Hi ha molts tipus diferents d'equips que requereixen segellar un eix giratori que passa a través d'una carcassa estacionària. Dos exemples comuns són les bombes i els mescladors (o agitadors). Mentre que els bàsics
Els principis de segellat de diferents equips són similars, però hi ha distincions que requereixen solucions diferents. Aquest malentès ha provocat conflictes com ara la invocació de l'American Petroleum Institute
(API) 682 (un estàndard de segells mecànics per a bombes) a l'hora d'especificar segells per a mescladors. Quan es consideren els segells mecànics per a bombes en comparació amb els mescladors, hi ha algunes diferències òbvies entre les dues categories. Per exemple, les bombes en voladís tenen distàncies més curtes (normalment mesurades en polzades) des de l'impel·lent fins al coixinet radial en comparació amb un mesclador d'entrada superior típic (normalment mesurat en peus).
Aquesta llarga distància sense suport resulta en una plataforma menys estable amb una major desviació radial, desalineació perpendicular i excentricitat que les bombes. L'augment de la desviació de l'equip planteja alguns reptes de disseny per als segells mecànics. Què passaria si la desviació de l'eix fos purament radial? Dissenyar un segell per a aquesta condició es podria aconseguir fàcilment augmentant les folgances entre els components rotatius i estacionaris, juntament amb l'eixamplada de les superfícies de rodament de la cara del segell. Com se sospita, els problemes no són tan senzills. La càrrega lateral sobre el(s) impulsor(s), independentment d'on es trobin a l'eix del mesclador, imparteix una desviació que es trasllada a través del segell fins al primer punt de suport de l'eix: el coixinet radial de la caixa de canvis. A causa de la desviació de l'eix juntament amb el moviment del pèndol, la desviació no és una funció lineal.
Això tindrà un component radial i un component angular que crea una desalineació perpendicular al segell que pot causar problemes al segell mecànic. La desviació es pot calcular si es coneixen els atributs clau de l'eix i la càrrega de l'eix. Per exemple, l'API 682 estableix que la desviació radial de l'eix a les cares del segell d'una bomba ha de ser igual o inferior a 0,002 polzades de lectura total indicada (TIR) en les condicions més severes. Els rangs normals en un mesclador d'entrada superior es troben entre 0,03 i 0,150 polzades TIR. Els problemes dins del segell mecànic que poden sorgir a causa d'una desviació excessiva de l'eix inclouen un augment del desgast dels components del segell, components giratoris que entren en contacte amb components estacionaris danyats, rodament i pessigament de la junta tòrica dinàmica (que provoca una fallada en espiral de la junta tòrica o que la cara s'enganxi). Tot això pot conduir a una reducció de la vida útil del segell. A causa del moviment excessiu inherent als mescladors, els segells mecànics poden presentar més fuites en comparació amb altres components similars.segells de bomba, cosa que pot provocar que el segell s'estiri innecessàriament i/o fins i tot fallades prematures si no es controla de prop.
Hi ha casos en què, treballant estretament amb fabricants d'equips i entenent el disseny de l'equip, es pot incorporar un rodament d'elements rodants als cartutxos de segellat per limitar l'angularitat a les cares del segellat i mitigar aquests problemes. Cal tenir cura d'implementar el tipus de rodament adequat i que les càrregues potencials del rodament s'entenguin completament, o el problema podria empitjorar o fins i tot crear-ne un de nou amb l'addició d'un rodament. Els proveïdors de segells han de treballar en estreta col·laboració amb els fabricants d'equips originals (OEM) i de rodaments per garantir un disseny adequat.
