Le tenute meccaniche sono componenti essenziali nelle pompe centrifughe, che prevengono le perdite e garantiscono un funzionamento affidabile. Tuttavia, con l'ampia gamma di tipi di tenuta disponibili, selezionare la tenuta ottimale per un'applicazione specifica può essere una sfida. La scelta della tenuta sbagliata può portare a prestazioni ridotte, maggiori costi di manutenzione e tempi di fermo imprevisti.

In questo post del blog esploreremo i diversi tipi di tenute meccaniche per pompe centrifughe, aiutandoti a prendere una decisione informata per le tue esigenze industriali.

Basato sul meccanismo a molla

Guarnizioni meccaniche a molla singola

Le tenute meccaniche a molla singola utilizzano una molla singola per mantenere la pressione di contatto tra le facce della tenuta rotante e fissa. La molla è solitamente posizionata dietro la tenuta rotante. faccia di sigillo, applicando una forza costante per mantenere le facce a contatto. Le guarnizioni a molla singola sono adatte per applicazioni generiche con requisiti di pressione e temperatura moderati.

Guarnizioni meccaniche multi-molla

Le tenute meccaniche multi-molla impiegano più molle, solitamente disposte in uno schema circolare, per fornire una distribuzione uniforme della pressione sulle superfici della tenuta. L'uso di più molle assicura una migliore stabilità e allineamento rispetto ai design a molla singola. Le tenute multi-molla possono gestire pressioni più elevate e sono meno suscettibili a vibrazioni e disallineamenti dell'albero.

Guarnizioni meccaniche a molla ondulata

Le tenute meccaniche a molla ondulata sono dotate di una molla ondulata o sinusoidale che applica pressione alle superfici di tenuta. Il design della molla ondulata consente un assemblaggio di tenuta più compatto, garantendo al contempo una pressione di contatto costante. Le tenute a molla ondulata sono spesso utilizzate in applicazioni con spazio limitato e possono adattarsi a pressioni da moderate ad alte.

Guarnizioni meccaniche a molla conica

Le tenute meccaniche a molla conica incorporano una molla di forma conica che esercita pressione sulle superfici di tenuta. Il design conico fornisce un aumento progressivo della pressione di contatto man mano che la molla viene compressa, con conseguenti migliori prestazioni di tenuta in condizioni variabili. Le tenute a molla conica sono adatte per applicazioni ad alta pressione e possono compensare l'espansione e la contrazione termica.

Basato sulle funzionalità di bilanciamento

Sigilli bilanciati e sbilanciati

Le tenute meccaniche possono essere classificate come bilanciate o non bilanciate in base alla loro progettazione e alla distribuzione della pressione sulle superfici di tenuta.

Nelle guarnizioni non bilanciate, l'intera pressione del sistema agisce sul lato posteriore della superficie rotante della guarnizione, con conseguente maggiore pressione di contatto e maggiore usura.

Le guarnizioni bilanciate incorporano un design a gradini o rastremato che riduce la pressione effettiva sulle facce della guarnizione, determinando una pressione di contatto inferiore, un attrito ridotto e una durata della guarnizione prolungata. Le guarnizioni bilanciate sono preferite per applicazioni ad alta pressione e quando l'efficienza energetica è una preoccupazione.

Basato su guarnizione secondaria e meccanismo di azionamento

Guarnizioni pusher e non pusher

Le guarnizioni pusher hanno una guarnizione secondaria, in genere un O-ring o un V-ring, che si muove assialmente con la faccia della guarnizione primaria. La guarnizione secondaria "spinge" la faccia della guarnizione primaria contro la faccia stazionaria, mantenendo la pressione di contatto.

Le guarnizioni non a spinta, note anche come guarnizioni a soffietto, utilizzano un elemento a soffietto flessibile per fornire il movimento assiale e la forza di tenuta senza la necessità di una guarnizione secondaria dinamica.

Guarnizioni convenzionali

Le tenute meccaniche convenzionali sono costituite da componenti separati che vengono assemblati e installati individualmente. Richiedono un attento allineamento e regolazione durante l'installazione per garantire il corretto funzionamento. Le tenute convenzionali offrono flessibilità in termini di selezione dei materiali e possono essere personalizzate per applicazioni specifiche. Tuttavia, possono essere più soggette a errori di installazione e richiedere più manutenzione rispetto ad altri tipi di tenuta.

Guarnizioni a cartuccia

Le guarnizioni a cartuccia sono unità preassemblate che contengono tutti i componenti di tenuta necessari, tra cui le superfici di tenuta, le molle e le guarnizioni secondarie, all'interno di una singola cartuccia. Sono progettate per una facile installazione e rimozione, riducendo il rischio di problemi di assemblaggio e allineamento errati. Le guarnizioni a cartuccia sono ampiamente utilizzate in vari settori grazie alla loro affidabilità, al design standardizzato e alle procedure di manutenzione semplificate.

Fattori da considerare quando si sceglie una tenuta meccanica

Tipo di fluido

Per fluidi chimicamente aggressivi o corrosivi, le superfici di tenuta e gli elementi di tenuta secondari devono essere realizzati con materiali compatibili che possano resistere all'attacco. I fluidi con particelle abrasive necessitano di materiali duri come il carburo di silicio per resistere all'usura e mantenere una tenuta stagna.

I fluidi che tendono a cristallizzare o lasciare depositi richiedono la considerazione di caratteristiche come percorsi di flusso allargati e porte di lavaggio per evitare intasamenti. Per applicazioni ad alta purezza, sono preferite guarnizioni con facce non a contatto e basso attrito per ridurre al minimo la generazione di calore e la contaminazione da particolato del fluido.

Pressione del fluido

Pressioni più elevate richiedono in genere materiali di tenuta più robusti, molle più resistenti e un migliore raffreddamento e lubrificazione nell'interfaccia di tenuta.

Le guarnizioni non bilanciate sono solitamente limitate ad applicazioni a bassa pressione, mentre i design delle guarnizioni bilanciate consentono un funzionamento affidabile a pressioni più elevate riducendo il carico idraulico sulle facce della guarnizione. Per pressioni molto elevate, potrebbero essere necessarie guarnizioni doppie con un fluido di barriera mantenuto a una pressione più elevata rispetto al pompaggio.

Temperatura

Gli elastomeri utilizzati nelle guarnizioni secondarie devono rimanere flessibili e resistenti alle sostanze chimiche alla temperatura di esercizio prevista.

A temperature elevate, le facce di tenuta richiedono caratteristiche speciali come manicotti termoisolanti, materiali di dissipazione del calore per le facce e modificatori di flusso interni per prevenire l'accumulo di calore e mantenere la lubrificazione. Temperature estremamente alte o basse possono richiedere l'uso di guarnizioni per componenti o cartucce con camicie di raffreddamento o scambiatori di calore per mantenere condizioni operative accettabili sulle facce di tenuta.