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Selo mecanico Intodução


   
Selo mecanico

Os selos mecânicos estão sendo usado cada vez mais nas bombas de fluidos para substituir  a vedações em gaxeta. Bombas com vedações mecânicas executam com mais eficientemente e realizam um trabalho com mais confiança para períodos de tempo prolongados. Os selos mecânicos são fornecidos para impedir que os fluidos bombeados do vazamento ao longo dos eixos de transmissão.
O caminho de vazamento controlada é entre duas superfícies planas associados com o eixo de rotação eo alojamento, respectivamente. A lacuna caminho vazamento varia como as faces vedantes mecânicos estão sujeitas a variações das cargas externas, que tendem a mover as vedações mecânicas enfrenta em relação ao outro.
As vedações mecânicas requer um diferente do eixo arranjo desenho alojamento em relação ao que para o outro tipo de vedações mecânicas porque as vedações mecânicas é um arranjo mais complicado e as vedações mecânicas não fornece qualquer suporte para o eixo. Para que as vedações mecânicas para executar ao longo de um período de tempo prolongado com baixo atrito as faces são geralmente hidrodinamicamente lubrificado. A película de fluido terá de levar a carga substancial. Se a carga torna-se elevado para a superfície de contato filme terá lugar com consequente falha do rolamento. Esta película de lubrificação é geralmente da ordem de 3 micrómetros de espessura, ou menos. Esta espessura é crítico para a função de vedação necessária. Vedantes mecânicos têm, frequentemente, uma face de um lubrificante sólido adequado tal que os vedantes mecânicos ainda pode operar por um período sem o filme de fluido.

 

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Pressão selos mecanico equilíbrio mecânico
É possível reduzir a pressão de contacto mecânico selos usando uma pressão equilibrada desenho vedantes mecânicos de off-set uma proporção da força gerada pela pressão do fluido bombeado. Este princípio é ilustrado no esquema a seguir.
 selo mecânico desequilibrado e selo mecânico equilibrado
Características do Projeto de selos mecânicos
As vedações mecânicas inclui geralmente um três vedantes estáticos.
O selo manga - este é geralmente um anel O-.
A vedação entre o elemento de vedação em movimento e do eixo ou manga -. Isso é muitas vezes um O-ring, mas pode ser uma cunha ou selo vee. Este selo não podem ser utilizados para tipo fole vedações mecânicas.
A vedação do alojamento é geralmente um O-ring de uma junta de vedação.
Todas estas vedações mecânicas deve ser compatível com o fluido a ser contida e para o ambiente associado. Estes selos podem limitar o design para aplicações de alta temperatura. Neste caso, o metal de tipo fole vedações mecânicas pode ser a melhor opção. As faces de vedação são geralmente pressionado em conjunto, utilizando alguma forma de carregamento da mola. Vários sistemas de carregamento diferentes de mola estão disponíveis. 
Vedações mola mecânica
Várias nascentes distribuídas ao redor do corpo selos mecânicos
Disco Molas selos mecânicos
Fole metálico selos mecânicos

 

Magnético
 

Para selos mecânicos convencionais ao regime única mola é usado. Os arranjos de mola são utilizados outros no espaço é limitado. As faces de vedação são geralmente materiais diferentes com o mais macio rosto sendo o mais estreita da superfície. Para aplicações abrasivas matérias duras semelhantes são usados ??por exemplo, carboneto de tungstênio. Superfícies de vedação mecânica deve ter resistência suficiente para suportar as forças de fluido hidrostáticas e deve ser capaz de remover o calor gerado por deslizamento de acção. O carbono é muitas vezes usada contra cerâmica, carboneto de tungstênio, carboneto de silício, bronze, ferro fundido, aço inoxidável, etc superfície de selos mecânicos deve ser plana, lisa e quadrada ao eixo. Ambas as superfícies são normalmente rodou a um revestimento de alta qualidade. A superfície mais dura é mais importante porque a superfície mais macia é projetado para funcionar em, no período inicial de exploração. O projeto eixo é fundamental. Ele deve ser rígido o suficiente para suportar selos mecânicos na posição correta eo acabamento da superfície do eixo deve ser adequado para garantir a boa vedação nas juntas estáticas (0,4 micrômetros CLA ou melhor). O total do eixo Indicado Runout (TIR) ??não deve exceder 0,125 milímetros. Deve haver vibração do eixo mínimo. O veio pode ser objecto de corrosão por atrito como resultado de micro-movimentos do selo, e é muitas vezes é desejável ter superfícies localmente endurecidas ou para usar mangas.
 

