Qual é a diferença entre selo mecânico pressurizado e não pressurizado?

Selos mecânicos são componentes críticos na indústria de máquinas, usados para evitar vazamentos e manter a integridade do sistema em equipamentos rotativos. Embora todos os selos mecânicos atendam a esse propósito principal, eles podem ser amplamente categorizados em dois tipos com base em seu design e princípios operacionais: selos pressurizados e não pressurizados.

Esta postagem do blog se aprofundará nas diferenças fundamentais entre esses dois tipos de vedação, examinando fatores como compatibilidade de fluidos, dinâmica de pressão, comportamento de vazamento, complexidade e aplicações típicas. Ao entender as distinções e vantagens de cada tipo, engenheiros e profissionais de manutenção podem tomar decisões informadas ao selecionar e implementar selos mecânicos em seus sistemas.

O que é selo mecânico pressurizado

Um selo mecânico pressurizado, também conhecido como selo pressurizado externamente, é um tipo de selo mecânico que depende de uma fonte de fluido externa para manter uma pressão mais alta na cavidade do selo do que o fluido do processo. Este fluido externo, tipicamente um líquido ou gás limpo e compatível, é introduzido na câmara do selo a uma pressão ligeiramente maior do que a pressão da caixa de vedação.

O fluido pressurizado cria um diferencial de pressão positivo nas faces de vedação, garantindo que o fluido de barreira limpo flua da cavidade de vedação para o fluido do processo. Esse fluxo positivo para fora impede a entrada de fluido do processo na câmara de vedação, protegendo assim as faces de vedação contra contaminação e estendendo a vida útil da vedação.

Selos mecânicos pressurizados são comumente usados em aplicações que envolvem fluidos de processo sujos, abrasivos ou corrosivos, bem como em ambientes de alta pressão ou alta temperatura. A pressurização externa ajuda a manter uma película de fluido estável entre as faces de vedação, reduzindo o desgaste e melhorando o desempenho da vedação.

O que é selo mecânico não pressurizado

Um selo mecânico não pressurizado, também chamado de selo autoenergizado ou selo mecânico convencional, opera sem uma fonte de pressurização externa. Neste tipo de selo, a ação de vedação é obtida por meio de uma combinação de força de mola e pressão hidráulica gerada pelo próprio fluido do processo.

O selo consiste em uma face estacionária e uma rotativa, com a face estacionária sendo tipicamente carregada por mola para manter contato com a face rotativa. Conforme o eixo gira, o fluido do processo entra na câmara de selo e gera pressão hidráulica que empurra as faces de vedação juntas, criando uma fina película de fluido entre elas. Essa película de fluido ajuda a lubrificar as faces e evitar contato direto, reduzindo o atrito e o desgaste.

Selos mecânicos não pressurizados são geralmente mais simples em design e menos caros em comparação com selos pressurizados. Eles são adequados para aplicações com fluidos de processo limpos e não abrasivos e condições operacionais moderadas. No entanto, como a eficácia da vedação depende da pressão e das propriedades do fluido do processo, selos não pressurizados podem apresentar vazamento se a pressão do fluido cair abaixo de um certo nível ou se o fluido contiver partículas abrasivas que podem danificar as faces de vedação.

Principais diferenças entre selos mecânicos pressurizados e não pressurizados

Selos mecânicos pressurizados e não pressurizados diferem em vários aspectos importantes, incluindo tipo de fluido, relação de pressão, direção do vazamento, finalidade principal, aplicações, sistema de suporte de vedação, complexidade e custo.

Tipo de fluido

Selos mecânicos pressurizados são adequados para lidar com uma ampla gama de fluidos, incluindo líquidos, gases e fluidos multifásicos. Esses selos podem efetivamente conter fluidos com várias propriedades, como alta viscosidade, alta temperatura ou natureza corrosiva.

Por outro lado, selos mecânicos não pressurizados são projetados principalmente para aplicações líquidas e podem não ser adequados para lidar com gases ou fluidos multifásicos.

Relação de Pressão

Em selos mecânicos pressurizados, a pressão do fluido dentro da câmara de selagem é maior do que a pressão atmosférica ao redor do selo. Esse diferencial de pressão ajuda a manter uma vedação positiva e evitar vazamentos.

Por outro lado, selos mecânicos não pressurizados operam com a pressão do fluido dentro da câmara de vedação sendo igual ou menor que a pressão atmosférica.

Direção do vazamento

Devido à relação de pressão, selos mecânicos pressurizados são projetados para conter fluido dentro da câmara de selagem, evitando vazamento para a atmosfera. Se ocorrer algum vazamento, ele é normalmente direcionado de volta para o fluido do processo.

Em contraste, selos mecânicos não pressurizados permitem uma quantidade controlada de vazamento do fluido do processo para a atmosfera, que é então coletado ou drenado.

Objetivo principal

O propósito principal dos selos mecânicos pressurizados é fornecer uma solução de vedação robusta para aplicações críticas onde a contenção de fluidos é de extrema importância. Esses selos são projetados para minimizar ou eliminar vazamentos, mesmo sob condições desafiadoras.

Por outro lado, as vedações mecânicas não pressurizadas se concentram em fornecer uma solução de vedação confiável, ao mesmo tempo em que permitem uma pequena quantidade de vazamento controlado para lubrificação e resfriamento das faces da vedação.

Formulários

Selos mecânicos pressurizados encontram amplo uso em indústrias como petróleo e gás, petroquímica, processamento químico e geração de energia, onde fluidos de alta pressão e alta temperatura são encontrados. Esses selos são bem adequados para aplicações que envolvem fluidos perigosos ou ambientalmente sensíveis.

Selos mecânicos não pressurizados são comumente usados em aplicações com requisitos de pressão e temperatura mais baixos, como bombas de água, bombas industriais em geral e misturadores.

Sistema de suporte de vedação

Selos mecânicos pressurizados frequentemente requerem um sistema de suporte de selo para manter a pressão e a temperatura do fluido necessárias dentro da câmara de selo. Este sistema pode incluir componentes como reservatórios de fluido de barreira, reguladores de pressão e trocadores de calor.

Selos mecânicos não pressurizados normalmente não requerem um sistema de suporte de vedação extenso, pois dependem do próprio fluido do processo para lubrificação e resfriamento.

Complexidade e Custo

Devido aos componentes adicionais e considerações de design necessárias para selos mecânicos pressurizados, eles tendem a ser mais complexos e caros em comparação com selos mecânicos não pressurizados. O sistema de suporte de selo aumenta a complexidade geral e o custo da solução de vedação.

Selos mecânicos não pressurizados têm um design mais simples e menos componentes, o que os torna mais econômicos para aplicações onde uma pequena quantidade de vazamento controlado é aceitável.