Selo mecânico duplo vs selo mecânico simples: qual é a diferença

O que é um selo mecânico único

Um selo mecânico único é um tipo de selo que consiste em um componente estacionário e outro rotativo, com uma face de vedação. É o tipo mais comum e econômico de selo mecânico usado em bombas, misturadores e outros equipamentos rotativos. O componente estacionário é normalmente feito de um material duro, como a cerâmica, enquanto o componente rotativo é geralmente feito de um material mais macio, como o carbono. Estas duas superfícies formam uma superfície de vedação plana e anular que evita o vazamento do fluido do processo ao longo do eixo rotativo.

Os selos mecânicos simples são usados em uma ampla gama de aplicações, desde bombas de água até equipamentos de processamento químico. Eles contam com uma fina película de fluido entre as faces da vedação para lubrificar e resfriar as superfícies de vedação. Este fluido pode ser o próprio fluido do processo ou uma barreira externa ou fluido tampão.

O que é um selo mecânico duplo

Um selo mecânico duplo, também conhecido como selo duplo, consiste em dois conjuntos de faces de vedação dispostas em série. Esta configuração proporciona um nível adicional de segurança e confiabilidade em comparação com selos mecânicos simples. Em um arranjo de vedação dupla, a vedação primária (interna) funciona como uma vedação simples convencional, enquanto a vedação secundária (externa) atua como reserva em caso de falha da vedação primária.

O espaço entre as duas vedações, denominado câmara tampão ou barreira, é preenchido com um fluido compatível mantido a uma pressão superior à do fluido do processo. Este arranjo garante que qualquer vazamento da vedação primária fique contido na câmara tampão e não escape para a atmosfera.

Tipos de selo mecânico duplo

Existem três tipos principais de arranjos de vedação mecânica dupla:

De volta para trás

Numa disposição costas com costas, as duas vedações são orientadas com as suas faces rotativas voltadas uma para a outra. O fluido tampão é mantido a uma pressão superior à do fluido do processo, garantindo que qualquer vazamento da vedação primária seja direcionado para a câmara tampão. Esta configuração é adequada para aplicações de alta pressão e evita que o fluido do processo atinja a atmosfera.

Cara a cara

As vedações duplas face a face têm suas faces rotativas orientadas uma em direção à outra, com o fluido tampão entre elas. Este arranjo é menos comum que a configuração costas com costas e é normalmente usado em aplicações com pressões mais baixas ou quando o fluido do processo é compatível com o fluido tampão.

Tandem

Em um arranjo de vedação em tandem, as duas vedações são instaladas com suas faces rotativas na mesma direção, voltadas para o fluido do processo. O fluido tampão é mantido a uma pressão mais baixa do que o fluido do processo e qualquer vazamento da vedação primária é coletado na câmara tampão. As vedações tandem são usadas em aplicações onde o fluido do processo não é compatível com o fluido tampão ou quando o fluido tampão precisa ser mantido limpo.

Barreira versus fluidos tampão

O fluido utilizado no espaço entre as duas vedações em um arranjo de vedação mecânica dupla pode ser um fluido de barreira ou um fluido tampão.

Fluido de Barreira

Um fluido de barreira é um líquido limpo e compatível mantido a uma pressão superior à do fluido do processo. Sua finalidade é evitar que o fluido do processo atinja a atmosfera, proporcionando uma barreira física entre as duas vedações. O fluido de barreira normalmente circula através de um sistema separado com um trocador de calor e dispositivos de controle de pressão para manter sua temperatura e pressão dentro da faixa desejada.

Fluido tampão

Um fluido tampão é mantido a uma pressão mais baixa que o fluido do processo. Sua principal função é coletar e conter qualquer vazamento do selo primário, evitando que atinja a atmosfera. Os fluidos tampão são frequentemente usados quando o fluido do processo não é compatível com o fluido de barreira ou quando o fluido de barreira precisa ser mantido limpo para reutilização.

Quando usar selo mecânico duplo

Selos mecânicos duplos são recomendados nas seguintes situações:

1. Ao manusear fluidos perigosos, tóxicos ou caros onde o vazamento é inaceitável
2. Em aplicações com regulamentações ambientais rigorosas ou onde as emissões devem ser minimizadas
3. Para processos que exigem um maior nível de segurança e confiabilidade
4. Em aplicações de alta pressão ou alta temperatura onde uma única vedação pode não fornecer desempenho de vedação adequado
5. Quando as consequências da falha da vedação são graves, como nas indústrias química, petroquímica ou farmacêutica

Quando usar selo mecânico único

Os selos mecânicos simples são adequados para uma ampla gama de aplicações e geralmente são preferidos nas seguintes situações:

1. Ao manusear fluidos não perigosos e não tóxicos, onde vazamentos menores são aceitáveis
2. Em aplicações com requisitos de pressão e temperatura mais baixos
3. Para processos onde o custo de um arranjo de vedação dupla não é justificado
4. Em equipamentos com espaço limitado para instalação de vedações, já que as vedações simples ocupam menos espaço em comparação com as vedações duplas
5. Quando o fluido do processo é compatível com os materiais de vedação e não requer proteção adicional