O que é selo mecânico duplo e como funciona

Você já se perguntou como o maquinário evita vazamentos e mantém a eficiência? Selos mecânicos duplos são a resposta. Esses componentes críticos desempenham um papel vital em vários setores, garantindo uma operação segura e tranquila.

Nesta postagem do blog, exploraremos o funcionamento interno dos selos mecânicos duplos, detalhando seus componentes e funcionalidades. Ao compreender como esses selos funcionam, você obterá informações valiosas sobre sua importância e os benefícios que proporcionam.

O que é selo mecânico duplo

Um duplo selo mecânico é um tipo de vedação usada em bombas e outros equipamentos rotativos. Consiste em dois conjuntos de faces de vedação. Um conjunto é estacionário, enquanto o outro gira com o eixo. Os dois conjuntos de faces de vedação são dispostos em pares. Cada par tem uma vedação primária e uma vedação secundária.

O conjunto interno de faces de vedação, conhecido como vedação primária, está em contato direto com o fluido do processo. O conjunto externo de faces de vedação, conhecido como vedação secundária, está em contato com o fluido de barreira. A vedação secundária, localizada atrás da vedação primária, proporciona uma barreira adicional.

Um fluido tampão, como óleo ou glicol, circula entre as duas vedações. Este fluido lubrifica as faces da vedação e remove o calor gerado pelo atrito. Se a vedação primária vazar, o fluido tampão será o primeiro a escapar, servindo como um sinal de alerta precoce.

Fluido de barreira ou fluido tampão

Fluido de barreira é um líquido limpo e compatível que é pressurizado mais alto que o fluido do processo. É introduzido entre as duas faces de vedação de um selo mecânico duplo. O fluido de barreira lubrifica as faces da vedação e evita que o fluido do processo entre na interface de vedação.

Fluido tampão é normalmente o mesmo que o fluido do processo. É usado na câmara de vedação externa de um selo mecânico duplo. O fluido tampão é mantido a uma pressão mais baixa do que o fluido de barreira. Isto cria um diferencial de pressão que impede que o fluido do processo entre na câmara de vedação interna.

Tipos de selo mecânico duplo

De volta para trás

Em um selo mecânico duplo costas com costas, os dois selos ficam afastados um do outro. A vedação primária fica voltada para o fluido do processo, enquanto a vedação secundária fica voltada para um fluido tampão. O fluido tampão é mantido a uma pressão mais alta que o fluido do processo. Este arranjo evita o vazamento do fluido do processo para a atmosfera.

O design back-to-back é comumente usado em aplicações com fluidos de processo de alta pressão.

Tandem

Um selo mecânico duplo tandem consiste em dois selos voltados para a mesma direção. A vedação primária fica voltada para o fluido do processo e a vedação secundária é montada atrás dele. Um fluido de barreira circula entre as duas vedações a uma pressão inferior à do fluido do processo.

O arranjo tandem é usado em aplicações onde o fluido do processo é perigoso ou tóxico.

Cara a cara

Em um selo mecânico duplo face-a-face, os dois selos ficam frente a frente com uma cavidade comum entre eles. A cavidade é preenchida com um fluido de barreira mantido a uma pressão superior à do fluido do processo. Este arranjo cria uma barreira dupla entre o fluido do processo e a atmosfera.

As vedações face a face são adequadas para aplicações com altas temperaturas ou pressões.

Vantagens do selo mecânico duplo

Maior confiabilidade

As vedações mecânicas duplas oferecem maior confiabilidade em comparação com as vedações simples. O selo secundário fornece um backup caso o selo primário falhe.

Maior vida útil da vedação

O design de vedação dupla permite um fluido lubrificante entre as vedações. Este fluido resfria e lubrifica as faces da vedação. Reduz o atrito e o desgaste das vedações. O resultado é uma vida útil significativamente mais longa em comparação com vedações simples.

Controle de vazamento aprimorado

As vedações duplas proporcionam controle superior de vazamentos. A vedação secundária contém qualquer vazamento da vedação primária. O fluido de barreira é mantido a uma pressão mais elevada do que o fluido de processo. Isto evita que o fluido do processo escape para a atmosfera.

Adequado para aplicações severas

As vedações duplas são ideais para aplicações severas ou perigosas. Eles são comumente usados com fluidos corrosivos, tóxicos ou inflamáveis. A vedação dupla e o fluido de barreira fornecem uma camada extra de proteção. Eles ajudam a conter líquidos e gases perigosos.

