A tenuta meccanica La sede è la metà fissa di un gruppo di tenuta che impedisce la perdita di fluido nelle pompe e nelle apparecchiature rotanti. È un anello di precisione che rimane fissato nell'alloggiamento della pompa, fornendo al contempo una superficie liscia per la rotazione. faccia di sigillo contro cui correre.
Diverse tipologie di sedi sono adatte a diverse esigenze, dalle semplici pompe idrauliche ai reattori chimici ad alta pressione. Le tipologie principali includono sedi montate su tazza per una facile installazione, sedi montate su O-ring per pressioni più elevate e sedi montate su morsetto per condizioni estreme.
Classificazione delle sedi di tenuta
I produttori di guarnizioni utilizzano lettere come A, B, C, D, E e G per classificare i design standard delle sedi. Queste lettere rappresentano geometrie e stili di montaggio specifici che sono diventati standard del settore.
Ogni classificazione indica come si monta il sedile, quali guarnizioni secondarie utilizza e dove funziona meglio.
Sedile di tipo A
Le sedi di tipo A utilizzano un O-ring sul diametro esterno per sigillare il foro dell'alloggiamento. In genere presentano una sezione trasversale a L con una scanalatura per l'O-ring.
Molte sedi di tipo A includono un perno antirotazione che impedisce la rotazione durante il funzionamento. Questo design gestisce pressioni fino a 600 psi in alcune configurazioni. L'O-ring fornisce sia tenuta statica e aiuta a mantenere il sedile in posizione tramite compressione.
Le pompe idrauliche e le applicazioni industriali generali utilizzano comunemente sedi di tipo A. Offrono prestazioni affidabili quando la finitura superficiale del foro soddisfa le specifiche, solitamente 32 RMS o inferiore.
Sedile di tipo B
Le sedi di tipo B sono un'altra variante montata su O-ring con proporzioni leggermente diverse rispetto al tipo A. Spesso hanno una sezione a L più corta o sono progettate per fori meno profondi.
La famiglia Tipo B di John Crane include varianti come BO, BS e BP per diversi standard di alesaggio. Queste sedi funzionano in modo simile al Tipo A, ma si adattano a specifiche dimensioni dell'alloggiamento. Il posizionamento dell'O-ring e il design della scanalatura possono variare per soddisfare le specifiche dei vari produttori di pompe.
Nelle applicazioni di pompaggio generiche, le sedi di Tipo B vengono spesso utilizzate in modo intercambiabile con quelle di Tipo A. La scelta tra le due dipende spesso dalle dimensioni del foro esistente piuttosto che dalle differenze di prestazioni.
Sedili di tipo C / tipo D
Le sedi di tipo C e D utilizzano in genere un montaggio a morsetto anziché un fissaggio basato sull'attrito. Questi modelli presentano forme simili a flange, fissate da piastre premistoppa con guarnizioni su uno o entrambi i lati.
Il meccanismo di serraggio garantisce una tenuta estremamente sicura anche in caso di urti. Queste sedi non possono ruotare o esplodere perché la compressione meccanica le mantiene in posizione. Le applicazioni gravose e le tenute di grandi dimensioni spesso richiedono sedi di tipo C o D.
Sebbene meno comuni dei tipi A, B o G, queste classificazioni compaiono in alcune norme europee e applicazioni specialistiche.
Sedile di tipo E
Le sedi di tipo E si riferiscono spesso a modelli montati su tazza, utilizzati con guarnizioni per impieghi gravosi o molle singole di grandi dimensioni. Alcuni produttori utilizzano questa designazione per le sedi compatibili con le guarnizioni John Crane di tipo 1.
Il design prevede in genere una guaina in elastomero che garantisce sia la tenuta che la ritenzione. Questa configurazione è adatta alle tenute bilanciate a più molle in condizioni di servizio moderate. Il termine "Tipo E" non è universalmente standardizzato, quindi è importante verificarne le specifiche con il fornitore.