Les aplicacions de segells mescladors solen ser de baixa velocitat (de 5 a 300 rotacions per minut [rpm]) i no es poden utilitzar alguns mètodes tradicionals per mantenir els fluids de barrera freds. Per exemple, en un Pla 53A per a segells dobles, la circulació del fluid de barrera es proporciona mitjançant una funció de bombament interna com un cargol de bombament axial. El repte és que la funció de bombament depèn de la velocitat de l'equip per generar flux i les velocitats de mescla típiques no són prou altes per generar cabals útils. La bona notícia és que la calor generada a la cara del segell generalment no és el que fa que la temperatura del fluid de barrera augmenti en un...segell del mescladorÉs la absorció de calor del procés la que pot causar un augment de les temperatures del fluid de barrera, així com fer que els components del segellat inferior, les cares i els elastòmers, per exemple, siguin vulnerables a les altes temperatures. Els components del segellat inferior, com ara les cares del segellat i les juntes tòriques, són més vulnerables a causa de la proximitat al procés. No és la calor el que danya directament les cares del segellat, sinó la viscositat reduïda i, per tant, la lubricitat del fluid de barrera a les cares del segellat inferiors. Una mala lubricació provoca danys a les cares a causa del contacte. Es poden incorporar altres característiques de disseny al cartutx de segellat per mantenir baixes les temperatures de la barrera i protegir els components del segellat.
Els segells mecànics per a mescladors es poden dissenyar amb serpentins o jaquetes de refrigeració internes que estan en contacte directe amb el fluid de barrera. Aquestes característiques són un sistema de circuit tancat, baixa pressió i baix flux que fa circular aigua de refrigeració a través d'ells actuant com un intercanviador de calor integral. Un altre mètode és utilitzar un carret de refrigeració al cartutx del segell entre els components inferiors del segell i la superfície de muntatge de l'equip. Un carret de refrigeració és una cavitat a través de la qual pot fluir aigua de refrigeració a baixa pressió per crear una barrera aïllant entre el segell i el recipient per limitar la absorció de calor. Un carret de refrigeració correctament dissenyat pot evitar temperatures excessives que poden provocar danys a...cares de segellati elastòmers. La absorció de calor del procés fa que la temperatura del fluid de barrera augmenti.
Aquestes dues característiques de disseny es poden utilitzar conjuntament o individualment per ajudar a controlar les temperatures al segell mecànic. Molt sovint, els segells mecànics per a mescladors s'especifiquen per complir amb l'API 682, 4a edició Categoria 1, tot i que aquestes màquines no compleixen els requisits de disseny de l'API 610/682 funcionalment, dimensionalment i/o mecànicament. Això pot ser degut al fet que els usuaris finals estan familiaritzats i còmodes amb l'API 682 com a especificació de segell i no coneixen algunes de les especificacions de la indústria que són més aplicables per a aquestes màquines/segells. Process Industry Practices (PIP) i Deutsches Institut fur Normung (DIN) són dos estàndards de la indústria que són més apropiats per a aquests tipus de segells: els estàndards DIN 28138/28154 s'especifiquen des de fa temps per als fabricants d'equips originals de mescladors a Europa, i PIP RESM003 s'ha utilitzat com a requisit d'especificació per als segells mecànics en equips de mescla. Fora d'aquestes especificacions, no hi ha estàndards industrials practicats habitualment, la qual cosa comporta una àmplia varietat de dimensions de la cambra de segellat, toleràncies de mecanitzat, deflexió de l'eix, dissenys de la caixa de canvis, disposicions de coixinets, etc., que varien d'un OEM a un altre.
La ubicació i la indústria de l'usuari determinaran en gran mesura quina d'aquestes especificacions seria la més adequada per al seu lloc web.segells mecànics de mescladorsEspecificar l'API 682 per a un segell de mesclador pot ser una despesa i una complicació afegides innecessàries. Si bé és possible incorporar un segell bàsic qualificat per l'API 682 en una configuració de mesclador, aquest enfocament normalment resulta en un compromís tant pel que fa al compliment de l'API 682 com a l'adequació del disseny per a aplicacions de mesclador. La imatge 3 mostra una llista de diferències entre un segell de categoria 1 de l'API 682 i un segell mecànic de mesclador típic.
Data de publicació: 26 d'octubre de 2023