Nola sailkatzen dira zigilu mekanikoak?

Zigilu mekanikoek funtsezko zeregina dute biraketa-ekipoen funtzionaltasunean eta iraupenean, ardatz birakari bat karkasa finko batetik igarotzen den sistemetan fluidoa edukitzeko oinarrizko elementu gisa jardunez. Ihesak saihesteko duten eraginkortasunagatik aitortuak, zigilu mekanikoak hainbat industria-aplikazioren zati dira, ponpetatik hasi eta nahasgailuetaraino. Haien sailkapena ñabarduraz beteta dago, hainbat parametrotan oinarritzen da, besteak beste, diseinu-ezaugarriak, erabilitako materialak eta funtzionamendu-baldintzak. Artikulu honek zigilu mekanikoen sailkapenaren konplexutasunak aztertzen ditu, eskuragarri dauden moten arteko bereizketa argiak eginez eta bakoitza funtzio espezifikoetarako nola egokitzen den argituz. Osagai hauen ulermena sakondu nahi duten ingeniari eta industria-profesionalentzat edo beharretarako zigilu egokia aukeratzen dutenentzat, ezinbestekoa izango da arlo hau aztertzea. Ezagutu zigilu mekanikoen mundu korapilatsua gurekin, haien sailkapen anitzetan eta bakoitzak industria-eragiketetan dituen ondorioetan nabigatzen dugun bitartean.

Diseinu Ezaugarrien araberako Sailkapena

Bultzatzaile motako zigilu mekanikoak

Zigilu mekanikoak hainbat industria-ekipotan funtsezko osagaiak dira, fluidoen edukia bermatzen eta isuriak saihesten baitituzte. Zigilu horien barruan kategoria gako bat bultzatzaile motako zigilu mekanikoak dira. Zigilu hauek zigiluaren aurpegiekin kontaktua mantentzeko duten gaitasunagatik bereizten dira bigarren mailako zigilatze-elementu dinamiko baten bidez, normalean O-ring edo V-ring baten bidez. Bultzatzaile motako zigiluak besteengandik bereizten dituena haien izaera moldagarria da; funtzionamenduan zehar higadura eta deslerrokatzea konpentsatzen dute bigarren mailako zigilua ardatzean edo mahukan zehar "bultzatuz", zigilatze-osotasuna mantentzeko.

Haien abantailetako bat da aurpegiaren higadurara eta zigilu-ganberaren presioaren aldaketetara egokitzeko gaitasuna, eraginkortasuna galdu gabe. Doikuntza-gaitasun honek aldaketa horiek ohikoak diren aplikazioetarako egokiak bihurtzen ditu, ekipamenduen iraupena eta fidagarritasuna hobetuz.

Hala ere, berezko muga bat da presio handiko baldintzetan bigarren mailako zigilua ponparen karkasaren ardatzaren eta finkoen arteko tartean ateratzeko arriskua dagoela, behar bezala diseinatu edo euskarririk ez badago.

Beraz, bultzatzaile motako zigilu mekanikoek egokitzapenaren eta iraunkortasunaren arteko oreka eskaintzen dute aplikazio moderatuetan, baina presio handiko egoeretan arretaz aztertu behar dira errendimendua eta segurtasuna jarraituak bermatzeko.

Bultzatzailerik gabeko zigilu mekanikoak

Bultzatzailerik gabeko zigilu mekanikoak zigilatzeko irtenbideen kategoria bereizi bat dira, ardatzean edo mahukan zehar axialki mugitzen diren bigarren mailako zigilatzeko elementu dinamikorik gabe funtzionatzen dutenak zigiluaren aurpegiaren kontaktua mantentzeko. Zigilu hauek higadura eta deslerrokatze oro konpentsatzeko diseinatuta daude, beren diseinuaren berezko malgutasunaren bidez, askotan hauspoak edo bestelako egitura elastikoak bezalako osagaiak barne hartzen dituena.