I servizi idrici e chimici leggeri utilizzano comunemente sedili di tipo E in condizioni in cui la temperatura e i limiti chimici dell'elastomero non superano.
Sedile tipo G
I sedili di tipo G utilizzano un sistema di montaggio a calotta in gomma, un design reso popolare da Burgmann. La calotta in gomma racchiude un anello rigido a forma di L e lo mantiene in posizione tramite attrito.
Le varianti includono G4, G6, G9, G13, G50 e G60 per diverse dimensioni e profili. La coppa in elastomero sigilla contro il foro e centra il materiale duro della superficie. Questo design tollera fori leggermente ruvidi o fuori tolleranza meglio dei design con O-ring.
Le sedi di tipo G sono ampiamente utilizzate nelle pompe per piscine, nei sistemi di circolazione dell'acqua e nelle applicazioni a carico moderato. Si installano rapidamente, spesso manualmente, utilizzando solo lubrificante, il che le rende molto diffuse per le operazioni di manutenzione.
Varianti di progettazione delle sedi di tenuta
Oltre alla classificazione in base alle lettere, le sedi delle guarnizioni rientrano in quattro categorie di progettazione principali in base al metodo di montaggio.
Sedili montati sulla tazza (montati sul bagagliaio)
Le sedi montate su coppa sono dotate di una cuffia in elastomero stampata attorno a un anello di tenuta rigido. La coppa in gomma garantisce la tenuta e trattiene la sede per attrito quando viene premuta nel foro dell'alloggiamento.
L'installazione richiede pochi secondi: basta lubrificare la cuffia e premerla manualmente. L'elastomero si adatta a piccole imperfezioni del foro, accettando finiture superficiali fino a 63 RMS. Questa tolleranza rende le sedi a tazza ideali per riparazioni sul campo in cui non è possibile ottenere una lavorazione perfetta.
Sedili montati su O-ring
Le sedi montate con O-ring utilizzano un O-ring compresso per sigillare tra la sede e il foro dell'alloggiamento. La sede ha solitamente un profilo a L con una scanalatura lavorata per l'O-ring.
Queste sedi sopportano pressioni fino a 600 psi con la corretta selezione dell'O-ring. Il design solido della sede conduce il calore meglio delle cuffie in elastomero, migliorando il raffreddamento della superficie.
Impianti chimici e raffinerie si affidano a sedi montate su O-ring. Il design bilancia prestazioni, affidabilità e una ragionevole complessità di installazione per la maggior parte delle applicazioni industriali.
Sedili montati su morsetto
I sedili montati su morsetto si basano sulla compressione meccanica piuttosto che sull'attrito per la ritenzione. piastra di tenuta oppure l'anello di tenuta mantiene la sede in posizione con guarnizioni che garantiscono la tenuta.
Questo design impedisce qualsiasi possibilità di rotazione o spostamento della sede. Le applicazioni ad alta pressione e le guarnizioni di grande diametro richiedono spesso sedi bloccate per motivi di sicurezza. Il ritegno meccanico consente l'utilizzo di guarnizioni non elastomeriche come la grafite per temperature estreme.
API 682 guarnizioni ad alta pressione e gli agitatori dei reattori utilizzano comunemente sedi montate su morsetti. La maggiore complessità si traduce in affidabilità per le applicazioni critiche.
Sedili flottanti o senza distorsioni
Le sedi flottanti incorporano elementi ammortizzanti che consentono un leggero movimento mantenendo il contatto con la superficie di tenuta. Un supporto in elastomero o un supporto speciale isolano la superficie di tenuta dalle sollecitazioni di montaggio.
Questi design si autoallineano per adattarsi al movimento dell'albero o all'aumento di temperatura. L'elemento flottante impedisce la distorsione della superficie dovuta a bulloni eccessivamente serrati o variazioni di temperatura.
I reattori chimici, le pompe per fluidi caldi e le apparecchiature con cicli termici utilizzano sedili galleggianti per mantenere il sigillo integrità nonostante le mutevoli condizioni.