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Selos mecânicos opções de montagem
Há um número de opções mecânicas vedações
Externas selos mecânicos. Este desenho está instalado no lado de fora da caixa de enchimento com a pressão no interior vedado. Isso proporciona um bom acesso permitindo que os componentes de vedação mecânica a ser limpa.
Internos selos mecânicos. Geralmente vedações mecânicas são montados no interior da caixa de enchimento com a pressão selado fora das vedações mecânicas.
Duas vezes selos mecânicos. vedações mecânicas montados aos pares são usados ??para vedar perigosos, fluidos tóxicos ou abrasivo e são muitas vezes fornecidos com líquido de lavagem limpo entre as vedações mecânicas. Duplas vedações mecânicas também proporcionar um grau adicional de segurança foram os diferenciais de pressão são susceptíveis de inverter e / ou existe um risco elevado de a vedação a falhar. Há um número de duplas mecânicas opções vedações de montagem como abaixo.Na Série Duplo selos mecânicos-Usado principalmente para superar o risco de falha de um único selos mecânicos.
 
 Selos mecânicos

Face a Face vedação dupla de mecânicos usados ??quando uma interface de fluido de arrefecimento é necessária. Uma vedação mecânica é utilizada para o fluido de processo, o outro selo é utilizado para o refrigerante.
 

 Face a face selos mecânicos
 

Back to Back duas vezes selos mecânicos-Usado quando um fluido abrasivo está sendo contida e os dois selos mecânicos são lavados com um fluido tampão limpo. O líquido de lavagem é introduzido a uma pressão mais elevada do fluido de processo volta para trás selos mecânicos

A são um grande número de variante vedações mecânicas por exemplo, divisão vedações mecânicas. Melhores sistemas estão constantemente a ser introduzido no mercado
Equipamento adicional para Selos Mecânicos
A utilização de vedação mecânica envolvem geralmente a utilização de equipamento adicional principalmente para os sistemas de rubor / líquido de arrefecimento. Isto inclui bombas, resfriadores, peneiras, filtros, etc

 

Selo Mecânico Cartucho          
     
Limpar selo mecânico com CFD
Selo Mecânico de vedação são geralmente usados ??numa grande variedade de aplicações industriais para vedar os fluidos de processo em equipamentos rotativos. Muitas vezes, a presença de sólidos em suspensão ou bolhas de gás em ambientes de vedação de fluido pode ser prejudicial para a vida útil da vedação mecânica e eficiência operacional.
Formas convencionais de gerir ou limitar os efeitos adversos das partículas tendem a confiar em desenho mecânico câmara de vedação e limpeza líquidos sistemas de descarga. Enquanto estes métodos pode ser eficaz, os custos operacionais pode ser proibitivo se grandes volumes de fluido de lavagem são necessários.
Usando CFD, novos conceitos e novos dispositivos comprovadas estão sendo exploradas que os sólidos oferecem controle em ambientes de vedação. Os resultados recentes mostram melhoras dramáticas como designers oferecem ambientes mais limpos fluidos para mecânico de vedação sem caros sistemas de descarga.
A mostra o líquido do processo selado na interface entre os anéis de vedação de contacto. Um anel (laranja) roda com o eixo, enquanto que o outro anel (verde) monta-se as partes não rotativas da vedação mecânica. A porta (entrada) nivelada acima da interface é mostrado na secção transversal. No final do impulsor da câmara de vedação é um Enviroseal espiral SpiralTrac bucha ranhura (azul escuro), que, juntamente com a manga rotativa do selo Chesterton (cinzento escuro), ajuda a câmara do livrar de partículas sólidas.

