Cartuccia tenute meccaniche sono disponibili in quattro tipologie principali: singolo, doppio (pressurizzato), tandem (non pressurizzato) e split.
Le tenute singole utilizzano un solo set di facce e sono adatte per applicazioni di base. Le tenute doppie hanno due set di facce con fluido pressurizzato tra loro, per garantire zero perdite. foche in tandem hanno anche due set ma utilizzano fluido tampone non pressurizzato per la protezione di backup. Guarnizioni divise si smontano a metà per una facile installazione su apparecchiature di grandi dimensioni.
Ogni tipologia soddisfa esigenze diverse in base ai requisiti di sicurezza, alle proprietà dei fluidi e alle considerazioni di manutenzione.
Guarnizioni a cartuccia singola
Le tenute a cartuccia singola sono il tipo più semplice e comune. Sono costituite da una faccia rotante e una fissa che scorrono l'una contro l'altra per evitare perdite.
La tenuta funziona mantenendo una pellicola microscopica di fluido tra le due facce. Questa pellicola fornisce lubrificazione e raffreddamento. Le molle spingono le facce l'una contro l'altra, mentre la pellicola di fluido impedisce che si tocchino direttamente.
Queste guarnizioni sono adatte per applicazioni di pompaggio generiche. Pompe idrauliche, sistemi di raffreddamento e prodotti chimici non pericolosi utilizzano tutti guarnizioni singole in modo efficace.
Il vantaggio principale è la semplicità. Le guarnizioni singole costano meno e si installano rapidamente. Richiedono attrezzature di supporto minime e occupano poco spazio.
Tuttavia, le guarnizioni singole presentano sempre piccole perdite. Questa piccola quantità di vapore o gocciolamento è normale e necessaria per la lubrificazione della superficie. Non possono gestire fluidi tossici o pericolosi in modo sicuro. Se la guarnizione si rompe, non esiste un sistema di riserva per prevenire una perdita maggiore.
Guarnizioni a cartuccia doppia (doppia pressurizzazione)
Le tenute a cartuccia doppia garantiscono la massima sicurezza grazie all'utilizzo di due set di tenute completi con fluido barriera pressurizzato tra di loro. La pressione del fluido barriera rimane superiore alla pressione di processo, creando una zona protettiva che impedisce la fuoriuscita di fluido di processo.
Questo design elimina completamente le perdite di processo. In caso di usura della guarnizione interna, nella pompa entra solo fluido barriera pulito. In caso di rottura della guarnizione esterna, fuoriesce solo fluido barriera, non il fluido di processo pericoloso.
Gli impianti chimici utilizzano doppie guarnizioni per materiali tossici come benzene e acidi. Le raffinerie le utilizzano per i composti organici volatili. Qualsiasi applicazione con rigide normative sulle emissioni necessita di questo livello di protezione.
. facce di foca Durano più a lungo perché entrano in contatto solo con fluidi barriera puliti, non con processi aggressivi. Questo è particolarmente utile con fluidi abrasivi o caldi che distruggerebbero rapidamente le singole guarnizioni.
Back to back
Le configurazioni "back-to-back" posizionano gli anelli di tenuta rotanti rivolti in direzione opposta l'uno all'altro. Questa configurazione è ideale quando lo spazio assiale è limitato.
Il design crea un assemblaggio compatto che si adatta allo standard camere di tenutaEntrambe le serie di molle sono posizionate tra le facce, facilitando l'accesso per la manutenzione.
Molte pompe più vecchie vengono aggiornate con tenute doppie contrapposte senza modifiche. Questa soluzione gestisce efficacemente pressioni moderate, mantenendo al contempo un buon raffreddamento della superficie.
Faccia a faccia
La configurazione "faccia a faccia" prevede che gli anelli rotanti siano rivolti l'uno verso l'altro. Questa disposizione è ideale per applicazioni ad alta pressione.
Questa configurazione bilancia meglio le forze idrauliche rispetto ai modelli back-to-back. Sigilli faccia a faccia può gestire pressioni estreme che potrebbero sopraffare altri accordi.
Tuttavia, richiedono più spazio assiale. Inoltre, la sostituzione delle molle è più difficile, poiché si trovano alle estremità opposte del gruppo.
Guarnizioni a cartuccia tandem (doppie non pressurizzate)
Le tenute tandem montano due tenute singole in serie, separate da un fluido tampone non pressurizzato. La tenuta primaria svolge tutto il lavoro, mentre la tenuta secondaria è pronta come riserva.
Durante il normale funzionamento, la tenuta primaria gestisce il processo proprio come farebbe una tenuta singola. Qualsiasi piccola perdita finisce nella camera tampone, non nell'atmosfera. La tenuta secondaria vede solo il fluido tampone pulito e sostanzialmente funziona al minimo.
In caso di guasto della guarnizione primaria, quella secondaria subentra immediatamente. Questo dà agli operatori il tempo di arrestare l'impianto in sicurezza, evitando pericolose perdite.
Il sistema tampone è più semplice delle barriere pressurizzate. Un semplice serbatoio a pressione atmosferica è sufficiente. Non sono necessarie pompe ad alta pressione o controlli complessi.
Guarnizioni a cartuccia divise
Le guarnizioni divise si dividono in due metà che avvolgono l'albero. Questa configurazione consente l'installazione senza dover smontare l'attrezzatura.
Ogni metà contiene pezzi lavorati con precisione componenti di tenuta che si allineano perfettamente una volta uniti. Perni e chiavette speciali garantiscono il corretto posizionamento. Le moderne guarnizioni divise raggiungono prestazioni quasi pari a quelle dei modelli monoblocco.
Le grandi pompe verticali traggono i maggiori vantaggi dalle tenute divise. La rimozione del motore e della testa della pompa richiede normalmente giorni, con l'impiego di gru e l'intervento di più operatori. Una tenuta divise si installa in poche ore con attrezzi di base.
Le guarnizioni divise costano inizialmente di più, ma si ripagano riducendo i tempi di fermo.
Il limite principale sono i giunti divisi, che creano potenziali canali di perdita che richiedono un'accurata sigillatura. L'installazione deve seguire scrupolosamente le procedure per evitare problemi.
La maggior parte degli impianti evita le guarnizioni divisibili per fluidi estremamente pericolosi. Il leggero rischio di perdite dai giunti li rende più adatti per acqua, fanghi e servizi meno pericolosi.
