Qual è la differenza tra guarnizioni a spinta e guarnizioni a soffietto?

Le guarnizioni pusher e soffietto sono due tipi distinti di guarnizioni meccaniche comunemente utilizzate nelle apparecchiature rotanti in vari settori. Sebbene entrambe servano allo scopo di prevenire perdite e contaminazioni, differiscono nella progettazione, nel funzionamento e nell'applicazione.

Questo articolo del blog approfondirà le principali differenze tra guarnizioni a spinta e guarnizioni a soffietto, fornendo approfondimenti sulle loro caratteristiche uniche e sulla loro idoneità a specifici requisiti industriali.

Che cosa è il Pusher Seal?

Un sigillo di spinta, noto anche come convenzionale tenuta meccanica o tenuta non a soffietto, è un tipo di tenuta meccanica comunemente utilizzata nelle pompe centrifughe e in altre apparecchiature rotanti. Le tenute a spinta sono costituite da un anello di tenuta stazionario e da un anello di tenuta rotante che mantengono il contatto per impedire perdite di fluido. Le superfici di tenuta sono mantenute a contatto da un elemento di tenuta secondario, in genere una molla elicoidale singola o più molle, che fornisce la forza di chiusura necessaria.

L'elemento di tenuta secondario nelle guarnizioni pusher è solitamente un O-ring o un V-ring realizzati in materiali elastomerici come la gomma Buna-N. Queste guarnizioni secondarie svolgono un ruolo cruciale nell'accomodare il disallineamento dell'albero e il movimento assiale dell'albero. Tuttavia, i componenti elastomerici hanno una compatibilità chimica e un intervallo di temperatura limitati rispetto ad altri design di guarnizioni.

Le guarnizioni pusher possono essere bilanciate o non bilanciate, a seconda dei requisiti dell'applicazione. Le guarnizioni pusher bilanciate hanno un rapporto di bilanciamento che riduce la forza di chiusura sulle superfici di tenuta, rendendole adatte per applicazioni ad alta pressione. Le guarnizioni non bilanciate, d'altro canto, sono comunemente utilizzate in applicazioni a bassa pressione o quando il fluido sigillato non è pericoloso.

Che cosa è Bellow Seal

Una tenuta a soffietto, nota anche come tenuta a soffietto in metallo o tenuta non a spinta, è un tipo di tenuta meccanica che utilizza un soffietto in metallo a parete sottile come elemento di tenuta secondario. Il soffietto in metallo, solitamente realizzato in acciaio inossidabile o altre leghe resistenti alla corrosione, fornisce un componente di tenuta flessibile e durevole che elimina la necessità di tenute secondarie elastomeriche.

In una tenuta a soffietto, il soffietto metallico è saldato all'anello di tenuta fisso e all'alloggiamento della tenuta, creando una tenuta sicura e a tenuta stagna. Il soffietto funge sia da tenuta secondaria che da elemento a molla, fornendo la forza di chiusura necessaria per mantenere il contatto tra le superfici di tenuta. Quando il soffietto viene compresso, genera un carico a molla che mantiene a contatto le superfici di tenuta primarie.

Differenze principali tra guarnizioni a spinta e guarnizioni a soffietto

Tipo di tenuta secondaria

Le guarnizioni pusher utilizzano in genere O-ring o altri componenti elastomerici come guarnizioni secondarie. Queste guarnizioni secondarie sono progettate per fornire una tenuta sicura tra le parti fisse e rotanti del gruppo di tenuta.

Al contrario, le guarnizioni a soffietto sono dotate di un gruppo di soffietti metallici che funge sia da guarnizione secondaria che da elemento a molla. I soffietti forniscono una tenuta stagna e al contempo si adattano al movimento assiale dell'albero e al disallineamento.

Capacità di pressione

Le guarnizioni pusher sono generalmente adatte per applicazioni a bassa o moderata pressione, con un limite di pressione tipico di circa 20 bar. Possono gestire pressioni più elevate se progettate come guarnizioni doppie o con molle aggiuntive.

D'altro canto, le guarnizioni a soffietto eccellono in ambienti ad alta pressione. Il design a soffietto metallico consente una capacità di pressione più elevata, spesso superiore a 100 bar.

Intervallo di temperatura

Le guarnizioni pusher sono comunemente utilizzate in applicazioni con requisiti di temperatura moderati, in genere fino a 150°C. Le guarnizioni secondarie elastomeriche utilizzate nelle guarnizioni pusher limitano la loro idoneità alle alte temperature.

Al contrario, le guarnizioni a soffietto possono resistere a temperature molto più elevate grazie alla loro costruzione interamente in metallo. Con materiali appropriati come acciaio inossidabile o Hastelloy, le guarnizioni a soffietto possono funzionare a temperature superiori a 400°C.

Esigenze di manutenzione

Le guarnizioni di spinta spesso richiedono una manutenzione più frequente a causa dell'usura e del degrado delle guarnizioni secondarie elastomeriche.

Le guarnizioni a soffietto, d'altro canto, hanno minori esigenze di manutenzione. La costruzione interamente in metallo elimina la necessità di sostituzione periodica delle guarnizioni secondarie.

Idoneità all'applicazione

Le guarnizioni pusher sono comunemente utilizzate in applicazioni generiche con condizioni di pressione e temperatura moderate. Sono convenienti e adatte a un'ampia gamma di fluidi, tra cui acqua, oli e sostanze chimiche delicate. Le guarnizioni pusher trovano ampio utilizzo in settori quali il trattamento delle acque, la cellulosa e la carta e la lavorazione alimentare.

Le guarnizioni a soffietto, con le loro capacità superiori di pressione e temperatura, sono preferite per le applicazioni più esigenti. Eccellono nella gestione di fluidi ad alta pressione, alta temperatura e corrosivi. Le guarnizioni a soffietto si trovano comunemente nell'industria petrolifera e del gas, negli impianti di lavorazione chimica, nelle raffinerie e negli impianti di produzione di energia. Sono anche adatte per applicazioni che coinvolgono fluidi ad alta purezza o in cui una perdita minima è critica, come nell'industria farmaceutica e dei semiconduttori.