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Curso: Engenharia MecânicaCurso: Engenharia Mecânica Disciplina: Máquinas de Fluxo Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo Curso: Engenharia MecânicaCurso: Engenharia Mecânica Disciplina: Máquinas de Fluxo AULA 8 Componentes das bombas centrífugas: Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo � Gaxetas � Selos Mecânicos REVISÃO AULA ANTERIOR Componentes das bombas centrífugas: � Quais a principal função dos anéis de desgaste? � Quais os principais tipos de anéis de desgaste? � Qual a principal função dos dispositivos de balanceamento? � Cite 4 tipos de dispositivos de balanceamento Prof.: Ricardo FariasMáquinas 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; Componentes de Bombas - Vedações � Gaxetas; � Selos Mecânicos. Prof.: Ricardo FariasMáquinas 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 Componentes de Bombas - Vedações � 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. Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo Gaxetas Arranjo típico de montagem e principais acessórios: Componentes de Bombas - Vedações Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo Gaxetas Arranjo típico de montagem e principais acessórios: � Luva do eixo: Protege o eixo quanto ao desgaste gerado pelo aperto das gaxetas. Componentes de Bombas - Vedações � 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. Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo Gaxetas Critérios de seleção / projeto: � Hidráulicos: Componentes de Bombas - Vedações � Hidráulicos: � Liquido bombeado; � Contaminantes; � Pressão; � Temperatura. � Mecânicos: � Diâmetro eixo; � Profundidade da caixa; Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo � Profundidade da caixa; � Diâmetro da luva; � Velocidade periférica. 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.: Ricardo FariasMáquinas 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.� A lubrificação desta superfície é realizada pelo fluido bombeado ou por um fluido externo. Prof.: Ricardo FariasMáquinas 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.vazamento. � Quanto mais plana for a superfície menos fluido será necessário para estabelecer um filme lubrificante. Prof.: Ricardo FariasMáquinas 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);� 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.: Ricardo FariasMáquinas 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.: Ricardo FariasMáquinas 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.: Ricardo FariasMáquinas 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.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. Plano de Selagem API-11: Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo 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. Componentes de Bombas - Vedações Selos Mecânicos - Planos de Selagem Plano de Selagem API-21: 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.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo Onde ? Serviços de alta temperatura, até 350 ºF (177 ºC). Aguá quente até 180 ºF (80 ºC). Fluído limpo e não polimerizável. 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. Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo Onde ? Fluidos sujos ou contaminados, água com areia ou escória na tubulação. Fluidos não polimerizantes. 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 ? Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo 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. 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� 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. Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo
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