Qual è la differenza tra una guarnizione dell'albero e una scatola di premistoppa?

Nel settore dei macchinari, sigillare efficacemente gli alberi rotanti è fondamentale per l'affidabilità e le prestazioni delle apparecchiature. Due soluzioni di tenuta comunemente utilizzate sono le guarnizioni per alberi e le scatole premistoppa, ciascuna con caratteristiche e applicazioni distinte.

Sebbene entrambi servano a prevenire le perdite e a proteggere dalla contaminazione, le guarnizioni dell'albero e le scatole premistoppa differiscono nei meccanismi di tenuta, nei requisiti di manutenzione, nei tassi di perdita, nelle applicazioni idonee, nella durata e nel costo.

Che cosa è la guarnizione dell'albero?

Una guarnizione per albero è un dispositivo meccanico progettato per impedire perdite di fluidi o gas lungo un albero rotante. Forma una guarnizione tra l'albero e l'alloggiamento o la carcassa di una macchina, come una pompa, un compressore o una turbina. Le guarnizioni per albero sono in genere installate nel punto in cui l'albero entra o esce dall'alloggiamento.

La funzione primaria di una guarnizione dell'albero è quella di contenere il fluido di processo all'interno dell'attrezzatura, consentendo al contempo all'albero di ruotare liberamente. Riduce al minimo le perdite, riduce la contaminazione e impedisce l'ingresso di contaminanti esterni nel sistema.

Le guarnizioni dell'albero sono disponibili in vari tipi, tra cui tenute meccaniche, guarnizioni a labbro e guarnizioni a labirinto, ciascuna con un design e un meccanismo di tenuta unici.

Che cosa è Stuffing Box?

Una cassa di tenuta è un tipo di guarnizione utilizzata per impedire perdite attorno a un albero o a una barra in movimento. Si trova comunemente in pompe, valvole e altre apparecchiature meccaniche. La cassa di tenuta è costituita da una cavità cilindrica che circonda l'albero, che è riempita con un materiale comprimibile chiamato baderna.

Il materiale di tenuta è solitamente costituito da un materiale morbido e flessibile, come grafite, PTFE o fibre intrecciate. Viene inserito nella cassa premistoppa e compresso attorno all'albero tramite una ghiandola o un follower regolabile. La compressione della tenuta crea una tenuta stagna tra l'albero e l'alloggiamento, impedendo la fuoriuscita di fluido o gas.

Differenze principali tra guarnizione dell'albero e premistoppa

Meccanismo di tenuta

Le guarnizioni dell'albero e le scatole premistoppa differiscono nei loro meccanismi di tenuta. Le guarnizioni dell'albero utilizzano in genere una tenuta meccanica, che consiste in due superfici piatte premute insieme da molle. Una superficie ruota con l'albero, mentre l'altra rimane ferma. Le superfici di tenuta sono realizzate in materiali duri e resistenti all'usura come il carburo di silicio o il carburo di tungsteno.

Al contrario, le scatole premistoppa utilizzano materiale di tenuta, come fibre intrecciate o anelli di grafite, compressi attorno all'albero per creare una tenuta. La tenuta è tenuta in posizione da un premistoppa e regolata tramite dadi premistoppa.

Manutenzione

Le scatole di premistoppa richiedono una manutenzione più frequente rispetto alle guarnizioni dell'albero. Il materiale di tenuta nelle scatole di premistoppa necessita di una regolazione regolare per mantenere una compressione adeguata ed evitare perdite. Nel tempo, la guarnizione si usura e deve essere sostituita.

Le guarnizioni dell'albero, d'altro canto, hanno una durata di servizio più lunga e richiedono meno manutenzione. Tuttavia, quando una guarnizione dell'albero si rompe, l'intera unità deve essere sostituita, il che può richiedere più tempo rispetto alla sostituzione della guarnizione.

Perdita

Le guarnizioni dell'albero forniscono una tenuta più efficace e presentano meno perdite rispetto alle scatole di tenuta. Le superfici di tenuta meccanica nelle guarnizioni dell'albero mantengono un contatto stretto e costante, riducendo al minimo le perdite.

Le scatole di premistoppa, anche se regolate correttamente, consentono una piccola quantità di perdite controllate. Questa perdita è necessaria per lubrificare e raffreddare il materiale di tenuta. Tuttavia, perdite eccessive possono verificarsi se la tenuta non è adeguatamente compressa o se si usura.

Applicazioni

La scelta tra una guarnizione per albero e una cassa premistoppa dipende dall'applicazione. Le guarnizioni per albero sono comunemente utilizzate in applicazioni ad alta pressione, alta temperatura e alta velocità, come pompe, compressori e turbine. Sono inoltre preferite in applicazioni in cui la purezza del prodotto è critica, poiché riducono al minimo la contaminazione.

Le scatole premistoppa sono spesso utilizzate in applicazioni a bassa pressione e bassa velocità, come steli di valvole, pompe alternative e miscelatori. Sono adatte anche per applicazioni in cui una certa perdita è accettabile o addirittura desiderabile per la lubrificazione.

Durabilità

Le guarnizioni dell'albero hanno generalmente una durata di servizio più lunga rispetto alle scatole di tenuta. I materiali duri e resistenti all'usura utilizzati nelle guarnizioni meccaniche possono sopportare condizioni difficili e mantenere la loro efficacia di tenuta per periodi prolungati.

Le scatole di riempimento, d'altro canto, si basano sul materiale di imballaggio, che è soggetto a usura e degradazione nel tempo. L'imballaggio deve essere sostituito periodicamente per garantire una corretta tenuta.

Costo

Il costo iniziale di una guarnizione per albero è in genere più alto di quello di una cassa di tenuta. Le guarnizioni per albero sono componenti di precisione che richiedono tolleranze strette e materiali di alta qualità, il che contribuisce al loro prezzo più alto.

Le scatole di premistoppa sono più semplici nel design e utilizzano materiali meno costosi, il che le rende una scelta più economica in anticipo. Tuttavia, è opportuno considerare anche i costi a lungo termine. I requisiti di manutenzione e sostituzione più frequenti delle scatole di premistoppa possono comportare costi operativi più elevati nel tempo.