Een seal support system is een onderdeel waarmee veel industriële bedrijven te maken krijgen wanneer ze werken met mechanical seals onder veeleisende omstandigheden. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over seal support systems: wat ze zijn, wanneer je ze nodig hebt en hoe je de juiste keuze maakt voor jouw toepassing.
Wat is een seal support system?
Een seal support system is een installatie die de omstandigheden rondom een mechanical seal actief beheert en optimaliseert. Het regelt factoren zoals temperatuur, druk en vloeistofkwaliteit in de buurt van de afdichting, zodat de mechanical seal onder de juiste condities kan functioneren en langer meegaat.
Mechanical seals voor industriële toepassingen zijn gevoelig voor de omstandigheden waarin ze werken. Te hoge temperaturen, drooglopende loopvlakken of agressieve media kunnen een seal snel beschadigen. Een seal support system voorkomt dit door continu de juiste omstandigheden te handhaven, bijvoorbeeld door koeling, spoeling of smering van de afdichting te verzorgen.
In de praktijk bestaat een seal support system uit een combinatie van leidingen, reservoirs, koelers, filters, pompen en meetinstrumenten. Samen zorgen ze ervoor dat de mechanical seal altijd de juiste vloeistof, op de juiste temperatuur en onder de juiste druk, aangeboden krijgt. Dit verhoogt de betrouwbaarheid van de afdichting en verlengt de levensduur aanzienlijk.
Wanneer is een seal support system verplicht of noodzakelijk?
Een seal support system is verplicht of noodzakelijk wanneer de procesvloeistof de mechanical seal niet voldoende kan smeren of koelen, wanneer het medium gevaarlijk, giftig of agressief is, of wanneer de procesomstandigheden buiten het normale werkbereik van de seal vallen. Normen zoals API 682 schrijven in veel gevallen een specifiek support system voor.
Concrete situaties waarin een seal support system nodig is, zijn onder andere:
- Pompen die hete vloeistoffen verwerken waarbij de temperatuur bij de seal te hoog oploopt
- Toepassingen met vloeistoffen die snel verdampen of kristalliseren bij de afdichting
- Processen met gevaarlijke of milieubelastende media waarbij lekkage absoluut voorkomen moet worden
- Pompen die draaien met vloeistoffen die slecht smeren, zoals lichte koolwaterstoffen of water bij hoge temperatuur
- Installaties waarbij de procesvloeistof deeltjes bevat die de loopvlakken van de seal kunnen beschadigen
In de farmaceutische industrie en de voedingsindustrie gelden bovendien strikte hygiëne-eisen. Hier is een seal support system vaak nodig om kruisbesmetting te voorkomen en te voldoen aan FDA- of EC 1935/2004-certificeringen. Ook bij dubbele mechanical seals, waarbij een barrièrevloeistof tussen twee seals wordt gehouden, is een support system altijd vereist.
Hoe werkt een seal support system op basis van het thermosyphon-principe?
Een seal support system op basis van het thermosyphon-principe werkt zonder externe pomp. Het systeem gebruikt het temperatuurverschil tussen de warme vloeistof bij de seal en de koelere vloeistof in het reservoir om een natuurlijke circulatie te creëren. Warme vloeistof stijgt op naar het reservoir, koelt af en stroomt terug naar de seal.
Het thermosyphon-principe maakt gebruik van dichtheidsverschillen die ontstaan door temperatuurverschillen. Wanneer de vloeistof bij de mechanical seal opwarmt, wordt ze minder dicht en stijgt ze via de verbindingsleiding op naar het bovenliggende reservoir. In het reservoir koelt de vloeistof af, wordt weer dichter en zakt terug naar de seal. Zo ontstaat een continue, zelfstandige circulatie zonder bewegende delen.
Dit maakt thermosyphon-systemen bijzonder betrouwbaar. Er zijn geen pompen die kunnen uitvallen, geen elektrische aandrijving die onderhoud vraagt en geen regelapparatuur die kan falen. De circulatie werkt zolang er een temperatuurverschil bestaat tussen de seal en het reservoir. Dit maakt het systeem geschikt voor toepassingen waar betrouwbaarheid en lage onderhoudskosten belangrijk zijn.
Een thermosyphon seal support system is ook compact en eenvoudig te installeren. Het reservoir bevat de barrière- of buffervloeistof en is via twee leidingen verbonden met de sealkamer van de pomp. Een koeler in het reservoir of in de leidingen zorgt ervoor dat de vloeistof voldoende afkoelt voordat ze terugstroomt naar de seal.
Welke typen seal support systems zijn er?
Seal support systems worden ingedeeld volgens de API 682-norm en omvatten meerdere plannen, elk met een specifieke functie. De meest voorkomende typen zijn flush-systemen (Plan 11, 13, 21, 23), quench-systemen (Plan 62), barrière- en buffersystemen voor dubbele seals (Plan 52, 53, 54) en thermosyphon-systemen. De keuze hangt af van het medium, de temperatuur en het type seal.
De API 682-plannen bieden een gestandaardiseerde manier om seal support systems te beschrijven en te selecteren. Hieronder staan de meest gebruikte typen:
- Plan 11: Eenvoudige flush vanuit de persleiding van de pomp terug naar de sealkamer. Geschikt voor schone, koele vloeistoffen.
- Plan 21: Flush via een koeler, zodat de vloeistof die de seal bereikt een lagere temperatuur heeft. Nuttig bij hete media.
