[en] ANALYTICAL AND COMPUTATIONAL MODELING OF MECHANICAL SEALS ON RECURRING OPERATING CONDITIONS IN INDUSTRY

[pt] MODELAGEM ANALÍTICA E COMPUTACIONAL DE SELOS MECÂNICOS SOBRE CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO RECORRENTES NA INDÚSTRIA

[pt] RAPHAEL KRONEMBERGER MASTRANGELO

[pt] METODO DO ELEMENTO FINITO

[pt] FACES DE VEDACAO

[pt] SELOS MECANICOS

[en] FINITE ELEMENT METHOD

[en] SEALING FACES

[en] MECHANICAL SEAL

[pt] O selo mecânico é o principal elemento de vedação de uma máquina ou equipamento, pois evita que vazamentos indesejados ocorram e possam causar acidentes e prejuízos. As faces de vedação estáticas e dinâmicas são responsáveis por realizar a vedação primária, enquanto anéis O realizam a vedação secundária, impedindo que o fluido confinado escape para o meio externo ou que impurezas externas adentrem o interior do selo. É de fundamental importância ao usuário que deseja realizar uma vedação estudar as possíveis soluções para o seu problema, e após aplica-la acompanhar sua performance de modo a verificar se a solução pode ser otimizada. Este trabalho propõe introduzir o conceito de selos mecânicos, explicando sua função, design, princípios de funcionamento, aplicações, dentre outros tópicos relevantes ao entendimento deste elemento de vedação. Ao longo do trabalho foi realizado uma análise matemática da performance do selo, considerando fatores como troca de calor, e vazamento e lubrificação. Por fim foi realizada uma análise pelo método dos elementos finitos para avaliar o influencia da temperatura e pressão no desempenho do selo mecânico.

[en] The mechanical seal is the main sealing element of a machine or equipment as it prevents unwanted leaks from occurring and causes accidents and damage. The static and dynamic sealing faces are responsible for performing the primary sealing, while O rings perform the secondary seal, preventing fluid from escaping to an external environment or external impurities from entering the interior of the seal. It is of fundamental importance for the user who wants to perform a seal to study the possible solutions to their problem, and, after applying it, to track their performance to see if the solution can be optimized. This paper presents the concept of mechanical seals, explaining its function, design, operating principles, applications, among other relevant subjects to the understanding of this sealing element. Throughout the work, a mathematical analysis of the seal performance was performed, considering factors such as heat exchange, leakage and lubrication. Finally, a finite element analysis was performed to evaluate or influence temperature and pressure on a mechanical seal performance.

ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA

2020-02-12

[pt] TEXTO

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.46816