Partes de Selos Mecânicos Duplos

Selos mecânicos duplos compreendem vários componentes essenciais que trabalham juntos para fornecer desempenho de vedação ideal. As peças principais incluem dois conjuntos de faces de vedação primárias, uma área de fluido de barreira, um sistema de controle ambiental, elementos de vedação secundários e componentes de hardware de metal.

Dois conjuntos de faces de vedação primária

Em selos mecânicos duplos, você encontrará dois conjuntos de faces de selo primário: rotativo e estacionário. As faces rotativas são fixadas ao eixo e giram com ele, enquanto as faces estacionárias permanecem fixas ao alojamento. Essas faces pareadas trabalham juntas para criar uma vedação firme, evitando vazamentos e garantindo o funcionamento adequado do sistema de selo mecânico.

Rostos rotativos

Faces rotativas, também conhecidas como faces de vedação primária dupla, formam componentes críticos em vedações mecânicas duplas. Essas faces consistem em materiais duros e resistentes ao desgaste, como carboneto de silício ou carboneto de tungstênio. Elas são montadas no eixo rotativo ou luva, girando com ele durante a operação.

Selos mecânicos duplos incorporam dois conjuntos de faces rotativas, uma para cada selo. Essas faces trabalham com faces estacionárias para criar a interface de vedação. Conforme giram, as faces rotativas mantêm uma fina película de fluido entre elas e as faces estacionárias.

Rostos estacionários

Faces estacionárias complementam suas contrapartes rotativas. Esses elementos fixos permanecem imóveis dentro do conjunto de vedação, normalmente montados na glândula ou no alojamento da vedação. Os fabricantes criam faces estacionárias de materiais duráveis como carboneto de silício, carboneto de tungstênio ou carbono, projetados para suportar altas pressões e temperaturas, mantendo a integridade da vedação.

A superfície da face passa por polimento de precisão para obter um acabamento extremamente fino, minimizando o atrito e o desgaste ao entrar em contato com a face rotativa.

Área de fluido de barreira/tampão

Você encontrará a área de fluido de barreira/tampão entre os dois conjuntos de faces de vedação em uma vedação mecânica dupla. Este espaço é preenchido com fluido de barreira (para sistemas pressurizados) ou fluido de tampão (para sistemas não pressurizados). O fluido desempenha funções essenciais: lubrifica e resfria as faces de vedação, evita vazamentos de fluido de processo e pode indicar o desempenho da vedação por meio do monitoramento.

Fluido de barreira

O fluido de barreira circula entre as duas faces de vedação em selos mecânicos duplos, fornecendo lubrificação, resfriamento e pressão. Este líquido ou gás limpo e compatível impede que o fluido do processo escape para a atmosfera, garantindo a função adequada da vedação.

Manter o fluido de barreira em uma pressão maior do que o fluido do processo garante uma vedação eficaz. Esse diferencial de pressão impede que o fluido do processo vaze para a área do fluido de barreira.

Fluido tampão

O fluido tampão ocupa o espaço entre as vedações interna e externa em um sistema de vedação mecânica dupla. Ele lubrifica as faces da vedação, reduzindo o atrito e o desgaste, ao mesmo tempo em que estende sua vida útil. A dissipação de calor é outra função fundamental, prevenindo a distorção térmica e mantendo o desempenho consistente da vedação.

O fluido de buffer cria uma barreira a uma pressão menor do que o fluido de processo contra vazamento de fluido de processo. Ele contém pequenas quantidades que podem escapar pela vedação interna, evitando contaminação ambiental e perda de produto. Soluções à base de água, óleo ou glicol são escolhas comuns.

Sistema de Controle Ambiental

Os sistemas de controle ambiental incluem trocadores de calor, termostatos, reguladores de pressão e filtros.

Os trocadores de calor removem o excesso de calor gerado pelo atrito da vedação, evitando o superaquecimento e a degradação do fluido.

Os termostatos monitoram e controlam a temperatura do fluido tampão, acionando o resfriamento ou o aquecimento para manter a faixa desejada.

Os reguladores de pressão mantêm o diferencial de pressão correto entre o buffer e os fluidos de processo. Isso previne contaminação e garante a operação adequada do selo.

Os filtros removem contaminantes do fluido tampão, prolongando sua vida útil e protegendo as faces de vedação contra danos.

Elementos de vedação secundários

Elementos de vedação secundários evitam vazamentos entre peças estacionárias e rotativas em selos mecânicos duplos.

O-rings, o tipo mais comum, oferecem versatilidade e confiabilidade. Feitos de elastômeros, eles se adaptam a superfícies irregulares, proporcionando excelente vedação em várias aplicações.

As juntas servem a um propósito similar, mas são planas e projetadas para formatos específicos. Elas são frequentemente usadas entre flanges ou em aplicações estáticas.

V-rings, também conhecidos como lip seals, são vedações elastoméricas em formato de V que fornecem vedação dinâmica contra eixos rotativos. Eles se destacam na exclusão de contaminantes e na retenção de lubrificantes.

Foles são estruturas flexíveis, semelhantes a acordeões, que absorvem movimento axial e vibração. Eles são usados em ambientes de alta pressão ou corrosivos, onde vedações elastoméricas tradicionais podem falhar.

Componentes de ferragens metálicas

Componentes de hardware de metal formam a espinha dorsal estrutural de selos mecânicos duplos.

As placas de glândula abrigam e protegem o conjunto de vedação, feitas de materiais resistentes à corrosão com portas para resfriamento, descarga ou circulação de fluido de barreira. Essas placas mantêm o alinhamento e a pressão adequados da face da vedação.

Os retentores prendem componentes de vedação estacionários, impedindo a rotação com o eixo. Eles geralmente incorporam pinos ou abas antirrotação. Mecanismos de acionamento, como pinos ou chaves, transmitem torque do eixo rotativo para a face de vedação rotativa, garantindo movimento síncrono.

As molas mantêm contato constante entre as faces do selo, compensando o desgaste, a expansão térmica e as flutuações de pressão. Molas helicoidais e molas onduladas são comuns em selos mecânicos duplos.

Perguntas frequentes

Com que frequência as vedações mecânicas duplas devem ser substituídas?

Selos mecânicos duplos normalmente requerem substituição a cada 3-5 anos.

Selos mecânicos duplos podem ser reparados em vez de substituídos?

Selos mecânicos duplos geralmente podem ser reparados em vez de substituídos.

Quais são os custos típicos associados à manutenção do selo mecânico duplo?

Os custos de manutenção de selos mecânicos duplos variam significativamente, variando de centenas a milhares de dólares. Os fatores que influenciam as despesas incluem tamanho do selo, complexidade e reparos necessários.

Existem alternativas aos selos mecânicos duplos para aplicações de alta pressão?

Alternativas aos selos mecânicos duplos para aplicações de alta pressão incluem bombas de acionamento magnético, bombas de motor blindado e bombas hermeticamente seladas.

Como as flutuações de temperatura afetam o desempenho dos selos mecânicos duplos?

Flutuações de temperatura impactam selos mecânicos duplos ao causar expansão ou contração dos materiais da face do selo. Isso altera as folgas do selo, afetando potencialmente a eficácia da vedação e aumentando o desgaste.