I sistemi di lavaggio esterni sono diventati sempre più diffusi nelle tenute meccaniche. Questi sistemi, che posizionano lo sciacquone meccanismo esterno al componente principale, offrono vantaggi distinti rispetto alle tradizionali configurazioni internamente a filo.
In questo articolo del blog, approfondiremo le complessità dei sistemi di scarico esterno, esplorandone i principi di funzionamento e i vantaggi. Esamineremo anche le sfide associate all'implementazione del sistema di scarico esterno e metteremo in evidenza le principali applicazioni in cui questo approccio eccelle rispetto ai sistemi di scarico interno.
Che cosa è il lavaggio esterno
Il lavaggio esterno è un metodo per introdurre un fluido pulito e freddo da una fonte esterna nel camera di tenuta di un tenuta meccanica. A differenza del lavaggio interno, che ricircola il fluido di processo dallo scarico della pompa alla guarnizione, il lavaggio esterno utilizza un'alimentazione di fluido separataQuesto fluido viene solitamente mantenuto a una pressione più elevata rispetto al fluido sigillato, creando un flusso positivo nella camera di tenuta.
Il fluido di lavaggio esterno svolge diverse funzioni importanti:
- Raffredda e lubrifica il facce di foca, riducendo la generazione di calore dall'attrito ed estendendo vita di foca.
- Impedisce al fluido di processo di entrare nella camera di tenuta, il che è particolarmente importante quando si trattano fluidi abrasivi, corrosivi o polimerizzanti che potrebbero danneggiare le superfici di tenuta.
- Mantiene un ambiente stabile nella camera di tenuta, riducendo l'impatto delle variazioni del fluido di processo o delle condizioni di ribaltamento sulle prestazioni della tenuta.
Garantendo un ambiente pulito e stabile per la tenuta meccanica, il lavaggio esterno può migliorare significativamente l'affidabilità e la longevità della tenuta in applicazioni difficili.
Come funzionano i sistemi di scarico esterno
In un sistema di lavaggio esterno, il fluido pulito viene fornito alla tenuta meccanica da una fonte separata dal fluido di processo. Ciò si ottiene in genere utilizzando un piccolo serbatoio di lavaggio o un recipiente di lavaggio che viene riempito continuamente con il fluido di lavaggio. Il fluido viene quindi pressurizzato tramite una pompa o un dispositivo di aumento della pressione, come un accumulatore a pistone.
Il fluido di lavaggio pressurizzato viene convogliato nella camera di tenuta attraverso una porta, solitamente situata nel piastra di tenuta dietro le superfici di tenuta. Una soluzione comune consiste nel collegare la linea di lavaggio tra la superficie fissa e la piastra premistoppa, dirigendo il flusso attraverso il lato atmosferico delle superfici di tenuta.
Quando il fluido di lavaggio ad alta pressione entra nella camera di tenuta, crea un flusso positivo verso il lato di processo della tenuta. Questa differenza di pressione impedisce al fluido di processo di entrare nella camera di tenuta, mentre rimuove continuamente il calore o i contaminanti generati sulle superfici di tenuta.
Il fluido di lavaggio usato esce quindi dalla camera di tenuta attraverso i normali percorsi di perdita lungo l'albero e fuoriesce dallo sfiato e dallo scarico del premistoppa. Una parte del fluido di lavaggio può anche entrare nel flusso di processo, il che è accettabile purché il fluido di lavaggio sia compatibile con il processo e mantenga il differenziale di pressione.
Per garantire un corretto lavaggio esterno, è necessario controllare diversi parametri chiave:
- Pressione del fluido di lavaggio: in genere mantenuta a 15-25 psi al di sopra della pressione della camera di tenuta per garantire un flusso positivo.
- Temperatura del fluido di lavaggio: raffreddato per aiutare a rimuovere il calore dalle superfici di tenuta.
- Pulizia del fluido di lavaggio: filtrato per impedire l'introduzione di abrasivi sulle superfici di tenuta.
- Portata del fluido di lavaggio: dimensionata per garantire un raffreddamento e una lubrificazione adeguati senza un'eccessiva diluizione del fluido di processo.
Se correttamente implementato, un sistema di flussaggio esterno crea un microambiente altamente controllato per la tenuta meccanica, ottimizzandone le prestazioni e l'affidabilità. Isolando la tenuta dal fluido di processo e garantendo condizioni pulite e stabili, il flussaggio esterno consente alle tenute meccaniche di funzionare con successo in applicazioni che altrimenti si rivelerebbero troppo impegnative.
