Este é um selo de gás seco personalizado para compressores.
A vedação de gás seco (DGS) é uma tecnologia de vedação mecânica sem contacto utilizada em máquinas rotativas (por exemplo, compressores centrífugos, turbinas). O seu princípio fundamental baseia-se no efeito da pressão dinâmica do gás para formar uma película de gás de nível micrónico, permitindo a funcionalidade da vedação e evitando a fricção e o desgaste. Segue-se uma explicação pormenorizada do seu princípio de funcionamento:
1. Estrutura de base
O selo seco de gás é constituído essencialmente por dois componentes-chave:
- Anel rotativo: Roda com o eixo, apresentando na sua superfície ranhuras em espiral maquinadas com precisão (normalmente a uma profundidade de microns).
- Anel fixo: Fixado na caixa de vedação, formando a interface de vedação com o anel rotativo.
2. Princípio de funcionamento
(1) Efeito da pressão dinâmica das ranhuras em espiral
Quando o eixo roda, as ranhuras em espiral no anel rotativo fazem com que o gás de vedação (por exemplo, azoto, ar ou gás de processo) flua ao longo das ranhuras.
A conceção geométrica das ranhuras (por exemplo, profundidade, ângulo, quantidade) comprime o gás nas raízes das ranhuras, gerando um efeito de pressão dinâmica (semelhante a uma almofada de ar). Isto forma uma película de gás extremamente fina e estável (normalmente 3-5 μm) entre os anéis rotativos e estacionários.
(2) Vedação sem contacto
A película de gás mantém uma distância de um mícron entre os anéis rotativos e estacionários, impedindo o contacto direto e eliminando a fricção e o desgaste.
A pressão da película de gás equilibra-se com a pressão do meio selado, evitando fugas de gás de processo e impedindo a entrada de contaminantes externos no equipamento.
(3) Controlo de fugas
Uma quantidade mínima de gás (referido como “gás tampão” ou “gás de barreira”) vaza do lado de alta pressão (lado do processo) para o lado de baixa pressão (lado atmosférico). No entanto, a taxa de fuga é extremamente baixa (normalmente inferior a 1 Nm³/h), cumprindo os requisitos ambientais e de segurança.
3. Caraterísticas principais
- Sem lubrificação: Não necessita de lubrificante líquido, evitando a contaminação do meio de processo.
- Longa vida útil: A conceção sem contacto minimiza o desgaste, com uma duração de vida de até dezenas de milhares de horas.
- Adaptabilidade a alta velocidade: Adequado para equipamentos rotativos de alta velocidade (velocidades lineares superiores a 200 m/s).
- Resistência a alta temperatura/pressão: Capaz de funcionar a temperaturas elevadas (superiores a 300°C) e a pressões elevadas (superiores a 10 MPa).
4. Campos de aplicação
As vedações secas de gás são amplamente utilizadas em:
- Compressores centrífugos (gás natural, indústrias petroquímicas)
- Expansores de turbina
- Bombas de alta velocidade
- Vedação do veio do agitador do reator
5. Comparação com as vedações tradicionais
- Vedantes de contacto tradicionais: Dependem do contacto por fricção, requerem óleo lubrificante, são propensos ao desgaste e têm um tempo de vida curto.
- Vedantes de gás seco: Utilizam uma película de gás para vedação sem contacto, eliminam o desgaste, reduzem os custos de manutenção e asseguram uma elevada fiabilidade.
6. Resumo
Os vedantes de gás seco conseguem uma vedação sem contacto através da película de gás de pressão dinâmica gerada por ranhuras em espiral. Combinam uma elevada eficiência, uma longa vida útil e benefícios ambientais, o que os torna uma tecnologia fundamental nos modernos equipamentos rotativos de alta velocidade. O núcleo do seu desempenho reside na conceção de ranhuras em espiral maquinadas com precisão e na aplicação engenhosa da dinâmica do gás.