De juiste sealconfiguratie kies je op basis van drie factoren: de eigenschappen van het medium dat je pompt, de druk- en temperatuuromstandigheden in het systeem, en de veiligheidseisen van jouw installatie. Voor de meeste standaardtoepassingen volstaat een single mechanical seal, maar zodra je werkt met gevaarlijke, giftige of kostbare media, is een double seal de betere keuze. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over sealconfiguraties, zodat je een weloverwogen beslissing kunt maken.
Wat zijn de verschillende soorten sealconfiguraties?
De meest voorkomende sealconfiguraties zijn de single seal, de double seal (in tandem- of back-to-back-opstelling) en de cartridge seal. Elke configuratie heeft een specifiek toepassingsgebied dat afhangt van de proceseisen, het medium en de gewenste mate van beveiliging tegen lekkage.
Een single mechanical seal bestaat uit één set loopvlakken en is de meest eenvoudige afdichtingsconfiguratie. Deze is geschikt voor niet-gevaarlijke media bij relatief lage drukken en temperaturen. Een double seal combineert twee sets loopvlakken en biedt een extra barrière tegen lekkage naar de omgeving. Binnen de double seal zijn er twee varianten: de tandem seal en de back-to-back seal, die elk een andere opstelling van de loopvlakken gebruiken.
Daarnaast zijn er cartridge seals, waarbij alle componenten voorgemonteerd zijn in een cassette. Dit maakt montage eenvoudiger en verkleint de kans op installatiefouten. Voor bijzondere toepassingen bestaan ook engineered seals: maatoplossingen die speciaal worden ontworpen voor afwijkende procesomstandigheden.
Wanneer kies je voor een single of double mechanical seal?
Je kiest voor een single seal wanneer het medium niet gevaarlijk is, lekverliezen acceptabel zijn en de procesomstandigheden binnen standaardparameters vallen. Een double seal is de juiste keuze zodra het medium giftig, ontvlambaar of milieubelastend is, of wanneer regelgeving nul-lekkage vereist.
In de praktijk zijn er een aantal situaties die de keuze voor een double seal rechtvaardigen:
- Het medium bevat abrasieve deeltjes die de loopvlakken snel slijten
- De vloeistof heeft slechte smeereigenschappen, zoals water of lichte koolwaterstoffen
- De procesdruk is te hoog voor een single seal om veilig te functioneren
- Milieu- of veiligheidswetgeving verbiedt emissies naar de atmosfeer
- Het medium heeft de neiging te kristalliseren of te polymeriseren aan de loopvlakken
Een double seal werkt altijd in combinatie met een seal support system dat een barrièrevloeistof of buffergas op de juiste druk houdt. Dit systeem beschermt de binnenste seal en zorgt ervoor dat eventuele lekkage naar de buitenste seal gaat in plaats van naar de omgeving.
Welke procesfactoren bepalen de juiste sealconfiguratie?
De procesfactoren die de afdichtingsconfiguratie bepalen zijn: de aard en temperatuur van het medium, de werkdruk in de pomp, de omtreksnelheid van de as, en de aanwezigheid van vaste deeltjes of gassen in de vloeistof. Samen bepalen deze parameters welke configuratie technisch haalbaar en economisch verstandig is.
Begin altijd met de mediumeigenschappen: is de vloeistof corrosief, abrasief, visceus of gevaarlijk? Dit bepaalt zowel de configuratie als de materiaalkeuze voor de loopvlakken. Vervolgens kijk je naar de werkdruk: hogere drukken vragen om robuustere configuraties of een aangepaste balansverhouding van de seal.
De omtreksnelheid van de pompas beïnvloedt de warmteontwikkeling in de loopvlakken. Bij hoge snelheden is koeling via een seal support system vaak noodzakelijk. Tot slot spelen bedrijfsomstandigheden een rol: start-stopcycli, drukpieken en trillingen kunnen de levensduur van een seal sterk beïnvloeden en vragen soms om een robuustere configuratie dan de procesomstandigheden op zichzelf zouden vereisen.
Wat is het verschil tussen een tandem seal en een back-to-back seal?
Bij een tandem seal staan beide sets loopvlakken in dezelfde richting opgesteld, waarbij de binnenste seal de hoofdafdichting vormt en de buitenste seal als noodafdichting fungeert. Bij een back-to-back seal staan de loopvlakken tegenover elkaar, zodat de barrièrevloeistof onder hogere druk staat dan het procesmedium en lekkage naar het proces voorkomt.
De tandem seal gebruik je wanneer je een veiligheidsnet wilt zonder dat de buitenste seal actief belast wordt. De bufferdruk ligt lager dan de procesdruk. Dit is een goede keuze voor media die niet gevaarlijk zijn maar waarbij je toch een extra beveiliging wilt, of wanneer je de conditie van de binnenste seal wilt monitoren via een lekdetectiesysteem.
