A vedação mecânica do reator frequentemente apresenta falhas e necessita de manutenção, uma dura realidade na prática!

No processo de reator, o reator é um recipiente de reação abrangente, com requisitos de vedação sob alta pressão. A eficácia da vedação mecânica afeta diretamente a operação do reator, podendo causar sérios problemas de produção, acidentes de segurança e poluição ambiental, entre outros, resultando em perdas incalculáveis. Katie mostrará hoje quais são as falhas comuns em vedações mecânicas de reatores químicos e como lidar com esses problemas. Os dispositivos de vedação para reatores incluem dois tipos: vedação estática e vedação dinâmica. Em reatores, geralmente são utilizadas vedações estáticas em flanges, flanges de cabeçote, flanges de bicos, bocais de inspeção, bocas de inspeção, pontos de medição de termômetros, visores de nível e manômetros, devido à relativa estabilidade da superfície de vedação. A vedação estática é a solução mais adequada, sendo comumente utilizada em diversos formatos de gaxetas de vedação estática. A folga entre o eixo de agitação e o corpo do reator, devido à rotação do eixo e à imobilidade do corpo do reator (na parte superior), apresenta um movimento relativo. Para evitar vazamentos do fluido, é necessário utilizar dispositivos de vedação dinâmica: vedações mecânicas e gaxetas. Vedação: estrutura simples, operação conveniente, porém, devido a algumas fragilidades críticas, sua vida útil é curta. Não é adequada para condições de trabalho com parâmetros elevados (alta temperatura e pressão, alta velocidade e alto vácuo). Selo mecânico: o selo mecânico é mais amplamente utilizado em reatores. De acordo com as condições específicas do reator, o reator com selo mecânico pode ter seu projeto estrutural, seleção de materiais e medidas de lubrificação e resfriamento específicos, a fim de atender aos requisitos tecnológicos. Comparado com a vedação de gaxeta, o selo mecânico apresenta as seguintes características: vedação confiável em operação prolongada, com baixa taxa de vazamento, geralmente apenas 1/100 do vazamento da gaxeta; em óleo, água e outros fluidos, a vida útil geralmente pode chegar a 1 a 2 anos ou mais, mesmo em meios químicos, normalmente pode ultrapassar seis meses; o consumo de energia por atrito do selo mecânico é baixo, apenas 10% a 50% do consumo da gaxeta. A estrutura do reator com vedação mecânica é composta por anel estático, anel de vedação, elemento elástico, sede de mola, parafuso de fixação, anel rotativo, anel auxiliar de vedação e anel estático, além de componentes auxiliares de vedação, como um pino de parada na gaxeta para impedir a rotação do anel estático. O anel rotativo e o anel estático podem ser classificados de acordo com sua capacidade de compensação axial e laço de compensação, também chamado de laço de compensação. O anel rotativo e o eixo giram juntos, garantindo que as superfícies de vedação do anel rotativo e do anel estático se ajustem firmemente, a fim de evitar vazamentos do fluido. A pressão do anel rotativo, dependendo da pressão do líquido na câmara selada, exerce pressão sobre a face da extremidade do anel estático, gerando a pressão adequada em ambas as faces e mantendo uma fina camada de líquido, atingindo o objetivo da vedação. Os componentes de compressão criam pressão, mantendo as faces ajustadas mesmo durante o funcionamento do reator, garantindo a vedação contra vazamentos do fluido e impedindo a entrada de detritos na vedação. O elemento de gaxeta preenche a folga entre o eixo e o anel de vedação, e entre o anel estático e a gaxeta, enquanto o elemento elástico atua como amortecedor de impacto, absorvendo a vibração do reator. A falha da vedação mecânica do reator e suas causas estão relacionadas ao desgaste frequente, rachaduras, deformações e quebras das vedações durante o funcionamento do reator. Parafusos, porcas e molas, quando usados ​​por muito tempo, podem se soltar, fraturar ou corroer. O anel de vedação auxiliar também pode apresentar rachaduras, distorções, deformações e rupturas. Em caso de falha das peças da vedação mecânica, é necessário substituir as peças ou melhorar a precisão de usinagem. Para um bom desempenho da vedação mecânica no reator, é fundamental melhorar a precisão de usinagem do próprio reator e de outros componentes. Para isso, é essencial que o anel de fricção e o anel estático apresentem um acabamento e planicidade mais precisos. A largura da superfície de fricção do anel de fricção e do anel estático não é grande, geralmente entre 2 e 7 mm. A vibração do selo mecânico, o aquecimento e outros problemas que podem ocorrer durante a operação do reator, devido ao desgaste mecânico e à erosão química, podem causar aspereza na superfície de contato entre os anéis dinâmico e estático, além de uma folga muito pequena entre os anéis estático e dinâmico e a cavidade de vedação, levando à vibração causada pela colisão pendular. Às vezes, a baixa resistência à corrosão e à temperatura das vedações, ou o resfriamento insuficiente ou impurezas na superfície de contato durante a instalação, também podem causar vibração e aquecimento do selo mecânico. Para solucionar o problema da folga muito pequena entre o anel dinâmico e dinâmico e a cavidade de vedação, aumente o diâmetro da câmara de vedação ou minimize o diâmetro externo, garantindo uma folga de pelo menos 0,75 mm. Se o par de fricção estiver inadequado, altere os materiais dos anéis dinâmico e dinâmico para melhorar sua resistência ao calor e à corrosão. Isso reduzirá a vibração e o aquecimento do selo mecânico.