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Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo Curso: Engenharia Mecânica Disciplina: Máquinas de Fluxo Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo Curso: Engenharia Mecânica Disciplina: Máquinas de Fluxo AULA 8 Componentes das bombas centrífugas: Gaxetas Selos Mecânicos Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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 Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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 Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo Gaxetas Arranjo típico de montagem e principais acessórios: Componentes de Bombas - Vedações Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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 Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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 Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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. Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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. Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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. Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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). Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo Selos Mecânicos - Principais tipos Componentes de Bombas - Vedações Selos Simples: Possuem apenas um selo e são aplicados em condições de operação com baixa severidade. Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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 Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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: Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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. Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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. Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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. Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo 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.
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