Requisitos de manutenção mais baixos

Embora as vedações duplas sejam mais complexas, muitas vezes requerem manutenção menos frequente. A vida útil mais longa da vedação e o controle de vazamento significam menos tempo de inatividade para reparos.

Aplicações de Selo Mecânico Duplo

Segurança e confiabilidade extras são necessárias. Isto é especialmente verdadeiro para processos que envolvem fluidos perigosos, tóxicos ou caros.
O fluido do processo está extremamente quente ou frio.
O fluido do processo é abrasivo ou contém sólidos.
Aplicações onde o tempo de inatividade do processo é extremamente caro.

Fatores a serem considerados ao selecionar um selo mecânico duplo

Propriedades de Fluidos

Considere as propriedades do fluido que está sendo selado. Isso inclui a composição química, temperatura e pressão do fluido. Certifique-se de que os materiais de vedação sejam compatíveis com o fluido para evitar corrosão ou degradação.

Condições de funcionamento

Avalie as condições de operação do equipamento. Leve em consideração a velocidade, a carga e os níveis de vibração. A vedação deve ser capaz de suportar estas condições sem falhar ou vazar.

Arranjo de Selo

Determine o arranjo de vedação apropriado para a aplicação. Isso inclui a orientação das faces da vedação e a tipo de mola usado. O arranjo deve ser otimizado para as condições operacionais específicas e propriedades do fluido.

Materiais de face de vedação

Selecione os materiais apropriados para a face da vedação com base nas propriedades do fluido e nas condições operacionais. Os materiais comuns incluem carbono, carboneto de silício e carboneto de tungstênio. Os materiais devem fornecer resistência ao desgaste e compatibilidade química adequadas.

Fatores Ambientais

O ambiente onde o selo será utilizado deverá ser avaliado. Isso inclui exposição a poeira, sujeira ou outros contaminantes. Vedações em ambientes sujos ou abrasivos podem precisar de proteção adicional. Fluidos de barreira ou separadores de ciclone podem ajudar a manter os contaminantes longe das faces da vedação.

Resfriamento e lavagem

Considere o resfriamento e requisitos de descarga do selo. Determine se a vedação precisa de resfriamento externo ou lavagem para manter temperaturas operacionais adequadas e evitar o acúmulo de contaminantes.

Aplicação de Selo Mecânico Duplo

Bombas que manuseiam fluidos perigosos, tóxicos ou caros nas indústrias química, petroquímica e farmacêutica.
Equipamentos rotativos do setor de petróleo e gás, como compressores, misturadores e agitadores.
Máquinas de processamento de alimentos e bebidas, onde a manutenção da pureza do produto e a prevenção da contaminação são fundamentais.
Sistemas de tratamento de água e gestão de águas residuais, onde selos mecânicos duplos são empregados em bombas e outros equipamentos rotativos.
Aplicações de alta pressão, como bombas de alimentação de caldeiras em usinas de energia.
Vasos reatores e tanques de mistura em diversas indústrias de processo.

Perguntas frequentes

Que tipos de fluidos de barreira são usados em selos mecânicos duplos

Os fluidos de barreira comuns usados em vedações mecânicas duplas incluem óleo, glicol, água e fluidos sintéticos especialmente formulados.

Como a pressão do fluido de barreira é mantida em um selo mecânico duplo

A pressão do fluido de barreira é normalmente mantida utilizando um sistema externo, tal como um reservatório pressurizado ou um sistema termossifão.

Qual é a diferença entre um selo mecânico duplo não pressurizado e pressurizado

Em uma vedação mecânica dupla não pressurizada, o fluido de barreira não é pressurizado ativamente e depende da força centrífuga gerada pelos componentes rotativos da vedação para manter a película de fluido. Em um selo mecânico duplo pressurizado, o fluido de barreira é pressurizado ativamente por meio de um sistema externo.

Qual é a pressão do fluido de barreira para selo mecânico duplo

Em um selo mecânico duplo, a pressão do fluido de barreira deve ser mantida em um mínimo de 1 bar (14,5 psi) acima da pressão da câmara de selagem. Isso garante que o fluido de barreira flua para dentro da câmara de selagem, impedindo que o fluido do processo entre no sistema de fluido de barreira e mantendo a integridade da vedação. As pressões típicas do fluido de barreira variam de 1 a 10 bar (14,5 a 145 psi).

Conclusão

As vedações mecânicas duplas fornecem proteção superior contra vazamentos através de dois conjuntos de superfícies de vedação. Seu design confiável é ideal para aplicações exigentes.

Para saber mais sobre como selecionar o selo mecânico certo para suas necessidades, entre em contato com nossa equipe experiente hoje mesmo.