Cosa sono le tenute meccaniche lubrificate a gas?
Lubrificato a gas tenute meccaniche, conosciuto anche come guarnizioni a gas secco, sono soluzioni di tenuta avanzate che utilizzano un sottile film di gas pressurizzato per creare una tenuta senza contatto tra componenti rotanti e fissi. A differenza delle tradizionali tenute a umido che si basano sulla lubrificazione liquida, le tenute a gas utilizzano gas inerti come azoto o aria per mantenere una barriera tra il fluido di processo e l'atmosfera.
Progettazione di tenute meccaniche lubrificate a gas
Le tenute lubrificate a gas sono costituite da due componenti principali: un anello di tenuta primario rotante e un anello di accoppiamento fisso. L'anello di tenuta primario presenta scanalature a spirale incise sulla sua superficie, che generano una forza di sollevamento idrodinamica quando esposto all'albero rotante. Questa forza di sollevamento crea un sottile film di gas tra l'anello di tenuta primario e l'albero rotante. facce di foca, consentendo loro di funzionare senza contatto fisico, riducendo al minimo l'attrito e l'usura.
Come funzionano le guarnizioni lubrificate a gas
Il principio di funzionamento delle tenute lubrificate a gas si basa sull'effetto idrodinamico generato dalle scanalature a spirale sulla superficie dell'anello di tenuta primario. Durante la rotazione dell'albero, le scanalature pompano gas tra le superfici di tenuta, creando una pellicola ad alta pressione che separa gli anelli. Lo spessore della pellicola di gas è in genere nell'ordine di pochi micron, a seconda di fattori quali la velocità dell'albero, la viscosità del gas e faccia di sigillo geometria.
Per mantenere stabile il film di gas, le guarnizioni a gas richiedono un'alimentazione continua di gas pulito e secco a una pressione leggermente superiore a quella del fluido di processo. Questo gas barriera è solitamente fornito da una fonte esterna ed è regolato da un sistema di controllo che ne regola la pressione in base alle condizioni operative.
Vantaggi delle guarnizioni lubrificate a gas
- Attrito e usura ridotti: La natura senza contatto delle guarnizioni a gas elimina l'attrito e l'usura associati al contatto della superficie della guarnizione, con conseguente prolungamento vita di foca e costi di manutenzione ridotti.
- un basso consumo energetico: L'assenza di lubrificazione liquida e le minime perdite per attrito nelle guarnizioni a gas comportano un consumo energetico ridotto rispetto alle guarnizioni a umido.
- Miglioramento della purezza del processo: Le guarnizioni a gas impediscono la contaminazione dei fluidi di processo eliminando la necessità di lubrificanti liquidi, rendendole ideali per applicazioni che richiedono un'elevata purezza del prodotto.
- Prestazioni ambientali migliorate: L'uso di gas barriera inerti e l'eliminazione delle perdite di liquidi rendono le guarnizioni a gas una soluzione di tenuta ecologica, aiutando le industrie a conformarsi alle normative sulle emissioni sempre più severe.
- Gamma più ampia di condizioni operative: Le guarnizioni a gas possono gestire una gamma più ampia di temperature, pressioni e velocità dell'albero rispetto alle guarnizioni lubrificate con liquido, rendendole adatte a diverse applicazioni.
Applicazioni delle guarnizioni lubrificate a gas
- Industria petrolifera e del gas: Le guarnizioni a gas sono ampiamente utilizzate in compressori, turbine e pompe nelle operazioni upstream, midstream e downstream nel settore petrolifero e del gas. Forniscono soluzioni di tenuta affidabili per la movimentazione di idrocarburi, gas naturale e altri fluidi di processo.
- Lavorazione chimica: L'industria chimica si affida alle guarnizioni a gas per la tenuta stagna delle apparecchiature rotanti nella produzione di un'ampia gamma di prodotti chimici, polimerici e petrolchimici. Le guarnizioni a gas offrono compatibilità con vari fluidi di processo e contribuiscono a mantenere la purezza del prodotto.
- Produzione di energia: Le guarnizioni a gas sono impiegate nelle turbine a vapore, nelle turbine a gas e in altri macchinari rotanti delle centrali elettriche. Garantiscono un funzionamento efficiente e affidabile, riducendo al minimo la necessità di manutenzione.
- Trasformazione farmaceutica e alimentare: Nei settori in cui la contaminazione del prodotto è un problema critico, le guarnizioni a gas offrono una soluzione di tenuta pulita e affidabile. Impediscono l'ingresso di contaminanti e mantengono l'integrità dei fluidi di processo.
- Raffinazione e petrolchimico: Le guarnizioni di tenuta a gas svolgono un ruolo fondamentale negli impianti di raffinazione e petrolchimici, sigillando apparecchiature come compressori, pompe e miscelatori. Offrono prestazioni superiori nella gestione di idrocarburi, solventi e altri fluidi di processo complessi.