De back-to-back seal is de juiste keuze wanneer het procesmedium absoluut niet naar buiten mag lekken. De barrièrevloeistof staat onder hogere druk dan het medium, waardoor bij falen van de binnenste seal de barrièrevloeistof naar het proces stroomt in plaats van andersom. Dit is de standaardkeuze voor gevaarlijke, giftige of milieubelastende media. Het nadeel is dat je een actief seal support system nodig hebt dat de barrièredruk continu bewaakt en regelt.
Hoe beïnvloedt het medium de keuze van loopvlakmaterialen?
Het medium bepaalt de chemische bestendigheid en de smeereigenschappen van de loopvlakken. Corrosieve media vragen om materialen zoals siliciumcarbide of chroomoxide, terwijl media met goede smeereigenschappen ook koolstof als loopvlakmateriaal toelaten. De combinatie van harde en zachte materialen is de meest gebruikte opstelling.
De meest voorkomende loopvlakmaterialen voor mechanical seals en hun toepassingen:
- Koolstof (carbon): Zacht loopvlakmateriaal met goede zelfsmerende eigenschappen. Geschikt voor water, olie en milde chemicaliën, maar niet voor abrasieve media of sterke oxidatiemiddelen.
- Siliciumcarbide (SiC): Extreem hard en chemisch bestendig. Geschikt voor abrasieve en corrosieve media. Wordt zowel als hard als zacht loopvlak gebruikt, maar een SiC-SiC combinatie is gevoelig voor droogloop.
- Wolfraamcarbide: Harde variant met goede slijtvastheid. Minder chemisch bestendig dan SiC, maar robuuster bij schokbelasting.
- Chroomoxide coating: Wordt opgesputterd op een basismateriaal en biedt uitstekende slijtvastheid bij abrasieve media.
Naast de loopvlakken spelen ook de elastomeren (O-ringen en balgmaterialen) een grote rol. EPDM, Viton, PTFE en FFKM hebben elk een ander chemisch bestendigheidsprofiel. Bij twijfel over de juiste materiaalkeuze is het verstandig om de chemische bestendigheidslijsten van de fabrikant te raadplegen of advies in te winnen bij een specialist.
Wanneer is revisie van een bestaande seal een betere keuze dan vervanging?
Revisie is een betere keuze dan vervanging wanneer de seal mechanisch intact is maar slijtage vertoont aan de loopvlakken, wanneer de levertijd van een nieuwe seal te lang is, of wanneer de kosten van een nieuwe seal niet opwegen tegen de resterende levensduur van de installatie. Revisie is ook duurzamer omdat je bestaande materialen hergebruikt.
Bij revisie worden de loopvlakken opnieuw gelapt, beschadigde elastomeren vervangen en alle componenten gecontroleerd op maatvoering en oppervlaktekwaliteit. Het resultaat is een seal die functioneel gelijkwaardig is aan een nieuwe, maar tegen lagere kosten. Dit is met name interessant voor grotere seals of voor seals van minder gangbare merken waarbij nieuwe exemplaren moeilijk verkrijgbaar zijn.
Vervanging heeft de voorkeur wanneer de seal structureel beschadigd is, wanneer je de configuratie wilt upgraden naar een betere oplossing, of wanneer de seal al meerdere revisies heeft ondergaan en de basiscomponenten aan het einde van hun levensduur zijn.
Hoe wij helpen bij het kiezen van de juiste sealconfiguratie
Met meer dan 20 jaar ervaring in mechanical seals helpen wij je om snel de juiste afdichtingsconfiguratie te vinden voor jouw specifieke toepassing. Of het nu gaat om een standaard pompafdichting of een maatoplossing voor een veeleisend proces, wij denken actief mee en geven altijd eerlijk advies.
Wat wij voor je kunnen doen:
- Analyse van jouw procesomstandigheden en advies over de meest geschikte sealconfiguratie
- Levering van nieuwe mechanical seals uit onze voorraad van meer dan 200.000 producten, inclusief FDA en EC1935/2004 gecertificeerde uitvoeringen
- Revisie van bestaande seals, ongeacht merk of type, inclusief het leppen van loopvlakken en het opspuiten van chroomoxide coatings
- Engineering van maatoplossingen voor afwijkende procesomstandigheden
- Levering en installatie van seal support systems op basis van het thermosyphon-principe
Heb je een specifieke vraag over jouw sealconfiguratie of wil je weten of revisie in jouw situatie de slimste keuze is? Neem contact met ons op en we kijken samen naar de meest efficiënte oplossing voor jouw installatie.