 

Selosmec
 

Um modelo 3D Unigraphics de um típico mecânica instalação de vedação para uma bomba centrífuga - o selo é montada no veio rotativo e do lado da unidade de bomba de vedação chamberThe modelo fluente (Figura 2) representa a câmara de vedação, a bucha ranhura em espiral, eo mecânico selar. Um elemento do modelo híbrido CFD consistindo de 1,2 milhões de células foi criada. Primeiro, o campo de fluxo foi resolvido usando o modelo de turbulência ke padrão, exigindo cerca de 20 horas em uma estação de trabalho SGI Octane. O movimento das partículas foi então calculado utilizando o modelo de fase discreta (DPM). Efeitos do tamanho das partículas, forma, material, e densidade foram examinados para velocidades de rotação diferentes, tamanhos de câmara, e as taxas de fluido de lavagem. Usando dados Explorer, os resultados do DPM foram então convertidos em animações dependentes do tempo que revelem partícula sólida e comportamento de elemento fluido.
 

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O modelo geométrico da cavidade de vedação de fluido usado para estudar o fluxo de líquido, eo comportamento associado de partículas sólidas - a câmara de vedação anular entre o casquilho é ranhura em espiral (esquerda) e da mecânica de vedação (à direita)
Quando o líquido descarga é usado, ele entra no sistema através de nove (amarelo) entradas circunferencialmente espaçadas, circula através do domínio de fluxo, e é descarregado através da saída (magenta) anular. Para o caso apresentado na Figura 2, no entanto, uma descarga de líquido limpo não foram utilizadas. Neste modo de operação, com partículas carregadas de fluxo de água na câmara de vedação, a saída de magenta anelar da bucha admite líquido. Mesmo assim, os sólidos são expelidos a partir do sistema através deste para o fluxo de saída atrás do impulsor.
As partículas sólidas esféricas com uma gravidade específica de 1,15, colorida por sua magnitude da velocidade, são mostrados para uma velocidade do eixo de 2700 rpm (Re = 140.000). As setas vetoriais, também coloridas pela magnitude da velocidade, retratam o movimento de elementos de fluido de flutuação neutra aproximada usando o DPM. Como mostrado na figura, as partículas sólidas migrar ao longo da ranhura em espiral da bucha ao plano de saída do sistema.
A Selosmec mostra partículas a ser conduzido através da bucha ranhurada, um instantâneo da ação bem na simulação seg 6.2. Por esta altura, apenas cerca de 11% dos sólidos originalmente presente na câmara de permanecer no fluxo. As partículas de, neste caso 15% mais pesado do que o líquido, centrifugar radialmente para fora a partir do eixo de rotação e na ranhura onde são conduzidos para a saída pelo fluxo induzido.

 

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 Um perfil da geometria ranhura em espiral mostrando partículas de velocidade mapeadas e elementos de fluido
Outro ponto de vista do movimento de fluido / partícula é mostrado na Figura 4. Aqui, o observador está dentro da câmara de vedação olhando para a ingestão da bucha ranhura em espiral. As partículas e os elementos de fluido são vistas que se deslocam com o padrão complexo de turbilhão na câmara de fluxo. À distância, os sólidos podem ser vistos entrando no sulco espiral como eles começam sua jornada para a saída.

 Uma vista de dentro da câmara de vedação, olhando ao longo do eixo de rotação (em baixo) para a admissão do casquilho ranhura em espiral
Visão a partir desses estudos está a ajudar os analistas de vedação e designers proporcionar maior vida útil do produto e maior eficiência operacional, resultando em soluções de menor custo para aplicações de polpa de vedação para os usuários finais e clientes.