En l'àmbit de la maquinària industrial, garantir la integritat dels equips rotatius i les bombes és primordial. Els segells mecànics serveixen com a components crítics per mantenir aquesta integritat evitant fuites i contenint fluids. Dins d'aquest camp especialitzat, existeixen dues configuracions principals: simple isegells mecànics doblesCada tipus ofereix avantatges diferents i s'adapta a demandes operatives específiques. Aquest article aprofundeix en els matisos entre aquestes dues solucions de segellat, tot descrivint les seves respectives funcionalitats, aplicacions i beneficis.
Què ésSegell mecànic únic?
Un segell mecànic únic consta de dos components principals: el rotatiu i elcares de segellat estacionàriesLa cara giratòria del segellat està fixada a l'eix giratori mentre que la cara estacionària està fixada a la carcassa de la bomba. Aquestes dues cares s'uneixen mitjançant un mecanisme de ressort que els permet crear un segellat hermètic que evita que el fluid es filtri per l'eix.
Els materials clau utilitzats per a aquestes superfícies de segellat varien, i les seleccions habituals són el carbur de silici, el carbur de tungstè, la ceràmica o el carboni, sovint escollits en funció de les característiques del fluid de procés i les condicions operatives, com ara la temperatura, la pressió i la compatibilitat química. A més, una pel·lícula lubricant del fluid bombat normalment resideix entre les cares del segell per minimitzar el desgast, un aspecte essencial per mantenir la longevitat.
Els segells mecànics individuals s'utilitzen generalment en aplicacions on el risc de fuites no planteja riscos de seguretat significatius ni preocupacions mediambientals. El seu disseny més senzill permet una instal·lació fàcil i uns costos inicials més baixos en comparació amb solucions de segellat més complexes. El manteniment d'aquests segells implica inspeccions i substitucions regulars a intervals predeterminats per evitar avaries derivades del desgast normal.
En entorns menys exigents pel que fa als mecanismes de segellat, on no hi ha fluids agressius o perillosos, els segells mecànics individuals ofereixen una solució eficient.solució de segellatcontribuint a prolongar els cicles de vida dels equips alhora que simplifica les pràctiques de manteniment.
Descripció de la funció
Components principals Cara de segellat giratòria (a l'eix), Cara de segellat estacionària (a la carcassa de la bomba)
Materials Carbur de silici, Carbur de tungstè, Ceràmica, Carboni
Mecanisme Accionat per ressort amb cares empeses juntes
Pel·lícula de fluid d'interfície de segellat entre cares
Aplicacions comunes Fluids/processos menys perillosos on el risc de fuites és mínim
Avantatges Disseny senzill; Facilitat d'instal·lació; Menor cost
Requisits de manteniment Inspecció regular; Substitució a intervals establerts
segell mecànic de ressort únic e1705135534757
Què és el segell mecànic doble?
Un segell mecànic doble consisteix en dos segells disposats en sèrie, també s'anomena segell mecànic de doble cartutx. Aquest disseny ofereix una millor contenció del fluid que es segella. Els segells dobles s'utilitzen normalment en aplicacions on les fuites de producte poden ser perilloses per al medi ambient o la seguretat del personal, on el fluid de procés és car i s'ha de conservar, o on el líquid és difícil de manipular i pot cristal·litzar o solidificar-se en contacte amb les condicions atmosfèriques.
Aquests segells mecànics solen tenir un segell interior i un altre exterior. El segell interior manté el producte dins de la carcassa de la bomba mentre que el segell exterior fa de barrera de reserva per a una major seguretat i fiabilitat. Els segells dobles sovint requereixen un fluid tampó entre ells, que serveix com a lubricant i refrigerant per reduir la calor de fricció, allargant la vida útil d'ambdós segells.
El fluid tampó pot tenir dues configuracions: sense pressió (conegut com a fluid de barrera) o pressuritzat. En els sistemes pressuritzats, si el segell interior falla, no hi hauria d'haver cap fuita immediata, ja que el segell exterior mantindrà la contenció fins que es pugui dur a terme el manteniment. El control periòdic d'aquest fluid de barrera ajuda a predir el rendiment i la longevitat del segell.
Descripció de la funció
Solució de segellat d'alta contenció per a conflictes
Disseny Dos segells disposats en sèrie
Ús Entorns perillosos; conservació de fluids cars; manipulació de líquids difícils
Avantatges Millora de la seguretat; reducció de les possibilitats de fuites; potencialment allarga la vida útil
Requisits de fluid tampó Pot ser sense pressió (fluid de barrera) o pressuritzat
Seguretat Proporciona temps per a accions de manteniment abans que es produeixi una fuita després d'una fallada
doble segell mecànic 500 × 500 1
Tipus de segells mecànics dobles
Les configuracions de doble segellat mecànic estan dissenyades per gestionar reptes de segellat més exigents que els segells mecànics individuals. Aquestes configuracions inclouen disposicions esquena contra esquena, cara a cara i tàndem, cadascuna amb la seva configuració i funcionament diferents.
1. Segell mecànic doble esquena a esquena
Un segell mecànic doble esquena contra esquena consisteix en dos segells individuals disposats en una configuració esquena contra esquena. Aquest tipus de segell està dissenyat per a aplicacions específiques on s'utilitza un sistema de fluid de barrera entre els segells per proporcionar lubricació i eliminar la calor generada a causa de la fricció.
En una disposició esquena contra esquena, el segell intern funciona en condicions de pressió similars a les del producte que es segella, mentre que una font externa subministra al segell extern un fluid de barrera a una pressió més alta. Això garanteix que sempre hi hagi una pressió positiva contra les dues cares del segell; així, s'evita que els fluids del procés es filtrin al medi ambient.
