Le tenute meccaniche richiedono acqua di tenuta

Cos'è l'acqua di foca

L'acqua di tenuta, nota anche come acqua di lavaggio o fluido barriera, è un liquido pulito e fresco utilizzato per lubrificare, raffreddare e lavare le superfici di tenuta delle tenute meccaniche nelle pompe e altre apparecchiature rotanti. L'acqua della tenuta viene generalmente introdotta nella camera della tenuta attraverso una porta o ingresso, dove scorre attorno alle facce della tenuta ed esce attraverso uno scarico o un'uscita.

Il tipo più comune di acqua di tenuta è l'acqua semplice e pulita, ma è possibile utilizzare altri fluidi come glicole, olio o liquidi barriera appositamente formulati a seconda dell'applicazione e del tipo di tenuta meccanica.

Le tenute meccaniche richiedono acqua di tenuta

La maggior parte delle tenute meccaniche, in particolare quelle utilizzate nelle pompe centrifughe e altre apparecchiature rotanti che gestiscono fluidi non lubrificanti, abrasivi o corrosivi, richiedono una qualche forma di acqua di tenuta o fluido barriera per funzionare correttamente e raggiungere una durata di servizio accettabile.

Tuttavia, ci sono alcune eccezioni:

• Tenute meccaniche per funzionamento a secco
• Pompe senza guarnizioni

Funzione dell'acqua di tenuta

1. Lubrificazione: L'acqua della tenuta crea un sottile film idrodinamico tra le facce stazionarie e rotanti della tenuta, riducendo l'attrito e l'usura.
2. Raffreddamento: Il flusso continuo di acqua di tenuta fredda attraverso la camera di tenuta aiuta a dissipare il calore generato dall'attrito e dal fluido di processo.
3. risciacquo: L'acqua della tenuta aiuta a eliminare eventuali detriti, contaminanti o precipitati che potrebbero accumularsi sulle facce della tenuta o nella camera della tenuta.
4. Barriera: Nelle disposizioni di tenuta doppia o tandem, l'acqua di tenuta agisce come un fluido barriera, impedendo al fluido di processo di raggiungere l'atmosfera o i cuscinetti. L'acqua di tenuta viene mantenuta a una pressione più elevata rispetto al fluido di processo, creando un percorso di flusso positivo che mantiene il fluido di processo contenuto all'interno della pompa.
5. Controllo delle perdite: L'acqua della tenuta fornisce un percorso di perdita controllato per qualsiasi fluido che possa passare attraverso le facce della tenuta primaria. Questa perdita viene generalmente raccolta e drenata, impedendone l'ingresso nei cuscinetti o nell'ambiente.

Ottimizzazione dell'utilizzo dell'acqua di tenuta

Monitorare la pressione e il flusso dell'acqua nella tenuta

Una pressione o un flusso insufficienti possono portare a una lubrificazione inadeguata della superficie della tenuta, al surriscaldamento e all'usura prematura, mentre una pressione o un flusso eccessivi possono causare erosione della superficie della tenuta, turbolenza e aumento del consumo di acqua.

Per ottimizzare l'utilizzo dell'acqua di tenuta, monitorare e regolare regolarmente la pressione e il flusso dell'acqua di tenuta per mantenere i valori consigliati dal produttore per ciascuna specifica tenuta e applicazione.

Valvole di controllo del flusso

Installare valvole di controllo del flusso nella linea di alimentazione dell'acqua di tenuta per regolare la portata e la pressione erogata alla camera di tenuta. Queste valvole possono essere manuali o automatiche, quest'ultima preferita per un controllo e una reattività più precisi alle mutevoli condizioni.

Alcuni tipi comuni di valvole di controllo del flusso utilizzate nei sistemi ad acqua di tenuta includono:

• Valvole a spillo: queste valvole forniscono una regolazione precisa della portata e sono adatte per applicazioni a basso flusso.
• Valvole a globo: queste valvole offrono un buon controllo su un'ampia gamma di portate e sono comunemente utilizzate nei sistemi di tenuta dell'acqua.
• Valvole di riduzione della pressione (PRV): queste valvole mantengono automaticamente una pressione di uscita costante indipendentemente dalle variazioni della pressione di ingresso, garantendo una fornitura stabile di acqua di tenuta.

Flussometri

Incorporare flussometri nella linea dell'acqua di tenuta per misurare e monitorare accuratamente la portata dell'acqua di tenuta.