Bultzatzailerik gabeko zigiluetan, zigilatze-osotasuna hauspo-unitatearen elastikotasunak mantentzen du, zigilu-aurpegiak elkarrekin bultzatzen dituen kanpoko mekanismo batek baino. Ezaugarri honek muturreko jokoa eta exekuzioa modu eraginkorrean egokitzen ditu zigilu-aurpegietara gehiegizko karga transferitu gabe, eta horrek zigilu koherenteagoa eta fidagarriagoa lortzen du funtzionamendu-baldintza aldakorretan.

Zigilu mota hauek bereziki onuragarriak dira marruskadura eta higadura minimizatzea ezinbestekoa den egoeretan, ez baitago ardatzean edo mahukan trabatu edo urradura eragin dezakeen o-ring dinamikorik. Kutsadura saihesteko abantaila handiak ere eskaintzen dituzte, ez baitute hondakinak hain erraz harrapatzen mugitzen diren piezen artean, eta hori funtsezkoa da garbitasuna lehentasuna den industrietan.

Bultzatzaile motako mekanismorik ezak zigilu mekaniko mota hau aukera aproposa bihurtzen du abiadura handiko aplikazioetarako eta korrosiboak edo tenperatura altuko fluidoak erabiltzen direnetarako, ohiko o-ringak edo ziri osagaiak degradatu ditzaketenak. Baldintza gogorren aurkako erresistentzia estrukturala dela eta, bultzatzailerik gabeko zigilu mekanikoak ezinbestekoak dira industria-eragiketa moderno askotan.

Zigilu orekatuak

Zigilu mekanikoen arloan, zigilu orekatuak nabarmentzen dira indar hidraulikoak zigiluaren aurpegietan zehar uniformeki banatzeko duten gaitasun aurreratuagatik. Zigilu desorekatuen aldean, aurpegiko karga handiagoa jasaten dutenak eta, beraz, presio-aldaketa mugatuak baino ezin dituztenak kudeatu, zigilu mekaniko orekatuak bereziki diseinatuta daude presio altuak eraginkortasunez kudeatzeko. Horretarako, zigiluaren forma edo geometria aldatuz lortzen da, zigilatze-interfazearen bi aldeetan presioa berdindu ahal izateko.

Oreka honek zigilatze-aurpegien presioak eragindako deformazioa minimizatzen du, eta horrela, haien bizitza luzatzen du gehiegizko bero-sorkuntza eta higadura murriztuz. Gainera, tenperatura eta fluido-presioen funtzionamendu-tarte zabalagoa ahalbidetzen du. Ondorioz, zigilu mekaniko orekatuak fidagarriagoak eta moldagarriagoak izaten dira aplikazio zorrotzetan. Ponpa-ekipoen barruko mugimendu axial eta erradial garrantzitsuak hartzeko duten trebetasunaren arabera hautatzen dira, zigilatze-errendimendu ezin hobea mantenduz.

Gai hau eztabaidatzen dugunean, agerian geratzen da zigilu orekatuen eta desorekatuen artean aukeratzea neurri handi batean aplikazioaren zehaztapenen araberakoa dela, besteak beste, presio-mugak, fluidoen ezaugarriak eta muga mekanikoak. Zigilu orekatuek lan bikaina egiten dute ingurune gogorretan, non tentsio termiko eta presio handien pean fidagarritasuna ez den soilik nahiago den, baizik eta ezinbestekoa den funtzionamendu-arrakastarako.

Zigilu desorekatuak

Zigilu mekaniko desorekatuak oinarrizko diseinu bat dira, non zigilu-aurpegiak ponparen edo babesten ari diren gailuaren presio osoaren eraginpean dauden. Zigilu hauek funtzionatzen dute aurpegi batek, normalean ardatz birakariari lotuta, aurpegi geldi baten kontra sakatzea ahalbidetuz, malguki-mekanismo batek indarra aplikatuz kontaktua mantentzeko. Sistemako presioak indar horretan laguntzen du, baina kaltegarria ere izan daiteke muga batzuk gainditzen baditu; gehiegizko presioak zigilu-aurpegietan deformazioa edo gehiegizko higadura eragin dezake.

