Scegliere la giusta tenuta meccanica per la tua applicazione di macchinari può essere una sfida. Con entrambe le opzioni di tenuta a secco e a umido disponibili, è importante comprendere le loro differenze principali.
In questo articolo analizzeremo le principali differenze tra tenute meccaniche a secco e a umido, tra cui lubrificazione, contatto, sensibilità alle condizioni operative, esigenze di manutenzione, impatto ambientale, costi e applicazioni tipiche.
Che cosa è la tenuta meccanica a secco
Una tenuta meccanica a secco funziona senza alcuna barriera liquida tra le facce della tenuta. Le facce della tenuta sono realizzate in un materiale duro e resistente all'usura, come carburo di silicio, carburo di tungsteno o grafite di carbonio. Questi materiali hanno proprietà autolubrificanti che consentono alle facce della tenuta di scorrere l'una contro l'altra con un attrito e un'usura minimi, anche in assenza di lubrificazione liquida.
La faccia fissa è in genere caricata a molla per mantenere il contatto con la faccia rotante. Una guarnizione secondaria, in genere un O-ring, impedisce perdite tra la faccia fissa e l'alloggiamento. A secco guarnizioni di gas sono un tipo di tenuta meccanica a secco che utilizza gas pressurizzato come barriera al posto del liquido. tenute meccaniche vengono spesso utilizzati in applicazioni in cui è necessario evitare la contaminazione del processo.
Che cosa è la tenuta meccanica bagnata
Una tenuta meccanica bagnata utilizza un liquido fluido barriera tra le facce della guarnizione per fornire lubrificazione e raffreddamento. Il fluido di barriera viene in genere ricircolato da un serbatoio a una pressione superiore al fluido di processo per impedire che il fluido di processo entri nel camera di tenuta.
La pellicola liquida tra le facce aiuta anche a escludere i contaminanti. Le guarnizioni bagnate sono spesso guarnizioni doppie con due serie di facce di tenuta. Il fluido di barriera viene introdotto tra le due serie di facce. Qualsiasi fluido di processo che fuoriesce oltre la prima serie di facce viene quindi impedito di entrare nell'atmosfera dalla seconda serie. Le guarnizioni bagnate sono utilizzate in applicazioni in cui il fluido di processo è sporco, abrasivo o polimerizzante.
La differenza tra tenuta meccanica a secco e a umido
Lubrificazione
Le guarnizioni a secco non hanno lubrificazione liquida tra le facce e dipendono dal faccia di sigillo materiali per la lubrificazione.
Le guarnizioni umide presentano una pellicola liquida che lubrifica le superfici e garantisce condizioni operative più flessibili.
Contatto
Nelle guarnizioni a secco, le superfici di tenuta sono a diretto contatto tra loro, senza alcuna pellicola liquida che le separi.
Le guarnizioni umide mantengono una sottile pellicola liquida tra le superfici di tenuta, evitando il contatto diretto delle superfici di scorrimento.
Sensibilità alle condizioni operative
Le guarnizioni asciutte sono più sensibili alle variazioni delle condizioni operative quali temperatura, pressione e velocità rispetto alle guarnizioni bagnate. Fattori quali espansione termica, distorsione della pressione e instabilità dinamica possono causare la distorsione o l'apertura delle facce, con conseguente aumento delle perdite.
Le guarnizioni bagnate sono più flessibili grazie all'ammortizzazione e alla dissipazione del calore garantite dal fluido barriera.
Frequenza di manutenzione
Le guarnizioni a secco potrebbero richiedere una manutenzione più frequente e la sostituzione delle superfici a causa del contatto diretto e dell'usura tra le superfici.
Le guarnizioni umide, se utilizzate con un fluido barriera pulito e compatibile, tendono ad avere intervalli di manutenzione più lunghi.
Impatto ambientale
Le guarnizioni a secco hanno un impatto ambientale inferiore rispetto alle guarnizioni a umido. Poiché non c'è una barriera liquida, non c'è rischio di perdite o smaltimento del fluido di barriera. Le guarnizioni a gas a secco utilizzano un gas inerte come barriera che sfiata nell'atmosfera.
Le guarnizioni bagnate presentano il rischio di perdite di fluido barriera che possono contaminare il processo o l'ambiente. Il fluido barriera deve anche essere smaltito in modo sicuro.
Costo
Il costo iniziale di una guarnizione asciutta è generalmente inferiore a quello di una guarnizione bagnata, grazie al design più semplice e al minor numero di componenti. Tuttavia, i costi operativi e di manutenzione possono essere più elevati a causa dell'usura aumentata e della sostituzione più frequente delle parti.
Le guarnizioni bagnate hanno un costo iniziale più elevato, ma in genere durano di più e richiedono riparazioni meno frequenti. Bisogna considerare anche il costo del fluido barriera e il suo smaltimento.
Applicazioni
Le guarnizioni a secco sono adatte per fluidi puliti e non polimerizzanti a temperature e pressioni moderate. Le applicazioni tipiche includono compressori di gas, turbine a vapore e pompe che gestiscono idrocarburi e altri fluidi volatili.
Le guarnizioni bagnate vengono utilizzate per impieghi più impegnativi che comportano alte pressioni, temperature e fluidi sporchi o abrasivi. Esempi includono raffinerie di petrolio, impianti chimici e centrali elettriche.
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