Alcuni tipi comuni di flussometri utilizzati nei sistemi di acqua di tenuta includono:

• Rotametri: questi dispositivi semplici ed economici utilizzano un galleggiante per indicare la portata su una scala calibrata.
• Contatori a turbina: questi misuratori misurano la portata contando le rotazioni di una ruota di turbina azionata dal flusso dell'acqua di tenuta.
• Misuratori di portata magnetici: questi misuratori non invasivi utilizzano principi elettromagnetici per misurare la portata senza parti in movimento o cadute di pressione.

Sistemi intelligenti di controllo dell'acqua

Implementare sistemi avanzati e automatizzati di controllo dell'acqua di tenuta che monitorano e regolano continuamente la pressione e il flusso dell'acqua di tenuta sulla base di dati in tempo reale provenienti da sensori e misuratori. Questi sistemi intelligenti possono ottimizzare l'utilizzo dell'acqua di tenuta fornendo l'esatta quantità di acqua necessaria per ciascuna condizione operativa, riducendo al minimo gli sprechi e garantendo prestazioni di tenuta costanti.

Implementare un sistema di recupero dell'acqua di foca

Nelle applicazioni in cui l'acqua di tenuta è scarsa, costosa o sensibile all'ambiente, prendere in considerazione l'implementazione di un sistema di recupero dell'acqua di tenuta per riciclare e riutilizzare l'acqua di scarico. Questi sistemi in genere comportano la raccolta dell'acqua di tenuta usata, il filtraggio o il trattamento per rimuovere i contaminanti e il reinserimento nel serbatoio di alimentazione dell'acqua di tenuta per il riutilizzo.

Sigillare i vasi dell'acqua

Per le apparecchiature rotanti situate lontano da una fornitura continua di acqua di tenuta, è possibile utilizzare contenitori o serbatoi dell'acqua di tenuta per fornire una fonte locale di acqua di scarico pulita e pressurizzata. Questi vasi vengono generalmente installati vicino alla pompa o alla tenuta e sono riempiti con un volume fisso di acqua di tenuta che viene fatta circolare attraverso la camera della tenuta tramite una piccola pompa o l'albero rotante dell'apparecchiatura.

I vasi per l'acqua di tenuta possono contribuire a ottimizzare l'utilizzo dell'acqua di tenuta riducendo la lunghezza delle tubazioni necessarie e minimizzando il rischio di perdite o perdite di pressione. Forniscono inoltre una protezione contro le interruzioni della fornitura e possono essere facilmente monitorati e sottoposti a manutenzione per garantire una qualità costante dell'acqua di tenuta.

Filtrazione dell'acqua

Un filtraggio adeguato dell'alimentazione dell'acqua della tenuta è essenziale per rimuovere sporco, detriti o contaminanti che potrebbero danneggiare le facce della tenuta o ostruire le porte di lavaggio. I filtri con una classificazione in micron adeguata alla guarnizione e all'applicazione specifica devono essere installati nella linea dell'acqua di tenuta e regolarmente ispezionati e sostituiti per mantenere un flusso e una pulizia ottimali.

Oltre alla filtrazione meccanica, potrebbero essere necessari altri metodi di trattamento dell'acqua come l'addolcimento, la deionizzazione o l'osmosi inversa per applicazioni con requisiti di elevata purezza o laddove la fornitura idrica disponibile contiene minerali o sostanze chimiche dannose.

Domande frequenti

Quanta acqua è necessaria per il lavaggio della tenuta meccanica

Come regola generale, la portata dell'acqua di tenuta dovrebbe essere sufficiente a mantenere un differenziale di pressione minimo di 1 bar (15 psi) tra l'acqua di tenuta e il fluido di processo e a mantenere le facce della tenuta fresche e lubrificate.

Le portate tipiche dell'acqua nelle tenute variano da 0,5 a 2 litri al minuto (da 0,13 a 0,53 galloni al minuto) per tenute di piccole e medie dimensioni e fino a 10 litri al minuto (2,6 galloni al minuto) o più per tenute grandi e ad alta pressione foche.

È possibile far funzionare una tenuta meccanica a secco

In generale, la maggior parte delle tenute meccaniche non può funzionare a secco senza causare una rapida usura e danni alle superfici di tenuta. Le facce della tenuta richiedono un sottile film di lubrificazione per evitare il contatto diretto e l'attrito tra le superfici stazionarie e rotanti.

Tuttavia, esistono alcune tenute meccaniche specializzate progettate per funzionare a secco per brevi periodi o anche in modo continuo. Queste tenute "a secco" utilizzano in genere materiali frontali avanzati come rivestimenti in carburo di silicio, carburo di tungsteno o carbonio simile al diamante (DLC) in grado di resistere alle alte temperature e all'attrito senza lubrificazione.