Mechanical seals worden toegepast in vrijwel elke industrie waar vloeistoffen of gassen onder druk worden verplaatst. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over toepassingen van mechanical seals, van de basiswerking tot de keuze tussen revisie en vervanging.
Wat is een mechanical seal en hoe werkt het?
Een mechanical seal is een afdichtingscomponent die de roterende as van een pomp of roerwerk afdicht ten opzichte van de behuizing. Het bestaat uit twee vlakke loopvlakken, een roterend en een stilstaand deel, die met minimale druk tegen elkaar aanliggen en zo lekkage van vloeistof of gas voorkomen.
De twee loopvlakken worden tegen elkaar gedrukt door een combinatie van veerkracht en de procesdruk van de vloeistof. Tussen de vlakken bevindt zich een dunne vloeistoffilm die voor smering zorgt en slijtage beperkt. De kwaliteit van dit contactvlak bepaalt in grote mate hoe goed en hoe lang de afdichting functioneert.
Naast de primaire afdichting tussen de loopvlakken zorgen secundaire afdichtingen, zoals O-ringen of balgafdichtingen, voor een goede afdichting tussen de vaste onderdelen. Samen vormen deze componenten een systeem dat lekvrij werkt onder uiteenlopende omstandigheden van druk, temperatuur en medium.
In welke industrieën worden mechanical seals het meest gebruikt?
Mechanical seals worden het meest gebruikt in de petrochemische industrie, de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, de farmaceutische industrie, de waterzuivering en de papier- en pulpindustrie. Elke sector waarin pompen of roerwerken vloeistoffen verplaatsen, heeft mechanical seals nodig om lekkage te voorkomen en processen veilig te houden.
In de petrochemische industrie werken mechanical seals onder hoge druk en bij agressieve media zoals zuren, oplosmiddelen en koolwaterstoffen. Hier zijn de eisen aan materiaalbestendigheid en betrouwbaarheid bijzonder hoog, omdat lekkage direct gevaar oplevert voor mens en milieu.
De farmaceutische en voedingsindustrie stellen andere eisen: hier draait het om hygiëne en certificering. Mechanical seals voor deze sectoren moeten voldoen aan FDA- en EC 1935/2004-normen, zodat er geen contaminatie van het product optreedt. Ook in de waterzuivering en afvalwaterverwerking zijn mechanical seals onmisbaar, omdat pompen daar continu draaien en stilstand directe gevolgen heeft voor de waterkwaliteit.
Welke machines en apparaten gebruiken mechanical seals?
Mechanical seals worden toegepast in pompen, roerwerken, compressoren, mixers, centrifuges en andere roterende apparatuur waarbij een roterende as door een behuizing heen gaat. Pompen zijn verreweg de meest voorkomende toepassing, maar vrijwel elk apparaat met een roterende as die in contact staat met een vloeistof of gas maakt gebruik van een mechanical seal.
Bij centrifugaalpompen zit de mechanical seal op de pompas, tussen het pomplichaam en het motorgedeelte. Bij roerwerken, zoals in reactorvaten of mengtanks, zorgt de mechanical seal ervoor dat het medium in het vat blijft terwijl de roeras van buitenaf wordt aangedreven. Dit is met name relevant in de chemische en farmaceutische industrie.
Compressoren gebruiken mechanical seals om gassen onder druk te houden. Mixers en centrifuges in de voedingsindustrie zijn uitgerust met hygiënische mechanical seals die eenvoudig te reinigen zijn. Zelfs in HVAC-systemen en koelinstallaties komen mechanical seals voor, overal waar een roterende as een gesloten systeem doorboort.
Waarom zijn mechanical seals de oorzaak van de meeste pompstilstand?
Mechanical seals zijn de voornaamste oorzaak van pompstilstand omdat ze het meest kwetsbare bewegende onderdeel in een pomp zijn. De loopvlakken slijten geleidelijk en zodra de afdichting faalt, lekt het medium uit de pomp. Dit dwingt tot een ongeplande stop voor inspectie of vervanging.
De meeste pompen in de industrie zijn tegenwoordig uitgerust met mechanical seals in plaats van traditionele pakking. Dat betekent dat de betrouwbaarheid van de pomp direct afhankelijk is van de conditie van de mechanical seal. Factoren zoals verkeerde uitlijning van de as, trillingen, thermische schokken en een vervuild medium versnellen de slijtage van de loopvlakken aanzienlijk.