L'ús d'un disseny de segellat posterior pot beneficiar els sistemes on les pressions inverses són una preocupació o quan mantenir una pel·lícula de lubricació constant és crucial per evitar condicions de funcionament en sec. Són especialment adequats en aplicacions d'alta pressió, garantint la fiabilitat i la longevitat del sistema de segellat. Gràcies al seu disseny robust, també proporcionen seguretat addicional contra inversions de pressió inesperades del sistema que, d'altra manera, podrien comprometre la integritat d'un únic segell mecànic.
Una disposició de doble segellat mecànic cara a cara, també coneguda com a segellat tàndem, està dissenyada amb dues cares de segellat oposades posicionades de manera que els segells interior i exterior facin contacte entre si a través de les seves respectives cares planes. Aquest tipus de sistema de segellat és particularment beneficiós quan es manegen aplicacions de mitjana pressió on cal controlar el fluid entre els segells i podria ser potencialment perillós si hi ha fuites.
Un dels avantatges més significatius d'utilitzar un segell mecànic doble cara a cara és la seva capacitat per evitar que els fluids del procés es filtrin al medi ambient. En crear una barrera amb un fluid tampó o barrera entre els dos segells de cara plana a una pressió inferior a la del fluid del procés, qualsevol fuita tendeix a moure's cap a aquesta zona i allunyar-se de l'alliberament extern.
La configuració permet la monitorització de l'estat del fluid de barrera, cosa essencial per al manteniment i garanteix la fiabilitat al llarg del temps. Com que les possibles vies de fuita són cap a l'exterior (costat atmosfèric) o cap a l'interior (costat del procés), depenent dels diferencials de pressió, els operadors poden detectar fuites més fàcilment que amb altres configuracions de segells.
Un altre avantatge està relacionat amb la vida útil; aquests tipus de segells sovint presenten vides útils més llargues perquè les partícules presents al fluid de procés tenen menys impacte perjudicial sobre les superfícies de segellat a causa de la seva posició relativa i perquè funcionen en condicions menys dures gràcies a la presència de fluid tampó.
3. Segells mecànics dobles en tàndem
Els segells mecànics dobles tàndem o cara amb darrere són configuracions de segellat on dos segells mecànics es disposen en sèrie. Aquest sistema proporciona un nivell superior de fiabilitat i contenció en comparació amb els segells individuals. El segell primari es troba més a prop del producte que es segella, i funciona com la barrera principal contra les fuites. El segell secundari es col·loca darrere del segell primari i actua com una protecció addicional.
Cada segell dins de la disposició en tàndem funciona de manera independent; això garanteix que si hi ha alguna fallada del segell primari, el segell secundari conté el fluid. Els segells en tàndem sovint incorporen un fluid intermedi a una pressió més baixa que el fluid de procés entre els dos segells. Aquest fluid intermedi serveix com a lubricant i refrigerant, reduint la calor i el desgast de les cares del segell.
Per mantenir un rendiment òptim dels segells mecànics dobles en tàndem, és essencial tenir sistemes de suport adequats per controlar l'entorn que els envolta. Una font externa regula la temperatura i la pressió del fluid tampó, mentre que els sistemes de monitorització fan un seguiment del rendiment del segell per abordar preventivament qualsevol problema.
La configuració en tàndem millora la seguretat operativa proporcionant una redundància addicional i mitiga els riscos associats amb fluids perillosos o tòxics. En tenir una còpia de seguretat fiable en cas de fallada del segell primari, els segells mecànics dobles funcionen eficaçment en aplicacions exigents, garantint un vessament mínim i el compliment de normes ambientals estrictes.
La diferència entre segells mecànics simples i dobles
La distinció entre segells mecànics simples i dobles és una consideració crucial en el procés de selecció per a diverses aplicacions industrials. Els segells mecànics simples consten de dues superfícies planes que llisquen l'una contra l'altra, una fixada a la carcassa de l'equip i l'altra unida a l'eix giratori, amb una pel·lícula de fluid que proporciona lubricació. Aquests tipus de segells s'utilitzen normalment en aplicacions on hi ha menys preocupació per les fuites o on es pot gestionar quantitats moderades de fuites de fluids.
Per contra, els segells mecànics dobles es componen de dos parells de segells que treballen en tàndem, oferint un nivell addicional de protecció contra fuites. El disseny inclou un conjunt de segellat interior i exterior: el segellat interior reté el producte dins de la bomba o el mesclador, mentre que el segellat exterior evita que entrin contaminants externs i també conté qualsevol fluid que pugui escapar del segellat primari. Els segells mecànics dobles es prefereixen en situacions que tracten amb medis perillosos, tòxics, d'alta pressió o estèrils, ja que ofereixen una major fiabilitat i seguretat en reduir el risc de contaminació i exposició ambiental.
Un aspecte essencial a tenir en compte és que els segells mecànics dobles requereixen un sistema de suport auxiliar més complex, que inclou un sistema de fluids de barrera o amortidor. Aquesta configuració ajuda a mantenir els diferencials de pressió entre diverses seccions del segell i proporciona refrigeració o calefacció segons calgui, depenent de les condicions del procés.
En conclusió
En conclusió, la decisió entre segells mecànics simples i dobles és important i depèn de diversos factors, com ara la naturalesa del fluid que es segella, les consideracions ambientals i els requisits de manteniment. Els segells simples solen ser rendibles i més fàcils de mantenir, mentre que els segells dobles ofereixen una protecció millorada tant per al personal com per al medi ambient quan es manipulen medis perillosos o agressius.
Data de publicació: 18 de gener de 2024