Tipos de selos mecânicos para bombas centrífugas

Você já se perguntou o que mantém sua bomba centrífuga funcionando de maneira suave e eficiente? A resposta está no selo mecânico.

Nesta postagem do blog, exploraremos os diferentes tipos de selos mecânicos comumente usados em bombas centrífugas. Ao compreender as características e benefícios exclusivos de cada tipo de vedação, você poderá tomar uma decisão informada ao selecionar a melhor vedação para sua aplicação específica, garantindo desempenho e longevidade ideais da bomba.

Tipos de selos mecânicos para bombas centrífugas

Selos de Componentes

As vedações de componentes consistem em peças separadas que são montadas durante a instalação da bomba. Eles oferecem flexibilidade em termos de materiais e configurações. No entanto, eles exigem instalação cuidadosa para garantir alinhamento e funcionalidade adequados.

Selos de cartucho

Os selos de cartucho são unidades pré-montadas e pré-definidas. Eles simplificam a instalação e reduzem o risco de montagem inadequada. As vedações de cartucho são fáceis de substituir e manter.

Selos empurradores

As vedações empurradoras possuem um mecanismo de mola que une as faces de vedação. Eles compensam o desgaste e mantêm uma força de vedação consistente. As vedações pusher são adequadas para aplicações com pressões e temperaturas moderadas a altas.

Selos não empurradores

As vedações sem pressão, também conhecidas como vedações de fole, utilizam um elemento de fole flexível para fornecer força de vedação. Eles eliminam a necessidade de molas e oferecem melhor compatibilidade com uma ampla gama de fluidos. As vedações sem impulsor são preferidas em aplicações com alta vibração ou desalinhamento do eixo.

Selos Balanceados

As vedações balanceadas possuem um projeto que equaliza as forças hidráulicas que atuam nas faces de vedação. Eles reduzem a força líquida de fechamento, resultando em menor geração de calor e maior vida útil da vedação. As vedações balanceadas são ideais para aplicações de alta pressão e podem lidar com uma ampla variedade de fluidos.

Selos Desequilibrados

Selos desbalanceados têm um design mais simples em comparação aos selos balanceados. Eles dependem da força hidráulica total para pressionar as faces de vedação juntas. Selos desbalanceados são adequados para aplicações de pressão baixa a moderada e geralmente são mais econômicos do que selos balanceados.

A tabela de características principais

Tipo de vedação	Pressão	Fluidos	Temperatura	Custo	Vida	Vazamento
Selos de Componentes	Baixo (<10 bar)	Água, óleo, gases	-40°C a 200°C	Baixo	Médio (2-5 anos)	Baixo
Selos de cartucho	Médio (10-100 bar)	Água, óleo, produtos químicos, lamas	-40°C a 250°C	Médio	Longo (5-10 anos)	Baixo
Selos empurradores	Alto (>100 bar)	Água, óleo, produtos químicos, lamas, fluidos corrosivos	-50°C a 300°C	Alto	Longo (5-10 anos)	Baixo
Selos não empurradores	Médio (10-100 bar)	Água, óleo, produtos químicos, lamas	-40°C a 250°C	Médio	Médio (3-7 anos)	Médio
Selos Balanceados	Alto (>100 bar)	Água, óleo, produtos químicos, lamas, fluidos corrosivos	-50°C a 400°C	Alto	Longo (7-15 anos)	Baixo
Selos Desequilibrados	Baixo a Médio (<100 bar)	Água, óleo, gases, produtos químicos suaves	-30°C a 200°C	Baixo a Médio	Curto a Médio (1-5 anos)	Médio a alto

Principais considerações para a escolha de selos mecânicos

Tipo de fluido

O tipo de fluido bombeado é um fator crítico na seleção de um selo mecânico. Diferentes fluidos têm propriedades variadas que podem afetar o desempenho e a longevidade da vedação.

