Para
entendermos o que é um selo mecânico é
necessário passarmos por alguns pontos. O primeiro
deles é onde podemos aplicar um selo mecânico?
O
selo mecânico pode ser utilizado em equipamentos rotativos
como bombas centrífugas, compressores, misturadores
e ventiladores industriais. Pode ser aplicado a diversas indústrias
como química, de petróleo, papel e celulose,
siderúrgicas, mineradoras, têxteis, alimentícias,
automobilísticas entre outras.
A
bomba centrífuga é responsável por mais
de 90% das aplicações de selos mecânicos.
Mas pra que realmente serve o selo mecânico?
Em
uma bomba centrífuga assim como nos outros equipamentos
o selo mecânico tem a função
de promover a selagem, com o propósito de evitar que
o fluido seja emitido para o meio externo (atmosfera).
Os selos mecânicos
podem ser aplicados na maioria dos casos, pois possuem muitas
vantagens em relação as gaxetas (ver artigo
Gaxetas X Selos Mecânicos). Além disso, são
indicados para casos onde os retentores convencionais (gaxetas)
não podem ser aplicados, especialmente em casos de
alta pressão, temperatura, velocidade e presenças
de sólidos em suspensão.
Uma
bomba centrífuga é composta basicamente por
sua carcaça, bocal de sucção e descarga,
rotor, caixa de selagem e caixa de mancal. O fluido bombeado
tende a ocupar todos os espaços da bomba e escapar
para atmosfera por todas as aberturas, inclusive pelo eixo.
Em
aberturas que podem ser vedadas estaticamente podemos usar
juntas planas, anéis “O” entre outros.
Já para o eixo podemos usar gaxetas ou selos mecânicos.
Na
figura acima podemos notar que o selo mecânico está
situado dentro da carcaça da bomba, mais precisamente
na caixa de selagem. No entanto existe outra possibilidade
de alojamento, em muitos casos mais viáveis e às
vezes até indispensáveis, através da
utilização de uma sobreposta. A sobreposta nada
mais é do que um “prolongamento” da caixa
de selagem utilizada quando não se tem o espaço
necessário para alojar o selo mecânico, ou ainda
nos selos cartuchos onde a utilização da sobreposta
é indispensável. A união entre a caixa
de selagem e a sobreposta é feita por parafusos prisioneiros.
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Selo
Cartucho |
Selo
não Cartucho |
O
selo mecânico, não é um projeto complicado.
Consiste basicamente de um conjunto rotativo que é
solidário ao movimento do eixo do equipamento e um
conjunto estacionário. Nestes conjuntos sempre devem
existir respectivamente as faces rotativa e estacionária
juntamente com suas respectivas vedações secundárias.
Outras peças do conjunto são mutáveis
e variam de acordo com a concepção do projeto
do selo mecânico.
Mas
afinal como funciona o selo mecânico? As faces
rotativa e estacionária encontram-se perpendiculares
ao eixo e uma das faces é “empurrada” contra
a outra através de mola única ou múltiplas
molas. O contato axial estabelecido pela força exercida
pela mola e a pressão do fluido atuante na caixa de
selagem determinam o fechamento das faces realizando o que
chamamos de vedação primária ou dinâmica,
bloqueando a passagem do fluido para o eixo do equipamento.
Já a vedação secundária ou estática
é feita normalmente por anéis “O”,
foles de borracha, cunhas em P.T.F.E., impedindo a passagens
do fluido pelos interstícios do selo mecânico.
As faces do selo são lapidadas o que conferem a elas
uma rugosidade de três bandas de luz, aproximadamente
1µm, variando de acordo com o tipo de material das faces.
Nesta
altura você deve estar se perguntando: Duas faces em
contato, uma girando e a outra parada não vai gerar
um atrito excessivo? Como o selo trabalha realizando um trabalho
de vedação, grande parte dele encontra-se em
contato com o fluido, desta forma na região de contato
das faces ocorre à formação de um “filme
líquido”. Este além de promover uma lubrificação
entre as faces, diminuindo sensivelmente o atrito, ainda é
responsável por obstruir a passagem do fluido. Devido
ao movimento da face rotativa em relação à
estacionária o filme líquido tende a evaporar
por efeito do aquecimento e com a sua evaporação
outro filme líquido se forma e assim sucessivamente
propiciando sempre uma lubrificação e vedação
ao sistema.
Este
é o selo mecânico, simples e eficiente, cujo
diferencial de um bom funcionamento esta na aplicação
correta para cada condição de temperatura, pressão,
velocidade e características do fluido a ser vedado.
Portanto é indispensável contar com um fabricante
e um profissional experiente e que realmente possa responder
pelo produto fornecido proporcionando todo o suporte necessário,
evitando possíveis erros de aplicação.
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