Um junta de expansão não metálica é uma conexão flexível usada em dutos industriais e sistemas de manuseio de gás para acomodar expansão térmica, vibração, desalinhamento e movimento multidirecional. Em vez de depender de um fole metálico moldado como o principal elemento flexível, utiliza tecido projetado, têxtil revestido, elastômero ou camadas compostas selecionadas para o ambiente operacional.
Essas juntas são especialmente comuns em grandes sistemas de dutos que transportam ar quente, gases de exaustão, gases de combustão e outros gases de processo onde baixas forças de reação, grande capacidade de movimento e geometria personalizada são importantes.
Uma das formas mais amplamente utilizadas é a junta de expansão de tecido não metálico, que combina tecidos técnicos flexíveis com camadas de vedação, reforço e isolamento de acordo com a aplicação.
O termo descreve o material usado para o elemento de movimento flexível.
Um conjunto completo de junta de expansão ainda pode conter componentes metálicos, tais como:
No entanto, o componente que absorve o movimento principal do sistema é baseado em um sistema de material flexível não metálico, em vez de um fole metálico.
Essa distinção permite que os projetistas criem juntas com comportamento mecânico muito diferente em comparação com as juntas de expansão metálicas convencionais.
As juntas de expansão não metálicas estão mais estreitamente associadas a dutos industriais do que a tubulações convencionais de alta pressão.
Instalações típicas incluem:
Dutos de caldeiras, sistemas de gases de combustão, conexões de ventiladores e equipamentos de tratamento de ar.
Dutos relacionados a fornos, sistemas de ar de processo e linhas de gás quente.
Exaustão de fornos, dutos de ar quente e ventilação de processos de alta temperatura.
Conexões entre equipamentos aquecidos e dutos a jusante.
Lavadores de gases, equipamentos de filtragem e sistemas de tratamento de gases de combustão.
Conexões flexíveis usadas para reduzir a transferência de vibração para dutos rígidos.
Sistemas de dutos industriais são expostos a mudanças dimensionais e mecânicas durante a operação. Sem uma conexão flexível, essas mudanças podem transferir cargas indesejadas para equipamentos, suportes e estruturas de dutos.
Dutos de aço expandem conforme a temperatura aumenta. Uma junta de expansão não metálica fornece uma seção controlada onde esse movimento pode ser absorvido.
Durante o desligamento, os dutos esfriam e contraem. A junta também deve acomodar o movimento de retorno sem sobrecarregar o elemento flexível.
O equipamento e as seções de dutos podem mover-se lateralmente em relação um ao outro. Juntas flexíveis à base de tecido podem frequentemente lidar com movimentos laterais substanciais dentro de um comprimento de instalação relativamente curto.
Quando as superfícies de conexão giram em relação uma à outra, a junta pode deformar-se ao redor de seu perímetro para acomodar o ângulo resultante.
Ventiladores, sopradores e máquinas rotativas podem introduzir vibração. Uma junta flexível não metálica ajuda a reduzir a transmissão mecânica direta para o sistema de dutos conectado.
Nem toda junta não metálica utiliza a mesma construção. O projeto depende da temperatura, exposição química, movimento, pressão e geometria do equipamento.
| Tipo | Construção Típica | Uso Típico |
|---|---|---|
| Junta de Expansão de Tecido | Tecido técnico e camadas de tecido revestido | Dutos de ar quente, exaustão e gases de combustão |
| Junta de Tecido Multicamadas | Vedação de gás, reforço e pacote de isolamento | Ambientes de processo de alta temperatura ou exigentes |
| Junta de Expansão Tipo Correia | Correia flexível fixada a estruturas de aço existentes | Sistemas de dutos grandes e aplicações de substituição |
| Junta de Expansão de Tecido com Flange | Elemento flexível integrado com flanges fabricadas | Conjuntos de substituição completos |
| Junta de Expansão Retangular | Elemento de tecido projetado ao redor de cantos e seções retas | Dutos retangulares industriais grandes |
| Junta de Expansão Redonda | Elemento flexível circular | Ventiladores, dutos de exaustão e sistemas cilíndricos |
O elemento flexível pode ser construído a partir de um material ou de várias camadas funcionais.
