Parti di tenute meccaniche doppie

Le tenute meccaniche doppie comprendono diversi componenti essenziali che lavorano insieme per fornire prestazioni di tenuta ottimali. Le parti principali includono due serie di facce di tenuta primarie, un'area di fluido barriera, un sistema di controllo ambientale, elementi di tenuta secondari e componenti hardware in metallo.

Due set di facce di tenuta primaria

Nelle tenute meccaniche doppie, troverete due set di facce di tenuta primarie: rotanti e fisse. Le facce rotanti sono attaccate all'albero e ruotano con esso, mentre le facce fisse rimangono fissate all'alloggiamento. Queste facce accoppiate lavorano insieme per creare una tenuta stagna, impedendo perdite e garantendo il corretto funzionamento del sistema di tenuta meccanica.

Facce rotanti

Le facce rotanti, note anche come facce di tenuta primaria doppia, formano componenti critici nelle tenute meccaniche doppie. Queste facce sono costituite da materiali duri e resistenti all'usura come il carburo di silicio o il carburo di tungsteno. Si montano sull'albero rotante o sul manicotto, ruotando con esso durante il funzionamento.

Le tenute meccaniche doppie incorporano due serie di facce rotanti, una per ogni tenuta. Queste facce lavorano con le facce fisse per creare l'interfaccia di tenuta. Mentre ruotano, le facce rotanti mantengono un sottile film di fluido tra loro e le facce fisse.

Facce stazionarie

Le facce fisse completano le loro controparti rotanti. Questi elementi fissi rimangono immobili all'interno del gruppo di tenuta, in genere montati sulla ghiandola di tenuta o sull'alloggiamento. I produttori realizzano le facce fisse con materiali durevoli come carburo di silicio, carburo di tungsteno o carbonio, progettati per resistere ad alte pressioni e temperature mantenendo l'integrità della tenuta.

La superficie della faccia viene sottoposta a lucidatura di precisione per ottenere una finitura estremamente fine, riducendo al minimo l'attrito e l'usura durante il contatto con la faccia rotante.

Area fluido barriera/tampone

Troverai l'area del fluido barriera/tampone tra i due set di facce di tenuta in una tenuta meccanica doppia. Questo spazio è riempito con fluido barriera (per sistemi pressurizzati) o fluido tampone (per sistemi non pressurizzati). Il fluido svolge funzioni essenziali: lubrifica e raffredda le facce di tenuta, impedisce la perdita del fluido di processo e può indicare le prestazioni della tenuta tramite monitoraggio.

Fluido barriera

Il fluido di barriera circola tra le due facce di tenuta nelle tenute meccaniche doppie, fornendo lubrificazione, raffreddamento e pressione. Questo liquido o gas pulito e compatibile impedisce al fluido di processo di fuoriuscire nell'atmosfera, garantendo il corretto funzionamento della tenuta.

Mantenere il fluido barriera a una pressione più alta rispetto al fluido di processo garantisce una tenuta efficace. Questa differenza di pressione impedisce al fluido di processo di fuoriuscire nell'area del fluido barriera.

Fluido tampone

Il fluido tampone occupa lo spazio tra le guarnizioni interne ed esterne in un sistema di tenuta meccanica doppia. Lubrifica le superfici di tenuta, riducendo l'attrito e l'usura e prolungandone la durata. La dissipazione del calore è un altro ruolo chiave, impedendo la distorsione termica e mantenendo prestazioni di tenuta costanti.

Il fluido tampone crea una barriera a una pressione inferiore rispetto al fluido di processo contro le perdite di fluido di processo. Contiene piccole quantità che potrebbero fuoriuscire oltre la guarnizione interna, impedendo la contaminazione ambientale e la perdita di prodotto. Le soluzioni a base di acqua, olio o glicole sono scelte comuni.

Sistema di controllo ambientale

I sistemi di controllo ambientale includono scambiatori di calore, termostati, regolatori di pressione e filtri.

