Che cosa è una tenuta meccanica pusher?

Una tenuta meccanica pusher è un dispositivo di tenuta specializzato progettato per prevenire perdite di fluido in apparecchiature rotanti, come pompe e compressori. Questo tipo di tenuta utilizza un meccanismo a molla per mantenere un contatto costante tra le superfici di tenuta, garantendo prestazioni e affidabilità ottimali in applicazioni industriali esigenti.

Questo articolo del blog approfondirà i dettagli delle tenute meccaniche a spinta, esplorandone i componenti, i principi di funzionamento e i principali vantaggi.

Che cosa è una tenuta meccanica pusher?

Una tenuta meccanica a spinta è un tipo di tenuta meccanica progettata per impedire perdite di fluidi o gas tra un albero rotante e un alloggiamento stazionario. È costituita da un albero rotante faccia di sigillo, solitamente realizzata in un materiale duro come il carburo di silicio o il carburo di tungsteno, e una superficie di tenuta fissa, solitamente realizzata in un materiale più morbido come il carbonio o la ceramica.

La faccia di tenuta rotante è montata sull'albero, mentre la faccia di tenuta fissa è fissata all'alloggiamento. Un meccanismo a molla applica pressione alle facce di tenuta, spingendole insieme per creare una tenuta stagna. Questa forza della molla assicura che le facce di tenuta mantengano il contatto anche in condizioni di pressione e temperatura variabili.

Spingitore tenute meccaniche prendono il nome dal modo in cui il meccanismo a molla "spinge" le facce della guarnizione insieme. La molla è posizionata dietro la faccia fissa della guarnizione e compensa qualsiasi usura o disallineamento che potrebbe verificarsi durante il funzionamento. Man mano che le facce della guarnizione si consumano, la molla continua a spingerle insieme, mantenendo una tenuta uniforme.

Come funzionano le guarnizioni meccaniche Pusher

Il principio di funzionamento di una tenuta meccanica pusher si basa sulla precisa interazione tra i suoi componenti. Lo statore è in genere montato nell'alloggiamento della tenuta, mentre il rotore è attaccato all'albero rotante. Le facce della tenuta sono tenute a stretto contatto da una combinazione di pressione idraulica e forza della molla.

Mentre l'albero ruota, la faccia del rotore si muove con esso, mantenendo un sottile film di fluido tra le facce della tenuta. Questo film di fluido, spesso spesso solo pochi micron, impedisce il contatto diretto tra le facce e riduce al minimo l'usura. La pressione di tenuta è mantenuta dalla forza della molla che spinge la faccia del rotore contro la faccia dello statore, nonché dalla pressione idraulica che agisce sul retro del rotore.

Per adattarsi al movimento assiale dell'albero e al disallineamento, le tenute meccaniche pusher incorporano elementi di tenuta secondari, come O-ring o V-ring. Questi elementi sono posizionati tra il rotore e il manicotto, consentendo un certo grado di movimento mantenendo l'integrità della tenuta.

Vantaggi delle tenute meccaniche Pusher

Compatto e conveniente

Uno dei principali vantaggi è il loro design semplice e compatto rispetto ad altri tipi di tenuta meccanica. I componenti di base di una tenuta pusher, ovvero un anello di tenuta, un anello di accoppiamento e tenute secondarie, costituiscono un assemblaggio efficiente in termini di spazio, facile da adattare a molti tipi di apparecchiature rotanti senza grandi modifiche.

Questo design semplice e compatto rende anche le guarnizioni pusher molto convenienti. Sono economiche da produrre e spesso sono il tipo di guarnizione meccanica meno costoso.

Versatile e affidabile

Le tenute meccaniche Pusher sono anche altamente versatili e affidabili in un'ampia gamma di applicazioni comuni. Sebbene non siano adatte a pressioni estreme, forniscono prestazioni di tenuta affidabili e una lunga durata utile nella maggior parte dei servizi fino a circa 200 psi. Gli O-ring dinamici si adattano al movimento dell'albero e mantengono il contatto di tenuta per una funzionalità affidabile.

Svantaggi delle tenute meccaniche pusher

Capacità di pressione limitata

Uno svantaggio delle tenute meccaniche pusher è la loro limitata capacità di gestire pressioni elevate rispetto ad altri tipi di tenute come soffietti e tenute a membrana. L'O-ring dinamico che fornisce carico assiale in una tenuta pusher tende a estrudere e guastarsi sotto pressioni molto elevate, in genere superiori a 200 psi. Questa limitazione di pressione rende le tenute pusher inadatte per alcune applicazioni ad alta pressione impegnative.

Vulnerabile alla corsa a secco

Le tenute meccaniche pusher sono anche più vulnerabili ai danni da funzionamento a secco rispetto ai modelli non pusher. Se le facce della tenuta funzionano a secco senza una lubrificazione adeguata dal fluido sigillato, l'elevato attrito e il calore possono distruggere rapidamente le facce della tenuta in carbonio e ceramica. Anche le tenute secondarie dinamiche sono inclini a bruciare durante le condizioni di funzionamento a secco.

Tassi di perdita più elevati

Un altro potenziale svantaggio delle tenute meccaniche pusher è che tendono ad avere tassi di perdita leggermente più elevati rispetto alle tenute non pusher, soprattutto perché si usurano nel tempo. Il meccanismo di carico assiale di una tenuta pusher mantiene un contatto della faccia meno preciso rispetto al caricamento a molla o a soffietto.

Applicazioni delle tenute meccaniche pusher

Lavorazione petrolchimica

Le tenute meccaniche pusher sono ampiamente utilizzate nelle apparecchiature di lavorazione petrolchimica come pompe, miscelatori e compressori. Sono adatte per sigillare prodotti chimici organici, idrocarburi e altri fluidi comuni nelle raffinerie e negli impianti chimici.

Polpa e carta

Anche l'industria della carta e della cellulosa fa largo uso di tenute meccaniche pusher. Si trovano nei digestori di cellulosa, nei rulli delle macchine per la carta, negli agitatori, nelle pompe a ventola e altro ancora. Le tenute pusher realizzate con elastomeri appropriati gestiscono in modo affidabile i difficili requisiti di compatibilità dei fluidi dei prodotti chimici e dei fluidi di processo dell'industria della carta.

Acqua e acque reflue

Le guarnizioni pusher sono una scelta comune anche per le apparecchiature di trattamento delle acque e delle acque reflue. Le pressioni moderate e le proprietà benigne dei fluidi nella maggior parte delle applicazioni idriche sono adatte alle guarnizioni pusher. Il loro design compatto ed economico le rende una scelta pratica per le numerose pompe, miscelatori e altre apparecchiature rotanti utilizzate nel trattamento delle acque e delle acque reflue municipali e industriali.