Fluidos corrosivos podem exigir vedações feitas de materiais especiais para evitar degradação. Fluidos abrasivos podem causar desgaste excessivo nas faces da vedação, necessitando de materiais mais duros ou designs de face especiais.

Fluidos viscosos podem exigir consideração especial no projeto da câmara de vedação e nos planos de lavagem para garantir lubrificação e resfriamento adequados das faces da vedação.

Pressão do Fluido

A pressão do fluido dentro da bomba é outra consideração importante. Pressões mais altas colocam maior tensão nas faces da vedação e exigem projetos mais robustos.

Vedações duplas ou vedações tandem podem ser necessárias para aplicações de alta pressão para fornecer segurança e redundância adicionais.

Temperatura

A temperatura do fluido bombeado pode impactar significativamente o desempenho do selo. Altas temperaturas podem causar expansão térmica dos componentes do selo, levando à distorção e vazamento.

Temperaturas extremas podem exigir materiais especiais, como grafite ou carboneto de silício, para suportar as condições. Planos de resfriamento podem ser necessários para dissipar o calor da câmara de vedação.

Baixas temperaturas podem fazer com que as vedações se tornem quebradiças e falhem prematuramente. Podem ser necessários planos de aquecimento para manter a vedação dentro da faixa ideal de temperatura operacional.

Condição operacional

As condições operacionais da bomba, como funcionamento contínuo ou intermitente, podem influenciar a seleção da vedação. As vedações projetadas para operação contínua podem não ser adequadas para partidas e paradas frequentes.

Bombas sujeitas a ciclos térmicos ou mudanças frequentes nas condições de operação podem exigir vedações especialmente projetadas para acomodar cargas e tensões variadas.

Condições de funcionamento a seco, onde as faces da vedação operam sem lubrificação, exigem projetos e materiais de vedação especializados para evitar desgaste excessivo e geração de calor.

Planos de tubulação e descarga

Os planos de tubulação e descarga associados ao selo mecânico são cruciais para garantir a lubrificação, o resfriamento e a remoção de detritos adequados das faces do selo.

A tubulação inadequada ou incorreta pode levar à falha da vedação devido à lubrificação insuficiente ou ao acúmulo de contaminantes na câmara de vedação.

Os planos de descarga API (American Petroleum Institute) fornecem configurações padronizadas para tubulações de vedação e sistemas auxiliares. A seleção do plano de descarga apropriado para a aplicação garante desempenho e confiabilidade ideais da vedação.

Normas e Regulamentos

A conformidade com as normas e regulamentos relevantes é essencial ao selecionar selos mecânicos. Esses padrões fornecem diretrizes para projeto de vedação, materiais e testes para garantir segurança e confiabilidade.

API 682 é um padrão amplamente reconhecido para selos mecânicos na indústria de petróleo e gás. Ele fornece especificações detalhadas para projeto de vedação, materiais e procedimentos de teste.

Outras indústrias podem ter seus próprios padrões e regulamentos específicos que devem ser respeitados quando selecionando selos mecânicos para bombas centrífugas.

Perguntas frequentes

Quais são os principais materiais utilizados nas faces do selo mecânico

 Os materiais mais comuns usados para faces de selos mecânicos são carbono, carboneto de silício, carboneto de tungstênio e cerâmica. 

Com que frequência devo substituir o selo mecânico da minha bomba centrífuga

A frequência de substituição do selo mecânico depende de fatores como as condições de operação da bomba, as propriedades do fluido bombeado e os materiais de vedação. Em geral, os selos mecânicos devem ser inspecionados regularmente e substituídos quando forem observados sinais de desgaste, vazamento ou danos.

Para concluir

Compreender os diferentes tipos de selos mecânicos para bombas centrífugas é essencial para obter desempenho e longevidade ideais. Considere fatores como aplicação, ambiente e orçamento ao selecionar a vedação apropriada.

Para obter orientação especializada sobre como escolher o selo mecânico certo para sua bomba centrífuga, entre em contato com nossa equipe hoje mesmo.