Selo de gás seco vs. selo de gás úmido: qual é a diferença?

As vedações a gás secas e as vedações a gás úmidas são dois componentes críticos em compressores industriais.

Embora ambos sirvam para evitar vazamento de gás, eles funcionam de maneira diferente.

Nesta postagem do blog, exploraremos as principais distinções entre esses dois tipos de vedação, ajudando você a tomar uma decisão informada para sua aplicação específica e otimizar o desempenho do seu compressor.

O que é um selo de gás úmido

Um selo de gás úmido, também conhecido como selo de óleo ou selo líquido, é um tipo de selo mecânico usado em compressores centrífugos para evitar o vazamento de gás de processo ao longo do eixo rotativo. Ele utiliza um líquido pressurizado, geralmente óleo, para criar uma barreira entre o gás de processo e a atmosfera.

Como funciona uma vedação de gás úmido

Em uma vedação a gás úmida, o óleo de alta pressão circula entre uma série de anéis ao redor do eixo do compressor. O conjunto de vedação normalmente consiste em um anel giratório preso ao eixo e dois anéis estacionários em cada lado do alojamento da vedação. O óleo flui entre esses anéis, lubrificando-os e atuando como barreira para evitar vazamento de gás.

O anel central gira com o eixo, enquanto os anéis externos permanecem estacionários, pressionados contra a fina película de óleo. Os anéis de vedação são usados para evitar vazamentos ao redor dos anéis estacionários. Uma pequena quantidade de gás se dissolve na barreira de óleo, mas a maior parte do vazamento de óleo de vedação e do gás absorvido é coletada e passada por um processo de desgaseificação antes de ser recirculada.

Vantagens das vedações de gás úmido

• As vedações a gás úmidas proporcionam excelente desempenho de vedação em ambientes de alta pressão e alta temperatura, tornando-as adequadas para aplicações exigentes na indústria de petróleo e gás.
• Eles oferecem proteção superior contra contaminantes, pois o fluido de vedação ajuda a remover detritos e evita o acúmulo nas faces de vedação.
• As vedações a gás úmidas têm uma vida útil mais longa em comparação com as vedações a gás secas, pois o fluido de vedação fornece lubrificação e resfriamento, reduzindo o desgaste nas faces de vedação.
• O fluido de vedação usado nas vedações a gás úmidas pode ser facilmente monitorado e substituído, permitindo manutenção preditiva e reduzindo o tempo de inatividade não planejado.

Desvantagens das vedações de gás úmido

• As vedações a gás úmido exigem um sistema de suporte complexo, incluindo bombas, filtros e trocadores de calor, o que aumenta os custos iniciais de instalação e manutenção.
• O fluido de vedação usado em vedações a gás úmidas pode contaminar o gás do processo, tornando-as inadequadas para aplicações onde a pureza do gás é crítica.
• As vedações a gás úmidas são mais propensas a vazamentos em comparação com as vedações a gás secas, pois o fluido de vedação pode escapar através das vedações desgastadas ou danificadas.
• A presença de fluido de vedação em vedações a gás úmidas aumenta o risco de contaminação do processo e impacto ambiental em caso de falha da vedação.

Quando usar vedações a gás úmido

A contaminação do gás de processo não é um problema crítico e a presença de fluido de vedação na corrente do processo é aceitável.

Condições de alta pressão e alta temperatura estão presentes, como em compressores e bombas na indústria de petróleo e gás.

Contaminantes e detritos são uma preocupação, pois o fluido de vedação ajuda a eliminar as partículas e evita o acúmulo nas faces de vedação.

É desejada uma vida útil mais longa da vedação, pois a lubrificação e o resfriamento fornecidos pelo fluido de vedação reduzem o desgaste nas faces de vedação.

O que é selo de gás seco

Um selo de gás seco é um tipo de selo mecânico sem contato usado em compressores centrífugos e bombas para evitar vazamento de gás de processo ao longo do eixo rotativo. Ao contrário das vedações úmidas tradicionais (lubrificadas com óleo), as vedações a gás secas dependem de uma fina película de gás para manter uma folga entre as faces estacionárias e rotativas da vedação, eliminando o contato físico e o desgaste.

Como funcionam as vedações a gás seco

As vedações a gás secas consistem em um anel primário estacionário e um anel de acoplamento giratório. O anel giratório apresenta ranhuras espirais rasas que, durante a operação, geram uma força de elevação dinâmica de fluido.

Essa força separa o anel estacionário do anel giratório, criando um espaço minúsculo (normalmente de 3 a 5 mícrons) entre as faces da vedação. A lacuna é mantida por uma pequena quantidade de gás de vedação filtrado (geralmente nitrogênio) que flui entre as faces, evitando que o gás do processo escape para a atmosfera.

Vantagens dos selos de gás seco

• As vedações a gás seco oferecem desempenho de vedação superior em aplicações onde a pureza do gás é crítica, pois não introduzem nenhum fluido de vedação no fluxo do processo.
• Eles têm um design mais simples em comparação com as vedações a gás úmidas, exigindo menos componentes de suporte e reduzindo os custos iniciais de instalação e manutenção.
• As vedações a gás secas apresentam menor risco de contaminação do processo e impacto ambiental, pois não há fluido de vedação que possa escapar em caso de falha da vedação.
• Eles proporcionam excelente desempenho de vedação em aplicações de alta velocidade, pois a ausência de fluido de vedação reduz o arrasto e o atrito nas faces de vedação.

Desvantagens dos selos de gás seco

• As vedações a gás secas são mais suscetíveis a danos causados por contaminantes e detritos, pois não há fluido de vedação para eliminar as partículas e evitar o acúmulo nas faces de vedação.
• Eles têm uma vida útil mais curta em comparação com as vedações a gás úmidas, pois a falta de lubrificação e resfriamento leva a um maior desgaste nas faces de vedação.
• As vedações a gás secas podem exigir manutenção e substituição mais frequentes, pois são mais propensas a danos causados por tensões térmicas e mecânicas.
• Eles podem não ser adequados para aplicações de pressão extremamente alta, pois a ausência de fluido de vedação pode limitar sua capacidade de manter uma interface de vedação estável.

Quando usar vedações a gás seco

• A pureza do gás é uma preocupação crítica, como nas indústrias química, farmacêutica e de processamento de alimentos.
• É desejado um projeto de vedação mais simples, com menos componentes de suporte e menores requisitos de manutenção.
• A contaminação do processo e o impacto ambiental são considerações importantes, pois as vedações a gás secas eliminam o risco de vazamento de fluido de vedação.
• É necessária uma operação em alta velocidade, pois a ausência de fluido de vedação reduz o arrasto e o atrito nas faces de vedação.

Uma vedação úmida é melhor do que uma vedação seca

Uma vedação de gás úmida é melhor para vedar gases de alta pressão com contaminantes líquidos, pois utiliza uma fina película de óleo para lubrificar e resfriar as faces da vedação.

Por outro lado, um selo de gás seco é melhor para aplicações de gás seco e limpo, pois depende de uma pequena quantidade de gás limpo filtrado para manter as faces do selo separadas.

Conclusão

Concluindo, tanto as vedações a gás secas quanto as vedações a gás úmidas têm suas vantagens e limitações exclusivas em aplicações de vedação.

A escolha entre os dois depende de fatores como condições de operação, requisitos de manutenção e relação custo-benefício.

Para tomar uma decisão informada para suas necessidades específicas de vedação, consulte fabricantes de vedações confiáveis e especialistas do setor.