O que são selos mecânicos de funcionamento a seco

O que são selos mecânicos de funcionamento a seco

Selos mecânicos de funcionamento a seco são dispositivos de vedação especializados projetados para operar sem a necessidade de lubrificação externa ou de uma película líquida entre as faces do selo. Esses selos são projetados para suportar os desafios das condições de funcionamento a seco, como aumento de atrito e geração de calor. Selos mecânicos de funcionamento a seco são comumente usados em aplicações onde a presença de um fluido de barreira líquida não é viável ou desejável, como em misturadores, agitadores e certos tipos de bombas.

Como funcionam os selos mecânicos de funcionamento a seco

O princípio de funcionamento de selos mecânicos de funcionamento a seco depende da seleção cuidadosa de materiais de face de selo que podem suportar condições de funcionamento a seco. Esses materiais, como carboneto de silício, carboneto de tungstênio e grafite de carbono, possuem excelentes propriedades tribológicas, permitindo que mantenham um baixo coeficiente de atrito e minimizem o desgaste durante a operação a seco.

Em um selo mecânico de funcionamento a seco, as faces de vedação estacionária e rotativa são pressionadas juntas pela força da mola e pressão hidráulica, criando uma vedação firme que evita vazamento de fluido. As faces de vedação são lapidadas com alto grau de planicidade, garantindo contato e desempenho de vedação ideais. Conforme o eixo gira, as faces de vedação geram calor de atrito, que é dissipado pelos componentes da vedação e pelo ambiente ao redor.

Características dos selos mecânicos de funcionamento a seco

• Materiais especializados para face de vedação: Selos mecânicos de funcionamento a seco utilizam materiais avançados como carboneto de silício, carboneto de tungstênio e grafite de carbono para suas faces de vedação. Esses materiais exibem excelente resistência ao desgaste, condutividade térmica e propriedades autolubrificantes, permitindo que operem efetivamente em condições secas.
• Design de vedação robusto: O design geral dos selos mecânicos de funcionamento a seco é projetado para suportar os desafios da operação a seco. Isso inclui geometria otimizada, lapidação precisa da face e mecanismos de carga de mola que mantêm o contato da face e a força de vedação adequados.
• Características de dissipação de calor: Para gerenciar o calor gerado durante o funcionamento a seco, essas vedações incorporam recursos como aletas de dissipação de calor, componentes condutores térmicos e caminhos de fluxo de fluido otimizados para facilitar a transferência eficiente de calor para longe das faces da vedação.
• Compatibilidade com vários fluidos: Selos mecânicos de funcionamento a seco são projetados para lidar com uma ampla gama de fluidos, incluindo meios abrasivos, viscosos e corrosivos. A seleção de materiais de face de vedação e componentes de vedação secundários garante compatibilidade e desempenho confiável em diversas aplicações.

Vantagens dos selos mecânicos de funcionamento a seco

• Eliminação da lubrificação externa: Selos mecânicos de funcionamento a seco operam sem a necessidade de um sistema de lubrificação externo ou fluido de barreira. Isso simplifica o projeto geral do sistema, reduz os requisitos de manutenção e elimina o risco de contaminação associado a fluidos de barreira.
• Custos operacionais reduzidos: Ao eliminar a necessidade de fluidos de barreira e sistemas de suporte associados, os selos mecânicos de funcionamento a seco ajudam a reduzir os custos iniciais de instalação e as despesas operacionais contínuas. Isso inclui economias na aquisição, armazenamento e descarte de fluidos, bem como custos de manutenção reduzidos relacionados aos sistemas de fluidos de barreira.
• Maior confiabilidade e vida útil: Selos mecânicos de funcionamento a seco são projetados para suportar as condições desafiadoras da operação a seco, resultando em confiabilidade aprimorada e vida útil estendida em comparação com selos úmidos convencionais. Os materiais avançados e o design robusto desses selos minimizam o desgaste, vazamento e falha prematura.
• Compatibilidade com vários aplicativos: Selos mecânicos de funcionamento a seco são adequados para uma gama diversificada de aplicações industriais, incluindo misturadores, agitadores, bombas e outros equipamentos rotativos. Eles podem lidar com vários fluidos, temperaturas e condições de pressão, tornando-os uma solução de vedação versátil.

Aplicações de selos mecânicos de funcionamento a seco

1. Misturadores e agitadores: Selos mecânicos de funcionamento a seco são comumente usados em misturadores e agitadores, especialmente nas indústrias farmacêutica, alimentícia e química. Essas aplicações geralmente exigem recursos de funcionamento a seco para evitar contaminação do produto e garantir a pureza do processo.
2. Bombas que manuseiam fluidos viscosos ou abrasivos: Em aplicações de bomba onde o fluido bombeado tem alta viscosidade ou contém partículas abrasivas, selos mecânicos de funcionamento a seco fornecem desempenho de vedação confiável sem a necessidade de um fluido de barreira externo. Isso ajuda a evitar danos à face do selo e estende sua vida útil.
3. Aplicações de vácuo e alta temperatura: Selos mecânicos de funcionamento a seco são bem adequados para aplicações de vácuo e alta temperatura onde o uso de um fluido de barreira líquida não é viável. Os materiais especializados e o design desses selos permitem que eles suportem condições extremas, mantendo a integridade da vedação.
4. Sistemas de dessulfuração de gases de combustão: Em sistemas de dessulfurização de gases de combustão (FGD), selos mecânicos de funcionamento a seco são usados para selar as bombas de polpa e agitadores. Esses selos operam de forma confiável no ambiente áspero e abrasivo dos sistemas FGD, garantindo uma operação eficiente e ambientalmente compatível.

Perguntas frequentes

Por quanto tempo os selos mecânicos podem funcionar secos?

A maioria dos selos mecânicos pode funcionar entre 10 segundos a 2 minutos sem líquido.

Qual é a diferença entre selo mecânico úmido e selo mecânico seco?

A principal diferença entre selos mecânicos úmidos e secos está em seus mecanismos de lubrificação e resfriamento.

Selos mecânicos úmidos dependem de um fluido de barreira líquida, como água, óleo ou um lubrificante especialmente formulado, para lubrificar e resfriar as faces do selo durante a operação. O fluido de barreira forma uma película fina entre as faces do selo estacionárias e rotativas, reduzindo o atrito e a geração de calor.

Selos mecânicos secos são projetados para operar sem a necessidade de um fluido de barreira externo. Eles contam com materiais avançados de face de selo com propriedades autolubrificantes, como grafite de carbono ou carboneto de silício, para minimizar o atrito e o desgaste durante o funcionamento a seco. Selos mecânicos secos também incorporam recursos de design que promovem dissipação de calor eficiente, como aletas de dissipação de calor ou componentes condutores térmicos.