Cos'è untenuta dell'albero della pompa?
Le tenute per alberi impediscono la fuoriuscita di liquidi da un albero rotante o alternativo.Questo è importante per tutte le pompe e nel caso delle pompe centrifughe saranno disponibili diverse opzioni di tenuta: baderne, tenute a labbro e tutti i tipi di tenute meccaniche: singole, doppie e tandem, comprese le tenute a cartuccia.Le pompe volumetriche rotative come le pompe a ingranaggi e le pompe a palette sono disponibili con disposizioni di baderna, labbro e tenuta meccanica.Le pompe alternative pongono diversi problemi di tenuta e solitamente si affidano a guarnizioni a labbro o baderne.Alcuni modelli, come le pompe a trascinamento magnetico, le pompe a membrana o le pompe peristaltiche, non richiedono tenute meccaniche.Queste pompe cosiddette "senza tenuta" includono guarnizioni stazionarie per evitare perdite di liquido.
Quali sono i principali tipi di guarnizioni per alberi della pompa?
Imballaggio
La baderna (nota anche come baderna dell'albero o baderna) è costituita da un materiale morbido, spesso intrecciato o formato ad anelli.Questo viene pressato in una camera attorno all'albero motore chiamata premistoppa per creare una tenuta (Figura 1).Normalmente, la compressione viene applicata assialmente alla baderna ma può anche essere applicata radialmente da un mezzo idraulico.
Tradizionalmente, le guarnizioni erano realizzate in pelle, corda o lino, ma ora sono solitamente costituite da materiali inerti come PTFE espanso, grafite compressa ed elastomeri granulati.L'imballaggio è economico e comunemente usato per liquidi densi e difficili da sigillare come resine, catrame o adesivi.Tuttavia, si tratta di un metodo di tenuta inadeguato per liquidi sottili, soprattutto a pressioni più elevate.L'imballaggio raramente si guasta in modo catastrofico e può essere sostituito rapidamente durante gli arresti programmati.
Le guarnizioni della baderna richiedono lubrificazione per evitare l'accumulo di calore da attrito.Questo di solito è fornito dal liquido pompato stesso che tende a fuoriuscire leggermente attraverso il materiale di imballaggio.Ciò può creare problemi e nel caso di liquidi corrosivi, infiammabili o tossici è spesso inaccettabile.In questi casi è possibile applicare un lubrificante esterno sicuro.La baderna non è adatta per sigillare pompe utilizzate per liquidi contenenti particelle abrasive.I solidi possono inglobarsi nel materiale di imballaggio e ciò potrebbe danneggiare l'albero della pompa o la parete del premistoppa.
Guarnizioni a labbro
Le guarnizioni a labbro, note anche come guarnizioni radiali per alberi, sono semplicemente elementi elastomerici circolari tenuti in posizione contro l'albero motore da un alloggiamento esterno rigido (Figura 2).La tenuta nasce dal contatto per attrito tra il "labbro" e l'albero e questo è spesso rinforzato da una molla.Le guarnizioni a labbro sono comuni in tutto il settore idraulico e possono essere trovate su pompe, motori idraulici e attuatori.Spesso forniscono una tenuta secondaria di riserva per altri sistemi di tenuta come le tenute meccaniche. Le tenute a labbro sono generalmente limitate a basse pressioni e sono anche inadeguate per liquidi fluidi e non lubrificanti.Diversi sistemi di tenuta a labbro sono stati applicati con successo contro una varietà di liquidi viscosi e non abrasivi.Le guarnizioni a labbro non sono adatte all'uso con liquidi abrasivi o fluidi contenenti solidi poiché sono soggetti ad usura e qualsiasi lieve danno può portare al guasto.
Tenute meccaniche
Le tenute meccaniche sono costituite essenzialmente da una o più coppie di facce otticamente piatte e altamente lucidate, una fissa nell'alloggiamento e una rotante, collegata all'albero motore (Figura 3).Le facce richiedono lubrificazione, tramite il liquido pompato stesso o tramite un fluido barriera.In effetti, le facce di tenuta sono in contatto solo quando la pompa è a riposo.Durante l'uso, il liquido lubrificante fornisce una sottile pellicola idrodinamica tra le facce opposte della tenuta, riducendo l'usura e favorendo la dissipazione del calore.
Le tenute meccaniche possono gestire un'ampia gamma di liquidi, viscosità, pressioni e temperature.Tuttavia, una tenuta meccanica non deve funzionare a secco.Un vantaggio fondamentale dei sistemi di tenuta meccanica è che l'albero motore e l'involucro non fanno parte del meccanismo di tenuta (come nel caso delle guarnizioni a baderna e a labbro) e quindi non sono soggetti ad usura.
Doppie guarnizioni
Le doppie tenute utilizzano due tenute meccaniche posizionate schiena contro schiena (Figura 4).Lo spazio interno alle due serie di facce di tenuta può essere pressurizzato idraulicamente con un liquido barriera in modo che la pellicola sulle facce di tenuta necessaria per la lubrificazione costituisca il liquido barriera e non il mezzo pompato.Il liquido barriera deve inoltre essere compatibile con il mezzo pompato.Le doppie tenute sono più complesse da utilizzare a causa della necessità di pressurizzazione e vengono generalmente utilizzate solo quando è necessario proteggere il personale, i componenti esterni e l'ambiente circostante da liquidi pericolosi, tossici o infiammabili.
Guarnizioni tandem
Le tenute tandem sono simili alle tenute doppie, ma i due set di tenute meccaniche sono rivolti nella stessa direzione anziché uno contro l'altro.Solo la tenuta lato prodotto ruota nel fluido pompato, ma le infiltrazioni attraverso le facce della tenuta eventualmente contaminano il lubrificante barriera.Ciò ha conseguenze sulla tenuta del lato atmosferico e sull'ambiente circostante.
Guarnizioni a cartuccia
Una tenuta a cartuccia è un pacchetto preassemblato di componenti della tenuta meccanica.La costruzione a cartuccia elimina i problemi di installazione come la necessità di misurare e impostare la compressione della molla.Le facce della tenuta sono inoltre protette da eventuali danni durante l'installazione.Nella progettazione, una tenuta a cartuccia può essere una configurazione singola, doppia o tandem contenuta all'interno di un premistoppa e costruita su un manicotto.
Guarnizioni barriera al gas.
Si tratta di sedi doppie a cartuccia con facce progettate per essere pressurizzate utilizzando un gas inerte come barriera, in sostituzione del tradizionale liquido lubrificante.Le facce della tenuta possono essere separate o mantenute in libero contatto durante il funzionamento regolando la pressione del gas.Una piccola quantità di gas potrebbe fuoriuscire nel prodotto e nell'atmosfera.
Riepilogo
Le guarnizioni dell'albero impediscono la fuoriuscita di liquido dall'albero rotante o alternativo di una pompa.Spesso saranno disponibili diverse opzioni di tenuta: baderne, tenute a labbro e vari tipi di tenute meccaniche: singole, doppie e tandem, comprese le tenute a cartuccia.
Orario di pubblicazione: 18 maggio 2023