Qual è la differenza tra tenute meccaniche singole e doppie?

Le tenute meccaniche sono componenti essenziali nelle pompe e in altre apparecchiature rotanti, che proteggono dalle perdite e garantiscono un funzionamento sicuro ed efficiente. Tuttavia, non tutte le tenute meccaniche sono uguali: la scelta tra tenute singole e doppie può avere importanti implicazioni per affidabilità, manutenzione e costi.

In questo post del blog spiegheremo le differenze tra questi due tipi di guarnizioni e forniremo indicazioni su come selezionare la configurazione giusta per la vostra specifica applicazione e le vostre condizioni operative.

Tenute Meccaniche Singole

Una singola tenuta meccanica è una soluzione di tenuta comune che consiste in un singolo set di facce di tenuta. Una faccia è fissa mentre l'altra ruota con l'albero. Le facce di tenuta sono premute insieme da una forza elastica e dalla pressione del fluido, creando una barriera che impedisce perdite. Singola tenute meccaniche hanno una progettazione relativamente semplice e sono adatti a numerose applicazioni con requisiti di pressione e temperatura più bassi.

Doppie Tenute Meccaniche

Doppie tenute meccaniche forniscono un livello migliorato di prestazioni di tenuta e affidabilità utilizzando due serie di superfici di tenuta. Le tenute sono disposte in serie, con un fluido barriera che circola tra di esse. Questa configurazione offre diversi vantaggi rispetto alle tenute meccaniche singole, in particolare in applicazioni con severi requisiti di tenuta o fluidi pericolosi.

Sistema fluido barriera

Un componente chiave delle tenute meccaniche doppie è il sistema del fluido barriera. Il fluido barriera, che può essere un liquido o un gas, circola tra le due facce della tenuta, fornendo lubrificazione, raffreddamento e una barriera di pressione. Il fluido barriera è mantenuto a una pressione più alta del fluido di processo, impedendo perdite nell'atmosfera. Il sistema del fluido barriera include in genere un serbatoio, una pompa di circolazione, uno scambiatore di calore e dispositivi di controllo della pressione.

Tipologie di Tenute Meccaniche Doppie

Uno dopo l'altro

In una disposizione back-to-back, le due guarnizioni sono rivolte l'una verso l'altra, con la camera del fluido di barriera situata tra di esse. Questa configurazione è adatta per applicazioni ad alta pressione e fornisce eccellenti prestazioni di tenuta. La pressione del fluido di barriera è mantenuta più alta della pressione del fluido di processo, assicurando l'assenza di perdite nell'atmosfera.

Tandem

Le tenute tandem hanno entrambe le tenute rivolte nella stessa direzione, con la camera del fluido barriera posizionata all'esterno del fluido di processo. Questa disposizione è comunemente utilizzata in applicazioni con pressioni inferiori e fluidi meno pericolosi. La configurazione tandem consente un monitoraggio più semplice del fluido barriera e semplifica la manutenzione.

Faccia a faccia

Le guarnizioni faccia a faccia hanno le facce di tenuta orientate l'una verso l'altra, con la camera del fluido barriera situata tra di esse. Questa configurazione è meno comune, ma può essere vantaggiosa in alcune applicazioni. Le guarnizioni faccia a faccia offrono una pressione bilanciata sulle facce di tenuta, riducendo l'usura e prolungando la durata della guarnizione. Hanno anche un design compatto, il che le rende adatte per installazioni con vincoli di spazio.

Differenze principali tra tenute meccaniche singole e doppie

Numero di facce di tenuta

• Le guarnizioni singole hanno un set di superfici di tenuta (fissa e rotante).
• Le guarnizioni doppie presentano due serie di superfici di tenuta, garantendo uno strato di tenuta aggiuntivo.

Lubrificazione

• Nelle tenute singole, il fluido sigillato stesso funge spesso da lubrificante per le superfici della tenuta.
• Le guarnizioni doppie utilizzano un fluido di barriera, separato dal fluido di processo, per lubrificare le superfici di tenuta. Il fluido di barriera è contenuto tra i due set di superfici di tenuta.

Perdita

• Con le guarnizioni singole, in caso di guasto della guarnizione, può verificarsi una perdita del fluido di processo nell'atmosfera.
• Le doppie guarnizioni riducono significativamente il rischio di perdite. Se la guarnizione interna si rompe, il fluido barriera fuoriesce nel fluido sigillato. Se la guarnizione esterna si rompe, una piccola quantità di fluido barriera fuoriesce nell'atmosfera, ma il fluido di processo rimane contenuto.

La vita della foca

Le guarnizioni doppie hanno generalmente una durata operativa più lunga rispetto alle guarnizioni singole. Il fluido barriera nelle guarnizioni doppie aiuta a dissipare il calore e impedisce la contaminazione o la degradazione delle superfici della guarnizione, contribuendo a prolungare la durata della guarnizione.

Costo

I sistemi a doppia tenuta presentano costi iniziali più elevati a causa dei componenti aggiuntivi (superfici di tenuta, piastre premistoppa, sistema del fluido barriera).

Complessità

• I sistemi a doppia tenuta sono più complessi e comprendono parti aggiuntive e sistemi ausiliari per la circolazione e la pressurizzazione del fluido barriera.
• Le guarnizioni singole hanno un design più semplice e meno componenti, il che le rende più facili da installare e manutenere.

Applicazioni

• Le guarnizioni singole sono adatte ad applicazioni non critiche e non pericolose con pressioni e temperature più basse.
• Le guarnizioni doppie vengono utilizzate in servizi più impegnativi, in particolare per fluidi pericolosi, ad alta pressione o ad alta temperatura, in cui maggiore sicurezza e affidabilità sono essenziali.