Vantaggi del lavaggio esterno
Raffreddamento e lubrificazione migliorati
Con un sistema di lavaggio esterno, un fluido dedicato, pulito e freddo, viene fatto circolare continuamente attraverso la camera di tenuta. Ciò garantisce una rimozione del calore e una lubrificazione più efficaci rispetto all'utilizzo esclusivo del fluido di processo, come nel caso dei sistemi di lavaggio interni. Il fluido più pulito e freddo contribuisce a prolungare la durata della tenuta, soprattutto in applicazioni ad alta temperatura o alta pressione.
Contaminazione ridotta
I sistemi di lavaggio esterni introducono un fluido separato e pulito nella camera di tenuta, impedendo ai contaminanti di processo di penetrare e danneggiare le superfici di tenuta. Al contrario, i sistemi di lavaggio interni si basano sul fluido di processo stesso, che può contenere particelle abrasive, sostanze chimiche corrosive o altre sostanze nocive che possono accelerare l'usura e il guasto della tenuta.
Maggiore flessibilità nella selezione dei fluidi
Poiché i sistemi di lavaggio esterni utilizzano un'alimentazione di fluido dedicata, il tipo di fluido può essere ottimizzato per i requisiti di tenuta specifici, come viscosità, proprietà lubrificanti e compatibilità con materiali di tenutaCiò consente prestazioni migliori e una maggiore durata della tenuta. I sistemi di lavaggio interno, d'altro canto, sono limitati all'utilizzo del fluido di processo, che potrebbe non avere proprietà di tenuta ideali.
Monitoraggio e manutenzione più facili
I sistemi di lavaggio esterni in genere includono dispositivi per il monitoraggio della pressione, della temperatura e della portata del fluido, nonché per il campionamento del fluido per verificare la presenza di contaminanti o degradazione. Ciò consente una manutenzione proattiva e il rilevamento tempestivo di potenziali problemi. I sistemi di lavaggio interni non offrono queste funzionalità di monitoraggio e manutenzione, rendendo più difficile garantire prestazioni di tenuta ottimali.
Sfide del lavaggio esterno
Maggiore complessità e costi
L'implementazione di un sistema di lavaggio esterno richiede tubazioni, valvole, strumentazione e un serbatoio di fluido separato aggiuntivi, il che aumenta la complessità e il costo complessivi del sistema di tenuta rispetto a un sistema di lavaggio interno. I componenti aggiuntivi richiedono inoltre più spazio e possono essere difficili da integrare in apparecchiature esistenti.
Potenziale di perdite e contaminazione
Con più tubazioni e connessioni, i sistemi di lavaggio esterni introducono ulteriori potenziali punti di perdita, che possono causare perdite di fluido, problemi ambientali e rischi per la sicurezza. Se il fluido di lavaggio esterno viene contaminato, può effettivamente danneggiare le superfici di tenuta anziché proteggerle, quindi un'attenta gestione del fluido è fondamentale.
Maggiori esigenze di manutenzione
I componenti aggiuntivi e i requisiti di gestione dei fluidi dei sistemi di lavaggio esterni richiedono ispezioni, test e manutenzione più frequenti rispetto ai più semplici sistemi di lavaggio interni.
Problemi di compatibilità
Il fluido di lavaggio esterno deve essere compatibile non solo con i materiali di tenuta, ma anche con il fluido di processo in caso di miscelazione accidentale. Ciò può limitare la scelta del fluido di lavaggio e potrebbe richiedere una particolare attenzione nella progettazione del sistema per prevenire la contaminazione incrociata.
Applicazioni del lavaggio esterno
Processi ad alta temperatura
Nelle applicazioni in cui la temperatura del fluido di processo supera i limiti dei materiali di tenuta o le proprietà lubrificanti del fluido, un sistema di lavaggio esterno può fornire un fluido più freddo e più adatto a prolungare la durata della tenuta. Questa soluzione è comune in settori come la lavorazione di petrolio e gas, la produzione chimica e la produzione di energia.
Fluidi altamente abrasivi o corrosivi
Quando si maneggiano fluidi con elevati livelli di particelle abrasive o sostanze corrosive, un sistema di lavaggio esterno può contribuire a proteggere le superfici di tenuta introducendo un fluido pulito, non abrasivo e non corrosivo nella camera di tenuta.
Processi con elevato contenuto di solidi
Nelle applicazioni che coinvolgono fluidi con un'elevata concentrazione di solidi sospesi, come la polpa di carta o le sospensioni alimentari, un sistema di lavaggio esterno può aiutare a prevenire l'accumulo di solidi nella camera di tenuta, che altrimenti potrebbe causare intasamenti e perdite premature cedimento della tenuta.
Fluidi pericolosi o tossici
Quando si tratta di fluidi pericolosi che presentano rischi per l'ambiente o la sicurezza in caso di perdite, un sistema di lavaggio esterno può fornire una barriera aggiuntiva e contribuire a contenere eventuali perdite. Il fluido di lavaggio può anche essere selezionato in modo da essere più ecologico e meno pericoloso del fluido di processo.