- Plan 23: Circulatie van vloeistof vanuit de sealkamer via een koeler en terug. Bijzonder effectief bij hete, waterige vloeistoffen.
- Plan 52: Buffervloeistof onder atmosferische druk bij een dubbele seal. De buffer voorkomt dat het procesmedium de buitenste seal bereikt.
- Plan 53A/B/C: Barrièrevloeistof onder hogere druk dan het procesmedium bij een dubbele seal. Lekkage gaat altijd van de barrière naar het proces, nooit andersom.
- Plan 62: Quench aan de buitenzijde van de seal, bijvoorbeeld met stoom of water, om kristallisatie of bevriezing te voorkomen.
Thermosyphon-systemen vallen vaak onder Plan 52 of 53 en combineren de voordelen van een barrièresysteem met de eenvoud van een pomploze circulatie. Ze zijn populair in de procesindustrie vanwege hun lage onderhoudsintensiteit.
Wat zijn de gevolgen van een mechanical seal zonder seal support?
Een mechanical seal die werkt zonder de benodigde seal support kan snel oververhit raken, drooglopen of beschadigd raken door het procesmedium. Dit leidt tot vroegtijdig falen van de seal, lekkage van het procesmedium, ongeplande pompstilstand en, in het geval van gevaarlijke media, ook veiligheids- en milieurisico’s.
De loopvlakken van een mechanical seal hebben smering en koeling nodig om goed te functioneren. Zonder seal support kan de vloeistoffilm tussen de loopvlakken verdampen, waardoor de vlakken droog op elkaar lopen. Dit veroorzaakt slijtage, warmteontwikkeling en uiteindelijk breuk van de loopvlakken. Een kapotte seal lekt, en lekkage betekent pompstilstand.
Pompstilstand heeft directe gevolgen voor de productie. Afhankelijk van de toepassing kan een ongeplande stilstand uren tot dagen duren, zeker als er geen reserveonderdelen beschikbaar zijn. In de procesindustrie, waar pompen continu draaien, zijn de kosten van ongeplande stilstand aanzienlijk. Bovendien kan lekkage van gevaarlijke of giftige vloeistoffen leiden tot schade aan mensen, omgeving en installaties.
Bij toepassingen met media die kristalliseren of stollen bij afkoeling, zoals bepaalde chemicaliën of voedingsproducten, kan het ontbreken van een quench of flush er ook voor zorgen dat de seal na stilstand vastloopt. Dit maakt het herstarten van de pomp moeilijk of onmogelijk zonder demontage.
Hoe kies je het juiste seal support system voor jouw toepassing?
Het juiste seal support system kies je op basis van het type medium, de procestemperatuur en -druk, het type mechanical seal (enkel of dubbel) en de geldende normen voor jouw industrie. De API 682-norm biedt een gestructureerd kader om het juiste plan te selecteren op basis van deze parameters.
Begin met de eigenschappen van het procesmedium. Is het medium schoon of bevat het deeltjes? Is het gevaarlijk, giftig of ontvlambaar? Verdampt het snel of kristalliseert het bij afkoeling? De antwoorden op deze vragen bepalen al grotendeels welk type seal support je nodig hebt. Bij gevaarlijke media is een dubbele seal met barrièresysteem (Plan 53) vaak de aangewezen keuze.
Kijk daarna naar de temperatuur van het medium bij de seal. Bij hoge temperaturen is koeling nodig, bijvoorbeeld via Plan 21 of Plan 23. Bij toepassingen waarbij de vloeistof bij de seal kan verdampen, is een thermosyphon-systeem met koeler een goede optie. Bij lage temperaturen of media die stollen, is een quench (Plan 62) relevant.
Houd ook rekening met de praktische aspecten van de installatie:
- Is er ruimte voor een extern reservoir of koeler?
- Zijn er nutsvoorzieningen beschikbaar, zoals koelwater of stoom?
- Wat zijn de onderhoudsmogelijkheden op de locatie?
- Welke normen gelden voor jouw industrie (API 682, ATEX, FDA)?
Een thermosyphon-systeem is aantrekkelijk wanneer je een betrouwbare, onderhoudsarme oplossing zoekt zonder externe pompen. Voor toepassingen met strenge lekkage-eisen of gevaarlijke media is een actief barrièresysteem met drukbewaking de betere keuze.
Hoe wij helpen bij het kiezen en toepassen van seal support systems
Bij Qseals helpen we je om de juiste keuze te maken voor jouw specifieke situatie. We kijken samen naar het procesmedium, de temperatuur, de pompopstelling en de geldende normen, en adviseren je welk seal support system het beste past. Onze aanpak is praktisch en eerlijk: we zoeken altijd naar de meest efficiënte oplossing, niet de duurste.
Wat we voor je kunnen doen:
- Advies over het juiste API 682-plan voor jouw toepassing
- Levering van complete seal support systems, waaronder ons eigen QTS10 Thermosyphon Seal Support System
- Revisie van bestaande mechanical seals en support systems
- Engineering van maatoplossingen wanneer standaardsystemen niet volstaan
- Begeleiding van het montageproces, van aanschaf tot installatie
We leveren zowel nieuwe als gereviseerde mechanical seals en support systems voor pompen, roerwerken en andere industriële toepassingen. Met meer dan 200.000 producten op voorraad en meer dan 20 jaar ervaring in industriële afdichtingen staan we klaar om snel te leveren. Neem contact op met Qseals voor concreet advies op maat.