Zigilu desorekatu baten ezaugarri nagusia da ixteko indarra fluidoaren presioarekin proportzionalki handitzen dela. Presio txikiko aplikazioetan eraginkorrak diren arren, zigilu desorekatuek muga zehatzak dituzte: presio handiko baldintzetan lan egiten dutenean, fidagarritasun arazoak izan ditzakete, beste diseinu batzuekin alderatuta isuri handiagoak eta funtzionamendu-bizitza murriztua direla eta.

Zigilu mekaniko desorekatuen aplikazio idealak normalean presio moderatuak diren eta aldaketa handirik ez duten inguruneetan aurkitzen dira. Diseinu sinpleagoa eta kostu-eraginkortasuna direla eta, hainbat industriatan ohikoak dira eguneroko makinen zigilatzeko behar ugaritarako. Zigilu desorekatu bat zehaztean, arretaz kontuan hartu behar dira funtzionamendu-baldintzak, hala nola presioa, tenperatura eta zigilatzen ari den fluidoaren izaera, errendimendu eta iraupen optimoa bermatzeko.

Antolamenduaren eta konfigurazioaren araberako sailkapena

Zigilu mekaniko bakarrekoak (ekintza bakarrekoak)

Industria-zigilatzeko irtenbideen arloan,zigilu mekaniko bakarraponpa eta nahasgailu bezalako biraketa-ekipoetatik fluidoen isurketak saihesteko diseinatutako osagai kritiko gisa dago. Zigilu mota honi "ekintza bakarreko" edo, besterik gabe, "bakar" zigilu mekaniko deitzen zaio, zigilu-aurpegi konbinazio bakarra duen diseinuagatik.

Zigilu mekaniko bakarreko ezaugarri nagusietako bat aurpegi finko bat eta aurpegi birakari bat dutela da. Aurpegi hauek malgukiek elkarri estutzen dizkiote —malguki bakar batek edo hainbat txikik— eta ponparen ardatzaren eremutik fluidoa ihes egitea eragozten duen zigilatze-interfaze nagusia osatzen dute.

Zigilu mekaniko bakunak oso erabiliak dira prozesuko fluidoa ez den gehiegi oldarkorra edo arriskutsua den aplikazioetan. Ondo funtzionatzen dute baldintza gutxiago zorrotzetan eta aukera ekonomikoa eskaintzen dute zigilatze-eskakizunetarako, fidagarritasuna bermatuz mantentze-lan minimoekin.

Bi aurpegietarako materialaren hautaketa ezinbestekoa da maneiatzen den materialarekin bateragarritasuna, iraupena eta eraginkortasuna bermatzeko. Material ohikoenen artean, besteak beste, karbonoa, zeramika, silizio karburoa eta tungsteno karburoa daude. Bigarren mailako zigilatze-osagaiek normalean NBR, EPDM, Viton® edo PTFE bezalako elastomeroak izaten dituzte, konfigurazio desberdinetan erabiltzen direnak zerbitzu-baldintza desberdinak egokitzeko.

Gainera, zigilu mota honek instalazio prozedura errazak eskaintzen ditu. Zigilu anitzeko antolamendu konplexuagoekin alderatuta diseinu sinplea dutenez, zigilu mekaniko bakarrek espazio gutxiago behar dute ekipamenduaren kaxan; trinkotasun hori abantailagarria izan daiteke ekipamendu zaharragoak berritzeko edo espazio mugak dituzten kokapenetan.

Hala ere, zigilu bakarrek prozesu-fluidoen eta atmosferaren arteko hesi bakarra eskaintzen dutenez, inolako buffer-sistemarik gabe, baliteke ez izatea egokiak fluido toxikoak edo oso erreaktiboak dituzten arrisku handiko aplikazioetarako, non segurtasun-neurri gehigarriak ezinbestekoak diren.