Gli scambiatori di calore eliminano il calore in eccesso generato dall'attrito delle guarnizioni, prevenendo il surriscaldamento e la degradazione del fluido.

I termostati monitorano e controllano la temperatura del fluido tampone, attivando il raffreddamento o il riscaldamento per mantenere l'intervallo desiderato.

I regolatori di pressione mantengono il corretto differenziale di pressione tra buffer e fluidi di processo. Ciò impedisce la contaminazione e garantisce il corretto funzionamento della tenuta.

I filtri rimuovono i contaminanti dal fluido tampone, prolungandone la durata e proteggendo le superfici di tenuta da eventuali danni.

Elementi di tenuta secondari

Gli elementi di tenuta secondari impediscono perdite tra parti fisse e rotanti nelle tenute meccaniche doppie.

Gli O-ring, il tipo più comune, offrono versatilità e affidabilità. Realizzati in elastomeri, si adattano a superfici irregolari, offrendo un'eccellente tenuta in varie applicazioni.

Le guarnizioni hanno uno scopo simile ma sono piatte e progettate per forme specifiche. Sono spesso utilizzate tra flange o in applicazioni statiche.

I V-ring, noti anche come guarnizioni a labbro, sono guarnizioni elastomeriche a forma di V che forniscono una tenuta dinamica contro gli alberi rotanti. Sono eccellenti nell'escludere i contaminanti e nel trattenere i lubrificanti.

I soffietti sono strutture flessibili, a fisarmonica, che assorbono il movimento assiale e le vibrazioni. Sono utilizzati in ambienti ad alta pressione o corrosivi in cui le guarnizioni elastomeriche tradizionali potrebbero guastarsi.

Componenti hardware in metallo

I componenti hardware metallici costituiscono la struttura portante delle doppie tenute meccaniche.

Le piastre premistoppa ospitano e proteggono il gruppo di tenuta, realizzate in materiali resistenti alla corrosione con porte per raffreddamento, lavaggio o circolazione del fluido di barriera. Queste piastre mantengono il corretto allineamento della faccia di tenuta e la pressione.

I fermi fissano i componenti della tenuta stazionaria, impedendone la rotazione con l'albero. Spesso incorporano perni o linguette antirotazione. I meccanismi di azionamento, come perni o chiavi, trasmettono la coppia dall'albero rotante alla faccia della tenuta rotante, assicurando un movimento sincrono.

Le molle mantengono un contatto costante tra le facce della tenuta, compensando l'usura, l'espansione termica e le fluttuazioni di pressione. Le molle elicoidali e le molle ondulate sono comuni nelle tenute meccaniche doppie.

Domande frequenti

Con quale frequenza è necessario sostituire le tenute meccaniche doppie?

Le tenute meccaniche doppie solitamente richiedono la sostituzione ogni 3-5 anni.

Le tenute meccaniche doppie possono essere riparate anziché sostituite?

Spesso è possibile riparare le tenute meccaniche doppie anziché sostituirle.

Quali sono i costi tipici associati alla manutenzione della doppia tenuta meccanica?

I costi di manutenzione della doppia tenuta meccanica variano notevolmente, da centinaia a migliaia di dollari. I fattori che influenzano le spese includono le dimensioni della tenuta, la complessità e le riparazioni necessarie.

Esistono alternative alle tenute meccaniche doppie per applicazioni ad alta pressione?

Le alternative alle doppie tenute meccaniche per applicazioni ad alta pressione includono pompe a trascinamento magnetico, pompe con motore incapsulato e pompe ermeticamente sigillate.

In che modo le fluttuazioni di temperatura influiscono sulle prestazioni delle tenute meccaniche doppie?

Le fluttuazioni di temperatura hanno un impatto sulle tenute meccaniche doppie, causando l'espansione o la contrazione dei materiali delle superfici di tenuta. Ciò altera gli spazi di tenuta, influenzando potenzialmente l'efficacia della tenuta e aumentando l'usura.