen onderdelen, de veer en de behuizing nog binnen tolerantie vallen, is een gereviseerde seal technisch gelijkwaardig aan een nieuwe. Dit geldt zeker voor duurdere engineered seals of seals met speciale materiaalcombinaties, waarbij de aanschafprijs van een nieuwe seal aanzienlijk hoger ligt.
Vervangen heeft de voorkeur wanneer de loopvlakken te diep zijn ingesleten, wanneer er corrosie of scheuren in de basiscomponenten zitten, of wanneer de seal al meerdere keren is gereviseerd. Ook als de oorzaak van het falen ligt in een verkeerde sealselectie, is het verstandig om bij vervanging direct over te stappen op een beter geschikt type in plaats van hetzelfde ontwerp te reviseren.
Hoe wij helpen bij het selecteren van de juiste mechanical seal
Met meer dan 20 jaar ervaring in mechanical seals voor alle industriële toepassingen helpen wij je om snel de juiste keuze te maken. Of je nu een standaard pompseal zoekt of een maatoplossing nodig hebt voor een veeleisend proces, wij denken actief met je mee. Dit is wat wij voor je doen:
- We analyseren je procesomstandigheden (medium, druk, temperatuur, asdiameter) en adviseren het meest geschikte sealtype en de juiste materiaalcombinatie
- We reviseren nagenoeg alle voorkomende mechanical seals, ongeacht merk of type, inclusief het leppen van loopvlakken en het vervangen van secundaire afdichtingen
- We leveren nieuwe mechanical seals uit onze voorraad van meer dan 200.000 producten, inclusief FDA- en EC 1935/2004-gecertificeerde seals voor de voedings- en farmaceutische industrie
- We ontwerpen en produceren maatoplossingen wanneer standaard seals niet voldoen, inclusief modificatie en engineering van bestaande seals
- We leveren complete seal support systems op basis van het thermosyphon-principe voor toepassingen waarbij temperatuurbeheersing noodzakelijk is
Wil je weten welke mechanical seal het beste past bij jouw pomp en toepassing? Neem contact op met Qseals voor eerlijk en concreet advies. We helpen je graag om de juiste keuze te maken en onnodige stilstand te voorkomen.