Oraindik ere industria askotan nagusi dira, kostu-eraginkortasunagatik eta aplikazio estandar sorta zabal baterako errendimendu egokiagatik; zigilu mekaniko bakunak (ekintza) oinarrizko irtenbidea dira ingeniaritza-prozesu askotan. Baldintza espezifikoetara egokitutako aukeraketa egokiarekin eta denboran zehar mantentze-lanetarako praktika egokiak jarraituz, zigilatze-mekanismo hauek funtzionamendu fidagarria eskain dezakete, fluidoen ihesekin lotutako arriskuak arinduz.

Zigilu mekaniko bikoitzak (ekintza bikoitzekoak)

Zigilu mekaniko bikoitzak (ekintza bikoitzekoak), zigilu mekaniko bikoitz edo tandem gisa ere ezagutzen direnak, zigilu bakarra nahikoa ez den zigilatze-aplikazio zorrotzak kudeatzeko diseinatuta daude. Ihesen aurkako segurtasun-geruza gehigarri bat eskaintzen dute eta normalean fluido arriskutsuak, toxikoak edo garestiak dituzten prozesuetan erabiltzen dira, non edukiontzia funtsezkoa den.

Zigilu hauek bi zigilu-aurpegi dituzte, bata bestearen atzetik edo aurrez aurre jarrita, beren funtzioaren eta diseinu-eskakizunen arabera. Bi zigilu-aurpegi multzoen arteko espazioa normalean fluido buffer edo fluido-hesi sistema batek lubrifikatzen eta kontrolatzen du. Fluido hau presurizatuta edo presurizatu gabe egon daiteke aplikazioaren beharren arabera eta lubrifikatzaile gisa jokatzen du, aldi berean ihesak saihesteko beste geruza bat bezala balio izanez.

Zigilu mekaniko bikoitzen abantaila prozesuko fluidoa ingurumenera isurtzea saihesteko duten gaitasuna da. Lehen mailako zigilua huts egiten badu, bigarren mailako zigiluak hartzen du ardura mantentze-lanak egin arte. Gainera, zigilu hauek presio-diferentzial handien pean lan egin dezakete eta bibrazioek eta ardatz-deslerrokatzeek gutxiago eragiten diete zigilu bakarrekin alderatuta.

Zigilu mekaniko bikoitzek bi zigiluen arteko ingurunea kontrolatzeko sistema osagarri konplexuagoak behar dituzte, hala nola, biltegi bat, ponpa bat, bero-trukagailu bat eta, askotan, maila-etengailu edo neurgailu bat, hesi-fluidoak erabiltzen badira. Haien diseinuak segurtasun-kezka handiagoak dituzten egoerak kudeatzeko aukera ematen die, baina instalazio-prozedurei eta mantentze-lanei buruzko ulermen sakona eskatzen du. Konplexutasun hori gorabehera, muturreko baldintzetan zigilu mekaniko bikoitzen fidagarritasunak ezinbesteko bihurtzen ditu industria-sektore askotan, hala nola produktu kimikoen prozesamenduan, petrolio eta gasaren ekoizpenean eta farmazia-fabrikazioan.

Makineria motaren araberako sailkapena

Gomazko diafragma zigiluak

Gomazko diafragma-zigiluak kategoria bereizi bat dira zigilu mekanikoen sailkapenean, diseinatuta dauden makineria motaren arabera. Zigilu hauek batez ere presio eta tenperatura baxuko baldintzak nagusi diren lekuetan erabiltzen dira, eta horrek fluidoen zigilatzeko aplikazio orokor eta ez-erasokorretarako aproposak bihurtzen ditu.

Gomazko diafragma-zigiluak beste mota batzuetatik bereizten dituen ezaugarri nagusia diafragma elastiko baten erabilera da – normalean kautxuz edo kautxu-antzeko materialez egina –, malgutasuna ahalbidetzen duena eta zigilatzeko aurpegien arteko deslerrokatzea edo higadura bezalako aldaketak konpentsatzen dituena. Diafragma malgu hau muntaiaren biraketa-zatiari lotzen zaio eta axialki mugitzen da aurpegi geldiarekin kontaktua mantentzeko, zigilu dinamiko bat sortuz mekanismo konplexuetara jo gabe.

