Non tutte le tenute meccaniche richiedono acqua di tenuta, ma molte sì: dipende dal fluido pompato e dalle condizioni operative. Liquidi puliti e freschi spesso non ne necessitano, mentre fluidi caldi, sporchi o abrasivi quasi sempre sì.
Pensa all'acqua di tenuta come al liquido refrigerante del motore di un'auto. Proprio come il motore necessita di refrigerante per evitare il surriscaldamento, le tenute meccaniche in applicazioni impegnative richiedono acqua di tenuta per mantenersi fresche e pulite.
Che cos'è esattamente l'acqua di tenuta?
L'acqua di tenuta è qualsiasi liquido pulito – solitamente acqua, ma talvolta olio o altri fluidi – che scorre attraverso o attorno a una tenuta meccanica. Il suo compito principale è proteggere le delicate superfici di tenuta che impediscono la fuoriuscita di fluidi da pompe e altre apparecchiature.
Il liquido crea un sottile film tra le parti rotanti e fisse della tenuta. Questo film funge da un microscopico cuscinetto, impedendo alle superfici metalliche di sfregarsi l'una contro l'altra e di usurarsi.
Nella maggior parte degli impianti industriali, l'acqua di tenuta proviene da un'apposita fonte di acqua pulita. Viene filtrata, termoregolata e talvolta trattata chimicamente per prevenire corrosione o crescita batterica.
Come funziona effettivamente l'acqua di tenuta?
L'acqua di tenuta entra nella camera di tenuta attraverso un portello vicino alle superfici di tenuta. Scorre attraverso la tenuta a una velocità controllata, tipicamente da 0,5 a 2 galloni al minuto, asportando calore e detriti prima di uscire attraverso un portello di scarico.
La pressione dell'acqua deve essere controllata con precisione – solitamente 10-15 PSI al di sopra della pressione interna della pompa. Ciò garantisce che l'acqua pulita fluisca verso il fluido di processo sporco, e non viceversa.
Alcuni sistemi ricircolano la stessa acqua attraverso un circuito di raffreddamento e filtraggio. Altri utilizzano un design “a passaggio unico” in cui acqua fresca scorre costantemente in ingresso e l'acqua usata viene scaricata.
Quando l'acqua di tenuta è assolutamente necessaria
I liquidi caldi sopra i 180°F (82°C) richiedono sempre acqua di tenuta. L'acqua di lavaggio asporta il calore in eccesso prima che possa danneggiare le superfici di tenuta o causare la vaporizzazione del liquido tra di esse.
Anche i fluidi sporchi o abrasivi richiedono acqua di tenuta. Immagina di provare a far scorrere due lastre di vetro con della sabbia in mezzo: è ciò che accade quando particelle si insinuano tra le facce di tenuta senza un adeguato lavaggio.
I liquidi che cristallizzano o solidificano necessitano anch'essi di lavaggio costante. Le soluzioni zuccherine, ad esempio, formerebbero cristalli duri come roccia sulle facce di tenuta senza acqua pulita che li rimuova.
Quando si può evitare l'acqua di tenuta
L'acqua pulita e fresca a temperatura ambiente raramente necessita di acqua di tenuta. Il liquido pompato stesso fornisce sufficiente raffreddamento e lubrificazione per le facce di tenuta.
Oli leggeri e molti prodotti chimici sotto i 140°F (60°C) funzionano bene senza lavaggio esterno. Il film liquido tra le facce di tenuta rimane stabile e fornisce un adeguato raffreddamento.
Applicazioni semplici con fluidi non critici spesso funzionano con successo senza acqua di tenuta. Ciò consente di risparmiare sui costi di tubazioni, consumo idrico e complessità del sistema.
Come determinare le proprie esigenze di acqua di tenuta
Inizia controllando la temperatura del fluido. Qualsiasi valore sopra i 180°F richiede automaticamente raffreddamento, mentre sotto i 140°F potrebbe non essere necessario.
Successivamente, valuta la pulizia del fluido. Se sono visibili particelle, si prevede cristallizzazione o si sa che il fluido è abrasivo, è necessario il lavaggio.
Valutare le conseguenze di un guasto della tenuta. Le applicazioni critiche spesso utilizzano l'acqua di tenuta come garanzia, anche quando potrebbe non essere strettamente necessaria.
FAQ (Domande Frequenti)
Cosa succede se faccio funzionare una tenuta meccanica senza l'acqua di tenuta richiesta?
La tenuta si surriscalderà e guasterà entro ore o giorni. Si osserverà un aumento delle perdite, danni alle facce di tenuta e possibili danni secondari all'albero della pompa e ai cuscinetti.
Di quanta portata di acqua di tenuta ho bisogno?
Tipicamente da 0,5 a 2 galloni al minuto per la maggior parte delle applicazioni. Il produttore della tenuta fornisce raccomandazioni specifiche basate sulle dimensioni della tenuta e sulle condizioni operative.
Posso utilizzare il prodotto pompato al posto dell'acqua pulita per il lavaggio?
Sì, se il prodotto è pulito, freddo e compatibile con i materiali della tenuta. Questa configurazione è chiamata Piano 11 e funziona bene per molte applicazioni con acqua pulita e idrocarburi leggeri.
L'acqua di tenuta può congelarsi in climi freddi?
Sì, e distruggerebbe immediatamente la tenuta. In condizioni di gelo, sono necessari sistemi di tracciamento a caldo, soluzioni di glicole o flusso continuo per prevenire la formazione di ghiaccio.
