Hay cuatro tipos diferentes de materiales de junta para el sello de la cabeza principal de los reactores Parr y recipientes a presión, cada uno con sus propias ventajas y limitaciones. Adiciones recientes que han ampliado las opciones del usuario al seleccionar un cierre y el material de la junta para las condiciones de funcionamiento previstas.
Juntas Planas de PTFE confinadas y contenidas para temperaturas hasta 350 °C
La tradicional y mas popular junta de cabeza principal de los recipientes Parr es una junta plana hecha de un flúoro polímero PTFE. En los cierres de junta plana Parr, la junta se mantiene en un receso en la tapa del recipiente. El borde de acoplamiento en el cilindro cierra el receso, dejando la junta totalmente confinada con sólo un pequeño borde interior expuesto a los reactivos del recipiente. Esta combinación de contención completa de junta y las propiedades excepcionales de los materiales PTFE producen un cierre confiable para trabajar a temperaturas hasta 350 °C.
Las juntas planas contenidas requieren una presión de carga inicial para desarrollar y mantener un sello hermético. En los diseños de Parr, se produce al apretar un anillo con tornillos en una tapa de abrazadera de anillo partido. Afortunadamente el PTFE es ligeramente “plástico” y fluirá bajo presión, produciendo un sello que mejora con cada uso cuando la junta es forzada a las caras de la cabeza y cilindro. También es un sello muy tolerante que no requiere atención especial para lograr una carga uniforme, lo cual es esencial cuando se trabaja con un metal o cualquier otro material no plástico de junta.
Una ventaja igualmente importante de las juntas PTFE es su resistencia química esencialmente universal.
Junta Tórica de Autosellado
Parr ha ampliado su oferta de reactores y recipientes con cierres de junta tórica auto-sellado. En estos diseños la fuerza de sellado en la junta es desarrollada a partir de la presión dentro del propio recipiente, eliminando la necesidad de tornillos en el anillo partido para pre-cargar la junta. En estos cierres de auto-sellado las secciones de anillos partidos, simplemente bloquean la cabeza y cilindro juntos.
Los usuarios que seleccionen el diseño de junta tórica auto-sellado deben tener en cuenta dos características importantes de los materiales elastoméricos. En primer lugar, no van a soportar temperaturas de operación tan altas como las juntas PTFE. En segundo lugar, ninguno de estos materiales ofrece la resistencia química universal de polímeros PTFE. La resistencia química es especialmente importante ya que las juntas tóricas están directamente expuestos a los contenidos del recipiente. Aunque hay muchos materiales disponibles de junta tóricas , las opciones reales se reducen a dos: Junta tórica de Fluoroelastómero (FKM), como Viton, son la primera opción para los cierres auto-sellados Parr, tienen buena resistencia química y una temperatura de trabajo hasta 225 °C. Juntas tóricas de Perfluoroelastómero (FFKM), tales como Kalrez, tienen una resistencia química extremadamente amplia y pueden ser usados a temperaturas de trabajo hasta 275 °C. Desafortunadamente, este material debería ser considerado como “exótico”, ya que cuesta aproximadamente 80 veces más que una junta tórica de FKM. Y aunque elevará la temperatura de trabajo permisible a 275 °C, como una cuestión práctica, para los usuarios que deseen trabajar en este nivel de temperatura sería aconsejable elegir un cierre con una junta plana de PTFE y un límite de 350 °C de temperatura. Otras Juntas tóricas de materiales exóticos están disponibles y hay materiales a precio económico, como etileno-propileno que tienen resistencia a algunos materiales que causan falla al FKM, con sólo pequeños sacrificios en las temperaturas de operación.
Juntas Planas de Grafito Flexible Contenidas para Temperaturas hasta 600 °C
Para temperaturas de funcionamiento superiores a 350 °C, Parr utiliza una forma flexible de grafito, llamada Grafoil®, que ha demostrado ser un excelente material de sellado a alta temperatura. Se compone de capas flexibles de grafito unidas para producir una junta que es casi tan fácil de sellar como una junta plana PTFE, pero con un intervalo de temperatura casi ilimitado y una excelente resistencia química.
Parr ha modificado todos sus diseños estándar para aceptar una junta plana Grafoil siempre que se requieran temperaturas de operación superiores a 350 °C, remplazando a las juntas de metal usadas anteriormente para altas temperaturas. Estas juntas de grafito flexible se mantienen en ranuras iguales a las utilizadas por las juntas PTFE y selladas con los mismos cierres de anillo partido. Esto hace que sea posible sustituir por una junta PTFE cada vez que el recipiente se use a temperaturas por debajo de 350 °C. Las juntas Grafoil son reutilizables, pero su vida útil es más corta que la de una junta PTFE.
Juntas Metálicas
Las juntas metálicas han sido tradicionalmente las únicas juntas disponibles para usarse a temperaturas superiores a 350 °C. Parr tiene diseños para juntas de diamante de metal de sección transversal que pueden ser equipadas para aplicaciones especiales, pero le recomendamos las juntas de grafito flexibles descritas anteriormente para la mayoría de las aplicaciones.
Marcas Comerciales de Materiales de SelladoUna serie de materiales de junta han dominado tanto las categorías de sus productos, que sus nombres comerciales se han convertido en más comunes que la designación del material en sí. En un intento de respetar el valor de estos nombres comerciales y su uso adecuado y reducir al mínimo nuestras descripciones, hemos adoptado las siguientes descripciones genéricas de materiales y denominaciones para su uso en este catálogo. Cuando está disponible, seleccionamos la designación ASTM del material.
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Viton®, Kalrez®, y Teflon® son marcas registradas de DuPont Dow Elastomers.
Grafoil® es una marca registrada de UCAR Carbon Co.Inc.