O que são selos mecânicos lubrificados a gás

O que são selos mecânicos lubrificados a gás

Selos mecânicos lubrificados a gás, também conhecidos como selos de gás seco, são soluções avançadas de selagem que usam uma fina película de gás pressurizado para criar uma vedação sem contato entre componentes rotativos e estacionários. Ao contrário dos selos úmidos tradicionais que dependem de lubrificação líquida, os selos de gás utilizam gases inertes como nitrogênio ou ar para manter uma barreira entre o fluido do processo e a atmosfera.

Projeto de Selos Mecânicos Lubrificados a Gás

As vedações lubrificadas a gás consistem em dois componentes principais: um anel de vedação primário rotativo e um anel de acoplamento estacionário. O anel de vedação primário apresenta ranhuras espirais gravadas em sua face, que geram uma força de elevação hidrodinâmica quando exposta ao eixo rotativo. Essa força de elevação cria uma fina película de gás entre as faces da vedação, permitindo que operem sem contato físico, minimizando assim o atrito e o desgaste.

Como funcionam as vedações lubrificadas a gás

O princípio de funcionamento dos selos lubrificados a gás depende do efeito hidrodinâmico gerado pelas ranhuras espirais na face do anel de vedação primário. Conforme o eixo gira, as ranhuras bombeiam gás entre as faces do selo, criando uma película de alta pressão que separa os anéis. A espessura da película de gás está tipicamente na faixa de alguns mícrons, dependendo de fatores como velocidade do eixo, viscosidade do gás e cara de foca geometria.

Para manter uma película de gás estável, as vedações de gás exigem um suprimento contínuo de gás limpo e seco a uma pressão ligeiramente maior do que o fluido do processo. Esse gás de barreira é geralmente fornecido de uma fonte externa e é regulado por um sistema de controle que ajusta a pressão com base nas condições operacionais.

Vantagens das vedações lubrificadas a gás

• Fricção e desgaste reduzidos: A natureza sem contato das vedações a gás elimina o atrito e o desgaste associados ao contato da face da vedação, resultando em maior vida útil da vedação e custos de manutenção reduzidos.
• Menor consumo de energia: A ausência de lubrificação líquida e as perdas mínimas por atrito em vedações a gás levam à redução do consumo de energia em comparação com vedações úmidas.
• Pureza do processo melhorada: Os selos de gás evitam a contaminação de fluidos de processo eliminando a necessidade de lubrificantes líquidos, tornando-os ideais para aplicações que exigem alta pureza do produto.
• Desempenho ambiental aprimorado: O uso de gases de barreira inertes e a eliminação de vazamentos de líquidos fazem das vedações de gás uma solução de vedação ecologicamente correta, ajudando as indústrias a cumprir regulamentações de emissões cada vez mais rigorosas.
• Maior gama de condições operacionais: As vedações a gás podem suportar uma faixa mais ampla de temperaturas, pressões e velocidades de eixo em comparação às vedações lubrificadas com líquido, o que as torna adequadas para diversas aplicações.

Aplicações de vedações lubrificadas a gás

• Indústria de petróleo e gás: Selos de gás são amplamente usados em compressores, turbinas e bombas em operações de petróleo e gás upstream, midstream e downstream. Eles fornecem soluções de vedação confiáveis para manuseio de hidrocarbonetos, gás natural e outros fluidos de processo.
• Processamento químico: A indústria química depende de selos de gás para selar equipamentos rotativos na produção de uma ampla gama de produtos químicos, polímeros e petroquímicos. Os selos de gás oferecem compatibilidade com vários fluidos de processo e ajudam a manter a pureza do produto.
• Geração de energia: Selos de gás são empregados em turbinas a vapor, turbinas a gás e outras máquinas rotativas em usinas de energia. Eles garantem uma operação eficiente e confiável, ao mesmo tempo em que minimizam os requisitos de manutenção.
• Processamento farmacêutico e alimentar: Em indústrias onde a contaminação do produto é uma preocupação crítica, os selos de gás fornecem uma solução de vedação limpa e confiável. Eles impedem a entrada de contaminantes e mantêm a integridade dos fluidos do processo.
• Refino e petroquímica: Os selos de gás desempenham um papel vital em plantas de refino e petroquímicas, selando equipamentos como compressores, bombas e misturadores. Eles oferecem desempenho superior no manuseio de hidrocarbonetos, solventes e outros fluidos de processo desafiadores.