O que é um Selo Mecânico?

Para entendermos o que é um selo mecânico é necessário passarmos por alguns pontos. O primeiro deles é onde podemos aplicar um selo mecânico?

O selo mecânico pode ser utilizado em equipamentos rotativos como bombas centrífugas, compressores, misturadores e ventiladores industriais. Pode ser aplicado a diversas indústrias como química, de petróleo, papel e celulose, siderúrgicas, mineradoras, têxteis, alimentícias, automobilísticas entre outras.

A bomba centrífuga é responsável por mais de 90% das aplicações de selos mecânicos. Mas pra que realmente serve o selo mecânico?

Em uma bomba centrífuga assim como nos outros equipamentos o selo mecânico tem a função de promover a selagem, com o propósito de evitar que o fluido seja emitido para o meio externo (atmosfera).

Os selos mecânicos podem ser aplicados na maioria dos casos, pois possuem muitas vantagens em relação as gaxetas (ver artigo Gaxetas X Selos Mecânicos). Além disso, são indicados para casos onde os retentores convencionais (gaxetas) não podem ser aplicados, especialmente em casos de alta pressão, temperatura, velocidade e presenças de sólidos em suspensão.

Uma bomba centrífuga é composta basicamente por sua carcaça, bocal de sucção e descarga, rotor, caixa de selagem e caixa de mancal. O fluido bombeado tende a ocupar todos os espaços da bomba e escapar para atmosfera por todas as aberturas, inclusive pelo eixo.

Em aberturas que podem ser vedadas estaticamente podemos usar juntas planas, anéis “O” entre outros. Já para o eixo podemos usar gaxetas ou selos mecânicos.

Na figura acima podemos notar que o selo mecânico está situado dentro da carcaça da bomba, mais precisamente na caixa de selagem. No entanto existe outra possibilidade de alojamento, em muitos casos mais viáveis e às vezes até indispensáveis, através da utilização de uma sobreposta. A sobreposta nada mais é do que um “prolongamento” da caixa de selagem utilizada quando não se tem o espaço necessário para alojar o selo mecânico, ou ainda nos selos cartuchos onde a utilização da sobreposta é indispensável. A união entre a caixa de selagem e a sobreposta é feita por parafusos prisioneiros.

 

O selo mecânico, não é um projeto complicado. Consiste basicamente de um conjunto rotativo que é solidário ao movimento do eixo do equipamento e um conjunto estacionário. Nestes conjuntos sempre devem existir respectivamente as faces rotativa e estacionária juntamente com suas respectivas vedações secundárias. Outras peças do conjunto são mutáveis e variam de acordo com a concepção do projeto do selo mecânico.

Mas afinal como funciona o selo mecânico? As faces rotativa e estacionária encontram-se perpendiculares ao eixo e uma das faces é “empurrada” contra a outra através de mola única ou múltiplas molas. O contato axial estabelecido pela força exercida pela mola e a pressão do fluido atuante na caixa de selagem determinam o fechamento das faces realizando o que chamamos de vedação primária ou dinâmica, bloqueando a passagem do fluido para o eixo do equipamento. Já a vedação secundária ou estática é feita normalmente por anéis “O”, foles de borracha, cunhas em P.T.F.E., impedindo a passagens do fluido pelos interstícios do selo mecânico. As faces do selo são lapidadas o que conferem a elas uma rugosidade de três bandas de luz, aproximadamente 1µm, variando de acordo com o tipo de material das faces.

Nesta altura você deve estar se perguntando: Duas faces em contato, uma girando e a outra parada não vai gerar um atrito excessivo? Como o selo trabalha realizando um trabalho de vedação, grande parte dele encontra-se em contato com o fluido, desta forma na região de contato das faces ocorre à formação de um “filme líquido”. Este além de promover uma lubrificação entre as faces, diminuindo sensivelmente o atrito, ainda é responsável por obstruir a passagem do fluido. Devido ao movimento da face rotativa em relação à estacionária o filme líquido tende a evaporar por efeito do aquecimento e com a sua evaporação outro filme líquido se forma e assim sucessivamente propiciando sempre uma lubrificação e vedação ao sistema.

Este é o selo mecânico, simples e eficiente, cujo diferencial de um bom funcionamento esta na aplicação correta para cada condição de temperatura, pressão, velocidade e características do fluido a ser vedado. Portanto é indispensável contar com um fabricante e um profissional experiente e que realmente possa responder pelo produto fornecido proporcionando todo o suporte necessário, evitando possíveis erros de aplicação.

No vídeo abaixo você verá como funciona um selo mecânico!