Beren sinpletasunari eta elastikotasunari esker, gomazko diafragma-zigiluak egokiak dira beste zigilu mota batzuk makinen barruko mugimenduek edo distortsioek oztopatzen dituzten egoeretarako. Irregulartasunetara egokitzeko duten gaitasunak ez du zigiluaren osotasun hobea bermatzen bakarrik, baita iraupena eta fidagarritasuna ere hobetzen ditu. Ponpetan, konpresoreetan eta biraketa-ekipoetan aurkitzen diren zigilu hauek instalazio eta mantentze erraztasuna eskaintzen dute, are gehiago, haien erakargarritasun praktikoa areagotuz.

Kontuan izan behar da ezaugarri hauek gomazko diafragma-zigiluak polifazetikoak egiten dituzten arren, haien aplikazio-eremua erabilitako elastomeroaren propietateek mugatzen dutela. Bateragarritasun kimikoa, zurruntasuna, tenperatura-tolerantziak eta ingurumen-baldintza desberdinetan zahartzea bezalako aldagaiak funtsezkoak dira zigilu hauen eraginkortasunerako eta zerbitzu-bizitzarako.

Laburbilduz, kautxuzko diafragma-zigiluek makineria-aplikazio espezifikoetarako egokitutako irtenbide funtzionala eskaintzen dute, non aldakuntzetara egokitzeko gaitasunak zeregin garrantzitsua betetzen duen fluidoen ihesen aurkako zigilu eraginkorra mantentzeko, ekipamenduen errendimendua mantenduz.

Gomazko hauspo zigiluak

Gomazko hauspo-zigiluak zigilu mekaniko mota bat dira, biraketa-ekipoetan, hala nola ponpetan eta nahasgailuetan, fluidoa edukitzeko tresnak erabiltzen direnak. Zigilu hauek gomazko hauspo-elementu elastiko bat dute barnean, ardatzaren deslerrokatze, deformazio eta muturreko jokoei aurre egiteko malgutasuna ematen duena. Gomazko hauspo-zigilu mekaniko baten diseinu-printzipioa hauspoa erabiltzean datza, bai malguki gisa, aurpegiko kontaktua mantentzeko, bai zigilatzeko osagai dinamiko gisa.

Hauspoaren berezko malgutasunak ardatz-mugimenduaren aldaketak konpentsatzen ditu zigilu-aurpegietan gehiegizko tentsioa eragin gabe, eta hori funtsezkoa da funtzionamenduan zehar zigilatze-gainazalaren osotasuna mantentzeko. Gainera, zigilu hauek ez dute prozesuko fluidoen kutsatzaileekin buxatu daitezkeen kanpoko malgukien beharra; beraz, bereziki onuragarriak dira lohiak edo partikula solidoak dituzten fluidoak dituzten aplikazioetan.

Iraunkortasunari dagokionez, gomazko hauspo zigiluek erresistentzia bikaina erakusten dute hainbat produktu kimikoren aurka, hainbat material elastomerikorekin bateragarriak direlako. Horregatik, aplikazio espezifikoetarako gomazko hauspo zigilu bat aukeratzerakoan, ezinbestekoa da bateragarritasun kimikoa eta funtzionamendu-tenperaturak kontuan hartzea.

Haien diseinu zuzenak normalean pieza gutxiago izaten ditu beste zigilu mekaniko mota batzuekin alderatuta, eta horrek muntaketa-erroreek edo funtzionamendu-baldintza konplexuek eragindako akatsak murrizten ditu. Sinpletasun horrek instalazioa errazten eta kostu-eraginkortasunean ere laguntzen du, ez baitago lerrokatze edo doikuntza zehatzik behar duten pieza korapilatsu askorik.

Laburbilduz, gomazko hauspo-zigiluak nabarmentzen dira funtzionaltasun moldagarriagatik eta errendimendu sendoagatik, deslerrokatze-arazoak edo partikulaz betetako fluidoak dituzten hainbat ingurunetan. Zigilatze-fidagarritasuna galdu gabe funtzionamendu-dinamika desberdinak jorratzeko duten gaitasunak aukera eredugarri bihurtzen ditu fluidoak edukitzeko irtenbide eraginkorrak behar dituzten hainbat industria-aplikaziotan.

