O que é umvedação do eixo da bomba?
As vedações de eixo impedem o escape 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 estarão disponíveis: gaxetas, vedações de lábio e todos os tipos de selos mecânicos – simples, duplos e tandem, incluindo selos de cartucho. Bombas rotativas de deslocamento positivo, como bombas de engrenagens e bombas de palhetas, estão disponíveis com arranjos de gaxetas, lábio e selos mecânicos. As bombas alternativas apresentam diferentes problemas de vedação e geralmente dependem de vedações de lábio ou gaxetas. Alguns projetos, como bombas de acionamento magnético, bombas de diafragma ou bombas peristálticas, não requerem vedações de eixo. Essas bombas, chamadas de "sem selo", incluem vedações estacionárias para evitar vazamento de líquido.
Quais são os principais tipos de retentores de eixo de bomba?
Embalagem
A gaxeta (também conhecida como gaxeta de eixo ou gaxeta de gaxeta) consiste em um material macio, frequentemente trançado ou moldado em anéis. Este material é prensado em uma câmara ao redor do eixo de transmissão, chamada caixa de gaxeta, para criar uma vedação (Figura 1). Normalmente, a compressão é aplicada axialmente à gaxeta, mas também pode ser aplicada radialmente por um meio hidráulico.
Tradicionalmente, a gaxeta era feita de couro, corda ou linho, mas agora geralmente consiste em materiais inertes, como PTFE expandido, grafite comprimido e elastômeros granulados. A gaxeta é econômica e comumente usada para líquidos espessos e difíceis de selar, como resinas, alcatrão ou adesivos. No entanto, é um método de vedação inadequado para líquidos finos, especialmente em pressões mais altas. A gaxeta raramente falha catastroficamente e pode ser substituída rapidamente durante paradas programadas.
As vedações de gaxetas requerem lubrificação para evitar o acúmulo de calor por atrito. Isso geralmente é fornecido pelo próprio líquido bombeado, que tende a vazar levemente através do material da gaxeta. Isso pode causar sujeira e, no caso de líquidos corrosivos, inflamáveis ou tóxicos, muitas vezes é inaceitável. Nesses casos, um lubrificante externo seguro pode ser aplicado. A gaxeta não é adequada para vedar bombas usadas para líquidos que contêm partículas abrasivas. Sólidos podem ficar incrustados no material da gaxeta, o que pode danificar o eixo da bomba ou a parede da caixa de gaxetas.
Selos labiais
Retentores de lábio, também conhecidos como retentores de eixo radiais, são simplesmente elementos elastoméricos circulares que são mantidos no lugar contra o eixo de transmissão por uma carcaça externa rígida (Figura 2). O retentor surge do contato friccional entre o "lábio" e o eixo e isso é frequentemente reforçado por uma mola. Retentores de lábio são comuns em toda a indústria hidráulica e podem ser encontrados em bombas, motores hidráulicos e atuadores. Eles frequentemente fornecem uma vedação secundária de backup para outros sistemas de vedação, como selos mecânicos. Os retentores de lábio são geralmente limitados a baixas pressões e também são ruins para líquidos finos e não lubrificantes. Vários sistemas de vedação de lábio foram aplicados com sucesso contra uma variedade de líquidos viscosos e não abrasivos. Os retentores de lábio não são adequados para uso com líquidos abrasivos ou fluidos que contenham sólidos, pois são suscetíveis ao desgaste e qualquer pequeno dano pode levar à falha.
Selos mecânicos
Os selos mecânicos consistem essencialmente em um ou mais pares de faces opticamente planas e altamente polidas, uma fixa na carcaça e outra rotativa, conectada ao eixo de transmissão (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 em repouso. Durante o uso, o líquido lubrificante cria uma fina película hidrodinâmica entre as faces opostas do selo, reduzindo o desgaste e auxiliando na dissipação de calor.
Selos mecânicos podem suportar uma ampla gama de líquidos, viscosidades, pressões e temperaturas. No entanto, um selo mecânico não deve ser operado a seco. Uma vantagem fundamental dos sistemas de selos mecânicos é que o eixo de transmissão e a carcaça não fazem parte do mecanismo de vedação (como é o caso das gaxetas e vedações de lábio) e, portanto, não estão sujeitos a desgaste.
Selos duplos
As vedações duplas utilizam dois selos mecânicos posicionados costas com costas (Figura 4). O espaço interno aos dois conjuntos de faces da vedação pode ser pressurizado hidraulicamente com um líquido de barreira, de modo que a película nas faces da 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 normalmente são utilizadas apenas quando é necessário proteger o pessoal, os componentes externos e o ambiente circundante contra líquidos perigosos, tóxicos ou inflamáveis.
Selos tandem
As vedações tandem são semelhantes às vedações duplas, mas os dois conjuntos de vedações mecânicas estão voltados para a mesma direção, em vez de costas um para o outro. Apenas a vedação do lado do produto gira no fluido bombeado, mas a infiltração através das faces da vedação acaba contaminando o lubrificante de barreira. Isso tem consequências para a vedação do lado atmosférico e para o ambiente circundante.
Selos de cartucho
Uma vedação tipo cartucho é um pacote 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 da vedação também são protegidas contra danos durante a instalação. Em termos de design, uma vedação tipo cartucho pode ter uma configuração simples, dupla ou tandem, contida dentro de uma sobreposta e montada sobre uma luva.
Vedações de barreira de gás.
São sedes duplas do tipo cartucho, com faces projetadas para serem pressurizadas utilizando um gás inerte como barreira, substituindo o líquido lubrificante tradicional. As faces da 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
As vedações de eixo impedem o escape de líquido do eixo rotativo ou alternativo de uma bomba. Frequentemente, diversas opções de vedação estão disponíveis: gaxetas, vedações de lábio e vários tipos de selos mecânicos – simples, duplos e tandem, incluindo vedações de cartucho.
Data de publicação: 18 de maio de 2023