Daarnaast speelt de keuze van het juiste type mechanical seal een grote rol. Een seal die niet is afgestemd op het medium, de druk of de temperatuur van de toepassing, zal sneller falen. Preventief onderhoud en de juiste selectie van materialen en sealtype zijn dan ook de meest effectieve manieren om ongeplande pompstilstand te voorkomen.
Welk type mechanical seal past bij welke toepassing?
Het juiste type mechanical seal hangt af van het medium, de druk, de temperatuur en de omgeving van de toepassing. Component seals zijn geschikt voor standaardtoepassingen, cartridge seals bieden voordelen bij montage en uitlijning, en engineered seals zijn maatwerk voor bijzondere omstandigheden zoals hoge druk, agressieve media of extreme temperaturen.
Component seals bestaan uit losse onderdelen die ter plaatse worden gemonteerd. Ze zijn flexibel inzetbaar en kostenefficiënt voor veelvoorkomende toepassingen. Cartridge seals zijn voorgemonteerde eenheden die als geheel worden geplaatst, wat montagefouten vermindert en de installatietijd verkort. Dit maakt ze populair in situaties waarin snelheid en betrouwbaarheid van de montage belangrijk zijn.
Voor toepassingen in de voedingsmiddelen- of farmaceutische industrie zijn hygiënische seals met gecertificeerde materialen de aangewezen keuze. Bij gevaarlijke of giftige media wordt vaak gekozen voor een dubbele mechanical seal in combinatie met een seal support system, zodat lekkage naar de omgeving volledig wordt voorkomen. Compressor seals vormen een aparte categorie voor gasafdichting onder hoge druk.
Wanneer is revisie van een mechanical seal een betere keuze dan vervanging?
Revisie van een mechanical seal is een betere keuze dan vervanging wanneer de behuizing en de meeste componenten nog in goede staat zijn, wanneer het een speciaal of moeilijk verkrijgbaar type betreft, of wanneer de kosten van een nieuwe seal aanzienlijk hoger liggen dan de revisiekosten. Revisie is ook duurzamer omdat bruikbare materialen worden hergebruikt.
Bij revisie worden de loopvlakken opnieuw gelept, beschadigde O-ringen vervangen en alle componenten gecontroleerd op maatvoering en slijtage. Het resultaat is een seal die functioneel gelijkwaardig is aan een nieuwe, maar tegen een lagere kostprijs. Dit is met name interessant voor grotere of speciaal bewerkte seals waarbij de aanschafprijs van een nieuwe eenheid hoog is.
Vervanging is de betere keuze wanneer de behuizing of de as beschadigd is, wanneer de seal herhaaldelijk faalt door een structureel probleem, of wanneer een verbeterd sealtype beschikbaar is dat beter past bij de toepassing. Een eerlijk advies over revisie versus vervanging begint altijd met een goede inspectie van alle onderdelen.
Hoe wij helpen met toepassingen van mechanical seals
Wij bij Qseals helpen industriële bedrijven bij het vinden van de juiste mechanical seal voor elke toepassing, van standaardpompen tot complexe processen met agressieve media of strenge hygiëne-eisen. Met meer dan 20 jaar ervaring en de grootste mechanical seal-voorraad in de Benelux staan we klaar om snel en concreet te adviseren.
- We leveren nieuwe mechanical seals voor pompen, roerwerken, compressoren en andere roterende apparatuur, inclusief FDA- en EC 1935/2004-gecertificeerde uitvoeringen voor de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie.
- We reviseren nagenoeg alle gangbare mechanical seals, ongeacht merk of type, inclusief het leppen van loopvlakken en het opspuiten van chroomoxide op loopvlakken.
- We bieden maatwerkengineering voor bijzondere toepassingen waarbij standaard seals niet volstaan.
- We adviseren eerlijk over de keuze tussen revisie en vervanging, zodat je de meest kostenefficiënte oplossing krijgt.
- We leveren complete seal support systems op basis van het thermosyphonprincipe voor toepassingen waarbij een dubbele seal vereist is.
Heb je een vraag over de juiste mechanical seal-toepassing voor jouw situatie? Neem contact met ons op en we denken graag met je mee.
