O que é umvedação do eixo da bomba?
Os selos de eixo impedem o vazamento de líquido de um eixo rotativo ou alternativo. Isso é importante para todas as bombas e, no caso de bombas centrífugas, diversas opções de vedação estão disponíveis: gaxetas, selos labiais e todos os tipos de selos mecânicos – simples, duplos e em tandem, incluindo selos de cartucho. Bombas rotativas de deslocamento positivo, como bombas de engrenagem e bombas de palhetas, estão disponíveis com selos de gaxeta, labiais e mecânicos. Bombas alternativas apresentam problemas de vedação diferentes e geralmente dependem de selos labiais ou gaxetas. Alguns modelos, como bombas de acionamento magnético, bombas de diafragma ou bombas peristálticas, não requerem selos de eixo. Essas bombas, chamadas de bombas "sem selo", incluem selos estacionários para evitar vazamentos de líquido.
Quais são os principais tipos de selos para eixos de bombas?
Embalagem
A gaxeta (também conhecida como gaxeta de eixo ou gaxeta de vedação) consiste em um material macio, geralmente trançado ou moldado em anéis. Este material é prensado em uma câmara ao redor do eixo de transmissão, chamada caixa de gaxetas, para criar uma vedação (Figura 1). Normalmente, a compressão é aplicada axialmente à gaxeta, mas também pode ser aplicada radialmente por um fluido hidráulico.
Tradicionalmente, as gaxetas eram feitas de couro, corda ou linho, mas agora geralmente consistem em materiais inertes, como PTFE expandido, grafite comprimido e elastômeros granulados. A gaxeta é econômica e comumente usada para líquidos viscosos e difíceis de vedar, como resinas, alcatrão ou adesivos. No entanto, é um método de vedação ineficiente para líquidos menos viscosos, especialmente em pressões mais elevadas. As gaxetas raramente falham de forma catastrófica e podem ser substituídas rapidamente durante paradas programadas.
As gaxetas de vedação requerem lubrificação para evitar o acúmulo de calor por atrito. Normalmente, essa lubrificação é fornecida pelo próprio líquido bombeado, que tende a vazar ligeiramente através do material da gaxeta. Isso pode ser problemático e, no caso de líquidos corrosivos, inflamáveis ou tóxicos, é frequentemente inaceitável. Nesses casos, pode-se aplicar um lubrificante externo seguro. As gaxetas de vedação não são adequadas para vedar bombas utilizadas com líquidos que contenham partículas abrasivas. Os sólidos podem ficar incrustados no material da gaxeta e danificar o eixo da bomba ou a parede da caixa de gaxetas.
selos labiais
Os retentores labiais, também conhecidos como retentores radiais de eixo, são simplesmente elementos elastoméricos circulares mantidos no lugar contra o eixo de acionamento por uma carcaça externa rígida (Figura 2). A vedação resulta do contato por fricção entre o "lábio" e o eixo, frequentemente reforçado por uma mola. Os retentores labiais são comuns em toda a indústria hidráulica e podem ser encontrados em bombas, motores hidráulicos e atuadores. Muitas vezes, fornecem uma vedação secundária de reserva para outros sistemas de vedação, como selos mecânicos. Os retentores labiais são geralmente limitados a baixas pressões e também são inadequados para líquidos finos e não lubrificantes. Sistemas com múltiplos retentores labiais têm sido aplicados com sucesso contra uma variedade de líquidos viscosos e não abrasivos. Os retentores labiais não são adequados para uso com líquidos abrasivos ou fluidos que contenham sólidos, pois são suscetíveis ao desgaste e qualquer dano, mesmo que pequeno, pode levar à falha.
Selos mecânicos
Essencialmente, os selos mecânicos consistem em um ou mais pares de faces opticamente planas e altamente polidas, uma fixa na carcaça e outra rotativa, conectada ao eixo de acionamento (Figura 3). As faces requerem lubrificação, seja pelo próprio líquido bombeado ou por um fluido de barreira. Na prática, as faces do selo só entram em contato quando a bomba está parada. Durante o uso, o líquido lubrificante forma uma fina película hidrodinâmica entre as faces opostas do selo, reduzindo o desgaste e auxiliando na dissipação de calor.
Os selos mecânicos podem lidar com uma ampla gama de líquidos, viscosidades, pressões e temperaturas. No entanto, um selo mecânico não deve funcionar a seco. Uma das principais vantagens dos sistemas de selo mecânico é que o eixo de acionamento e a carcaça não fazem parte do mecanismo de vedação (como ocorre com gaxetas e retentores labiais) e, portanto, não estão sujeitos a desgaste.
Vedação dupla
As vedações duplas utilizam duas vedações mecânicas posicionadas costas com costas (Figura 4). O espaço interno entre os dois conjuntos de faces de vedação pode ser pressurizado hidraulicamente com um líquido de barreira, de modo que a película sobre as faces de vedação, necessária para a lubrificação, seja o líquido de barreira e não o fluido bombeado. O líquido de barreira também deve ser compatível com o fluido bombeado. As vedações duplas são mais complexas de operar devido à necessidade de pressurização e são normalmente utilizadas apenas quando é necessário proteger o pessoal, os componentes externos e o ambiente circundante de líquidos perigosos, tóxicos ou inflamáveis.
Vedações em tandem
As vedações em tandem são semelhantes às vedações duplas, mas os dois conjuntos de vedações mecânicas estão voltados para a mesma direção, em vez de estarem opostos. Apenas a vedação do lado do produto gira no fluido bombeado, mas o vazamento entre as faces das vedações acaba contaminando o lubrificante de barreira. Isso tem consequências para a vedação do lado atmosférico e para o ambiente circundante.
Selos de cartucho
Um cartucho de vedação é um conjunto pré-montado de componentes de vedação mecânica. A construção em cartucho elimina problemas de instalação, como a necessidade de medir e ajustar a compressão da mola. As faces de vedação também ficam protegidas contra danos durante a instalação. Em termos de projeto, um cartucho de vedação pode ter uma configuração simples, dupla ou em tandem, contido dentro de uma bucha e montado sobre uma luva.
Selos de barreira de gás.
São sedes duplas tipo cartucho com faces projetadas para serem pressurizadas usando um gás inerte como barreira, substituindo o líquido lubrificante tradicional. As faces de vedação podem ser separadas ou mantidas em contato frouxo durante a operação, ajustando-se a pressão do gás. Uma pequena quantidade de gás pode escapar para o produto e para a atmosfera.
Resumo
Os selos de eixo impedem o vazamento de líquido do eixo rotativo ou alternativo de uma bomba. Geralmente, várias opções de vedação estão disponíveis: gaxetas, selos labiais e diversos tipos de selos mecânicos – simples, duplos e em tandem, incluindo selos de cartucho.
Data da publicação: 18 de maio de 2023