O-eraztunetan muntatutako zigiluak

O-eraztun bidez muntatutako zigiluak zigilu mekaniko mota bat dira, eta zigilatzeko elementu nagusi gisa O-eraztun bat erabiltzen dute. O-eraztun hau normalean zigiluaren kanpoko diametroan muntatzen da eta beharrezko zigilatzeko indarra emateko diseinatuta dago bi osagaien artean elkartuz. Zigilu hauek ohikoak dira presio ertainak edo altuak dauden hainbat makinetan, eta hainbat ingurune kimiko eta tenperatura jasan behar dituzte.

Zigilu hauetako o-ring-ak hainbat material elastomerikorekin fabrikatu daitezke, hala nola nitriloz, silikonaz edo fluoroelastomeroz, bakoitza zigilatzen ari den fluidoarekiko bateragarritasunaren eta funtzionamendu-baldintzen arabera hautatuta. O-ring-etarako materialaren aukeraketa moldakortasunak industria-eskakizun espezifikoetara egokitutako irtenbide pertsonalizatuak ahalbidetzen ditu.

Aplikazioan, O-Ering bidez Muntatutako Zigiluek hainbat abantaila eskaintzen dituzte beste zigilu motekin alderatuta. Normalean instalazio errazagoa eskaintzen dute diseinu sinpleari esker. Zigilatzeko gaitasun eraginkorrak elastomerikoaren O-Eringak ematen ditu, gainazaleko inperfekzioetara ondo egokitzen dena, errendimendu fidagarria eskainiz presio eta tenperatura aldakorretan ere. O-Ering bidez Muntatutako Zigiluen izaera dinamikoak ardatz birakariko aplikazioetarako egokiak bihurtzen ditu, non mugimendu axiala gerta daitekeen.

Haien erabilera maiz aurkitzen da ponpetan, nahasgailuetan, astindugailuetan, konpresoreetan eta bestelako ekipoetan, non erradial espazioa mugatua den baina zigilatze errendimendu fidagarria beharrezkoa den. Mantentze-prozedurek normalean higatutako o-juntura erraz ordezkatzea dakarte, eta horrek laguntzen du haien ospea eragiketa-eraginkortasuna mantentzeko eta makinen etengabeko funtzionamenduaren menpe dauden instalazioetan geldialdiak minimizatzeko.

Oro har, zigilu mekanikoen sailkapen honek funtsezko zeregina du fluidoen edukia bermatzeko eta prozesu-industrietan galera ekonomikoak eta segurtasun-arriskuak eragin ditzaketen ihesak saihesteko.

Ondorio gisa

Zigilu mekanikoen mundu korapilatsuan, sailkapen labirinto batetik ibili gara, bakoitza zigilatze-eskakizun eta funtzionamendu-baldintza espezifikoei erantzuteko diseinatua. Kartutxo-zigiluen sinpletasunetik hasi eta nahasgailu eta agitadore-zigiluen sendotasunera, zigilu orekatuen zehaztasunetik desorekatuen erresilientziara, eta konfigurazio bakunetatik bikoitzetara, gure esplorazioak agerian utzi du makina bakoitzaren taupadarako zigilu bat dagoela.

Aplikazio anitzak izan arren, zigilu mekanikoak ihesen aurkako zaindari gisa jarduten dute, makinak eta ingurumena babestuz beren sendotasun diseinatuarekin. Presio izugarriaren pean edo substantzia korrosiboen menpe egon, zigilu hauek erakusten dute sailkapena taxonomia hutsa baino haratago doala: indarra misioarekin lotzea da kontua.

Zure makinak zure eragiketen bizi-iturri badira, zigilu egokia aukeratzea ezinbestekoa da haien osasuna eta eraginkortasuna mantentzeko. Babestu zure ekipamenduaren osotasuna neurrira egindako armadura batekin: aukeratu zure beharretara zuzenean egokitzen den zigilu mekanikoa.