Para aplicar eficazmente PTFE en un bomba axial de caja partida , es importante comprender las propiedades de este material. Algunas de las propiedades únicas del PTFE lo convierten en un material excelente para empaquetaduras trenzadas:

1. Excelente resistencia química. Una razón importante para usar PTFE en empaques es que no se ve afectado por una variedad de fluidos corrosivos, incluidos ácidos, bases y solventes fuertes. Quizás lo más importante es que el PTFE puede resistir agentes oxidantes fuertes como el ácido nítrico, el dióxido de cloro y el ácido sulfúrico altamente concentrado (oleum).

2. Bajo coeficiente de fricción en contacto con la mayoría de superficies. Se sabe que el PTFE tiene propiedades de bajo coeficiente de fricción, suave y no humectante. Esto ayuda a reducir el consumo de energía y la generación de calor en la interfaz empaquetadura-eje.

Si bien el PTFE tiene sus ventajas, algunas de sus propiedades no son ideales en muchas aplicaciones de empaquetaduras de bombas. Los problemas encontrados con la empaquetadura de PTFE generalmente se deben a sus malas propiedades térmicas y mecánicas:

1. Deformación en frío o fluencia bajo presión. La fluencia aumenta al aumentar la temperatura. Cuando se aplica presión a una empaquetadura 100% PTFE durante un período de tiempo, la empaquetadura puede convertirse en un sólido denso y requerir ajustes frecuentes para mantener el sello. También tiene tendencia a exprimir los espacios superiores e inferiores del prensaestopas de un bomba axial de caja partida.

2. Baja conductividad térmica. Cuando se genera calor por fricción en contacto con un eje giratorio de alta velocidad, el PTFE puro tiende a absorber calor y no puede disiparlo al entorno circundante. Para evitar que la empaquetadura de PTFE se queme o se queme, se requiere una alta tasa de fuga en la superficie del eje de la empaquetadura.

3. Alto coeficiente de expansión térmica. A medida que aumenta la temperatura, el PTFE se expande mucho más rápido que el metal circundante. Esta expansión aumenta la presión de la empaquetadura sobre el eje y el orificio de la bomba de caja partida axial.

Embalaje de fibra de PTFE

Muchos fabricantes producen empaquetaduras que utilizan PTFE como fibra base. Estos productos pueden suministrarse como fibras secas, fibras recubiertas con dispersiones de PTFE o fibras recubiertas con diversos lubricantes. Es una buena práctica utilizar estos productos sólo cuando no existe otra alternativa de PTFE, incluidas aplicaciones con productos químicos corrosivos como oxidantes fuertes, o para procesos alimentarios o farmacéuticos.

Para las empaquetaduras de fibra de PTFE, es especialmente importante cumplir con los límites de temperatura, velocidad y presión del fabricante. Estas empaquetaduras son muy sensibles al ajuste cuando se usan en equipos rotativos. Normalmente, se requieren presiones de prensaestopas más bajas y tasas de fuga más altas que con otras empaquetaduras.

Empaquetadura de politetrafluoroetileno expandido (ePTFE)

Los hilos de ePTFE tienen una apariencia similar a la cinta de PTFE enrollada. La forma más común es el ePTFE impregnado con grafito para mejorar su conductividad térmica y su índice de velocidad. Las trenzas de ePTFE son menos sensibles a la acumulación de calor que las empaquetaduras de fibra de PTFE. La empaquetadura de ePTFE puede experimentar deformación en frío y extrusión a presiones más altas.

Embalaje recubierto de PTFE

Cuando no se requiere la excelente resistencia química del PTFE puro, se puede recubrir muchos materiales de fibra con PTFE para mejorar el rendimiento del empaque y aprovechar los beneficios del PTFE. Estas fibras también pueden ayudar a reducir o eliminar algunas de las debilidades de las trenzas de PTFE puro.

Los hilos mezclados con fibras sintéticas y de vidrio se pueden recubrir con PTFE para producir empaquetaduras económicas y versátiles que tienen mayor resiliencia, mayor resistencia a la extrusión y menos sensibilidad de ajuste que las trenzas de fibra de PTFE. También se pueden recubrir con una mezcla dispersa de PTFE y grafito para mejorar aún más las capacidades de velocidad y las características de disipación de calor de la trenza.

Se puede utilizar empaquetadura de fibra de aramida con revestimientos de PTFE cuando se requiere una resistencia extrema al desgaste. El empaque de fibra Novoid con recubrimiento de PTFE se puede usar en servicios levemente corrosivos y tiene mejor resiliencia y resistencia a la extrusión que las trenzas de fibra de PTFE.

Las trenzas de fibra de carbono y grafito recubiertas de PTFE se encuentran entre las empaquetaduras más versátiles. Tienen una excelente resistencia química (excepto agentes oxidantes fuertes), rendimiento a alta velocidad, rendimiento a alta temperatura y muy buena resiliencia. No tienden a ablandarse ni a extruirse a altas temperaturas y también presentan buena resistencia a la abrasión.

Al comprender las ventajas y limitaciones de las diversas formas de empaquetadura de PTFE trenzado, puede seleccionar el producto que satisfaga de manera más efectiva sus requisitos de sellado de proceso de válvula o bomba de caja dividida axial.