MF Aula 08 - Componentes (Gaxetas e Selos Mecânicos)

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Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Máquinas de Fluxo
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Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Máquinas de Fluxo
AULA 8
Componentes das bombas centrífugas:
 Gaxetas
 Selos Mecânicos
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As vedações nas bombas tem a finalidade de conter o fluido no interior da carcaça. O fluido
tende a sair para o ambiente através do espaço existente entre o carcaça e o eixo. Para a
vedação dos eixos existem dois tipos de sistema de selagem:
 Gaxetas;
 Selos Mecânicos.
Componentes de Bombas - Vedações
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Gaxetas
 Este método evita o vazamento do fluido bombeado através da pressão exercida pelos anéis
da gaxeta, radialmente, na luva do eixo;
 Este sistema necessita de vazamento de uma quantidade do fluido bombeado para lubrificar
e refrigerar o elemento vedante (30 a 60 gotas por minuto).
 Os tipos mais empregados de gaxeta são: Trançadas, plásticas e injetáveis.
Componentes de Bombas - Vedações
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Gaxetas
Arranjo típico de montagem e principais acessórios:
Componentes de Bombas - Vedações
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Gaxetas
Arranjo típico de montagem e principais acessórios:
 Luva do eixo: Protege o eixo quanto ao desgaste gerado pelo aperto das gaxetas.
 Sobreposta: Comprime e ajusta o aperto das gaxetas.
 Conexão p/ líquido de selagem: Permite a entrada do líquido de selagem.
 Anel de lanterna: Distribui de maneira uniforme o líquido de selagem na caixa de gaxetas.
 Bucha de garganta: Reduz a pressão exercida pelo fluido bombeado na caixa de gaxetas.
Componentes de Bombas - Vedações
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Gaxetas
Critérios de seleção / projeto:
 Hidráulicos:
 Liquido bombeado;
 Contaminantes;
 Pressão;
 Temperatura.
 Mecânicos:
 Diâmetro eixo;
 Profundidade da caixa;
 Diâmetro da luva;
 Velocidade periférica.
Componentes de Bombas - Vedações
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Selos Mecânicos - Definição
Componentes de Bombas - Vedações
 Equipamento situado na caixa de vedação da bomba que veda o fluido de processo entre
uma face rotativa e uma face estacionária.
 Principal função deste componente é vedar o produto bombeado sem provocar aquecimento
excessivo e sem causar desgaste prematuro no eixo ou na luva da bomba.
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Selos Mecânicos - Funcionamento
Componentes de Bombas - Vedações
 Os Selos Mecânicos evitam o vazamento através de dois anéis rígidos, metálicos ou não,
sendo um estático e outro rotativo.
 A vedação ocorre na superfície destes dois anéis.
 A lubrificação desta superfície é realizada pelo fluido bombeado ou por um fluido externo.
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Selos Mecânicos - Funcionamento
Componentes de Bombas - Vedações
 A eficiência de vedação do selo mecânico depende da planicidade das faces de vedação.
 A rugosidade influencia na estabilidade do filme de lubrificação, como também no nível de
vazamento.
 Quanto mais plana for a superfície menos fluido será necessário para estabelecer um filme
lubrificante.
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Selos Mecânicos - Componentes
Componentes de Bombas - Vedações
Os componentes que possibilitam a retenção do fluido dentro da bomba são:
 Sede rotativa (7);
 Sede Estacionária (8);
 Anéis “O” (4, 6,10,17).
A sobreposta (16) possibilita a injeção de fluido para lubrificação das sede (Flush) ou para o
retenção do vazamento (Quench).
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Selos Mecânicos - Principais tipos
Componentes de Bombas - Vedações
Selos Simples: Possuem apenas um selo e são aplicados em condições de operação com
baixa severidade.
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Componentes de Bombas - Vedações
Selos Duplos: São compostos de dois selos e empregados em condições severas de alta
periculosidade e toxidade.
Selos Mecânicos - Principais tipos
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Componentes de Bombas - Vedações
Selos Mecânicos - Planos de Selagem
São projetados para proporcionar a injeção ininterrupta do fluido de selagem limpo e frio na
caixa de vedação em condições propícias para lubrificar as faces deslizantes do selo e
remover o calor gerado nessa região.
O projeto depende do arranjo e das características do fluido bombeado. Principais Tipos:
T
O quê ?
Flush do selo saindo da descarga da bomba passando por uma placa de orifício.
Plano de Flush padrão para selos.
Por quê ?
Remoção de calor da caixa de selagem.
Escorva da caixa de selagem em bombas horizontais.
Incremento na pressão da caixa de selagem e na margem de vaporização do
fluído.
Onde ?
Aplicações gerais com fluídos limpos.
Fluídos não polimerizantes.
Plano de Selagem API-11:
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Componentes de Bombas - Vedações
Selos Mecânicos - Planos de Selagem
Plano de Selagem API-21:
Onde ?
Serviços de alta temperatura, até 350 ºF (177 ºC).
Aguá quente até 180 ºF (80 ºC).
Fluído limpo e não polimerizável.
O quê ?
Flush vindo da descarga da bomba passando por uma placa de orifício e um resfriador.
O resfriaodr no Flush do plano 11 aumenta a remoção de calor.
Por quê ?
Resfriamento do selo.
Reduzir a temperatura do fluído para incrementar a margem de vaporização do fluido.
Redução da coqueificação.
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Componentes de Bombas - Vedações
Selos Mecânicos - Planos de Selagem
Plano de Selagem API-31:
O quê ?
Flush do selo saindo da descarga da bomba e passando por um
separador de ciclone.
Os sólidos centrifugados são enviados de volta para a sucção da
bomba.
Por quê ?
Remoção de calor da caixa de selagem.
Remoção de sólidos do flush e da caixa de selagem.
Onde ?
Fluidos sujos ou contaminados, água com areia ou escória na tubulação.
Fluidos não polimerizantes.
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Componentes de Bombas - Vedações
Selos Mecânicos - Planos de Selagem
Plano de Selagem API-52:
O quê ?
Circulação do fluido de barreira despressurizado por um reservatório.
A circulação do fluido é feita por um anel de circulação montado no selo duplo.
Por quê ?
O selo externo age como um backup do selo primário.
Índices de vazamento nulo ou quase zero.
Não pode haver contaminação do fluido de processo pelo fluido de barreira.
Onde ?
Usado em selos duplos e desbalanceados (“tandem”).
Fluidos com pressão de vapor elevado e hidrocarbonetos leves.
Fluidos perigosos ou tóxicos.
Fluidos de transferência de calor.
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Referências Bibliográficas
 De FALCO, R., MATTOS E. E, "Bombas industriais", Editora Mcklausen, 1992.
 MACACINTYRE, A. J., "Máquinas Motrizes Hidráulicas", Editora Guanabara Dois, 1983.
 LIMA, EPAMINONDAS PIO C. “Mecânica das Bombas”, 2ª ed, Rio de Janeiro: Editora
Interciencia, Petrobrás, 2003.
 SILVA, JAIRO TORRES DA “Bombas Centrífugas Passo a Passo: Manual prático de
manutenção e operação” , 1ª ed, Salvador: Turbotech Engenharia Ltda, 1999.