یکی از پارامترهای اساسی در طراحی آب بند مکانیکی نسبت تعادل می باشد .
نسبت تعادل سیل هایی که مساوی با بیشتر از یک باشد ، بعنوان سیل نامتعادل و برای سیل های متعادل کمتر از یک می باشد سیل های نامتعادل برای فشارهای پایین حداکثر( 10bar – g) و سیل های متعادل برای فشار های بالاتر حدود (70bar -g) استفاده می شود .
در همه مکانیکال سیل ها سطحی وجود دارد که نیروی هیدرولیکی لازم برای بسته شدن سیل را فراهم می کند این صفحه دوار محصور بين قطر خارجی سطح سیل ( Do) و قطر بالانس Db است . این سطحی است که در مقایسه با سطح هیدرولیکی بن می کند که یک سیل متعادل یا غیر متعادل است .
=For an exteranlly pressurized seal : B
2-5
=For an internally pressurized seal : B
2-6
شکل (3-2) در مقاله نیروی فنر نشان میدهد که در سیل های متعادل ، سطح آب بند ، بزرگتر از سطح هیدرولیک میباشد ، بخشی از سطح آب بند زیر خط بالانس و بخشی بالای خط بالانس می باشد . برای اینکار باید روی ثفت یا سیلیوشفت یک پله ایجاد کرد. در سیلهای نامتعادل سطح آب بندی کوچکتر از سطح هیدرولیک است . اغلب سازنده ها ، نسبت تعادل بین 0.65 تا 0.85 را برای محصولات خود در نظر می گیرند .
سیل با یک نسبت تعادل بالا مثل 0.85 = B اغلب پایدار و در اثر نیروی هیدروستاتیکی بین صفحات آب بند کمتر باز می شود ( مگر وقتی که نیروی بین صفحات خیلی زیاد باشند )
سیل ها با نسبت تعادل پایین تر مثل 0.65 = B که نشان دهنده نیروی کمتر بین صفحات آب بند می باشد در نتیجه حرارت ایجاد شده کمتر است اما می تواند نا پایداری هیدرولیکی در فشارهای بالا داشته باشد (اگر بدرستی طرح نشوند)
در سیل های نامتعادل نسبت تعادل حدود 1.2 = B می باشد ( ۰۰۰۰)
سیل های فانوسی بدون اینکه روی شفت یا سیلیو آنها پله ای ایجاد شوند ، متعادل هستند و قطر بالانس Do داخل فانوسی قرار می گیرد.
قطر بالانس بين قطر داخلی و قطر خارجی فانوسی (D1, D2 ) قرار می گیرند .
(2-7)
For metal bellows :
در سیلهای فانوسی فلزی ، نیروی فنر توسط خود فانوسی ایجاد می شود و در سیلهای فانوسی لاستیکی ، از یک فنر برای اینکار استفاده می شود .