Materiais típicos incluem:
BSTFLEX fabrica uma ampla gama de tecidos de alta temperatura, que pode ser avaliado como parte de uma construção de junta de expansão não metálica personalizada.
Um único material raramente oferece todas as propriedades exigidas por uma junta de expansão industrial.
Por exemplo:
É por isso que muitas juntas de expansão não metálicas são projetadas como sistemas em camadas em vez de uma única folha de tecido.
| Camada | Função principal |
|---|---|
| Cobertura externa | Proteção externa e flexibilidade |
| Vedação de gás | Contenção de gás de processo |
| Reforço | Suporte mecânico e estabilidade dimensional |
| Isolamento | Redução do calor que atinge as camadas externas |
| Proteção da face quente | Proteção contra alta temperatura de gás e exposição direta |
| Revestimento de fluxo | Proteção contra velocidade, turbulência e partículas |
Não existe uma classificação de movimento universal.
A capacidade de movimento depende do formato da junta, vão flexível, sistema de material, pressão, temperatura e arranjo de fixação.
Os principais valores de movimento devem ser especificados separadamente:
Para fins de engenharia, uma declaração como “movimento de 40 mm” está incompleta, a menos que a direção desse movimento também seja definida.
Sim, mas a capacidade de alta temperatura depende da construção completa da junta, e não da classificação de um único material.
Em aplicações térmicas severas, uma camada protetora interna e um pacote de isolamento podem ser usados para reduzir a temperatura que atinge a membrana de vedação de gás e os componentes flexíveis externos.
Dados importantes de temperatura incluem:
Por essa razão, selecionar uma junta apenas solicitando um "tecido para 1000°C" não é um método de engenharia confiável.
Dutos industriais podem operar sob pressão positiva ou pressão negativa.
Ambas as condições influenciam a construção da junta.
Sob pressão positiva, o elemento flexível é empurrado para fora. Sob pressão negativa, o sistema pode puxar as camadas flexíveis para dentro, em direção ao fluxo de gás.
Dependendo do tamanho da junta e das condições de operação, suportes internos, revestimentos ou outros recursos estruturais podem ser necessários para controlar a deformação.
Uma das maiores vantagens de aplicação é a escalabilidade.
O dutamento industrial pode ter vários metros de largura ou altura. Produzir um fole metálico flexível nessas dimensões pode se tornar mecanicamente complexo e pesado.
Uma junta à base de tecido pode ser fabricada ao redor de grandes geometrias redondas, quadradas ou retangulares, mantendo forças de mola relativamente baixas.
Isso torna as juntas de expansão não metálicas particularmente atraentes para grandes sistemas de manuseio de gás.
Juntas retangulares são amplamente utilizadas em usinas de energia, fábricas de cimento, siderúrgicas e dutos de fornos. A construção dos cantos requer atenção cuidadosa porque os cantos não se deformam da mesma forma que as seções retas longas.
Projetos redondos são comuns ao redor de ventiladores, dutos cilíndricos e sistemas de exaustão. Sua circunferência contínua geralmente cria uma geometria mais uniforme.
Ambos podem ser fabricados como projetos personalizados de acordo com as dimensões do equipamento e os requisitos de movimento.
Um projeto do tipo cinta usa uma cinta de tecido flexível montada entre estruturas metálicas existentes ou seções de dutos.
Esse arranjo pode ser particularmente útil para grandes sistemas porque a cinta flexível pode ser substituída separadamente da estrutura de aço ao redor, caso a estrutura metálica permaneça utilizável.
Portanto, projetos do tipo cinta são comuns em projetos de manutenção e substituição.
Os termos podem se sobrepor em alguns mercados, mas nem sempre são intercambiáveis.
Juntas de expansão de borracha são comumente produtos elastoméricos moldados usados em sistemas de tubulação e conexões de equipamentos.
Juntas de expansão não metálicas de tecido industrial são tipicamente construídas a partir de têxteis técnicos revestidos e materiais em camadas e estão associadas principalmente a sistemas de dutos que transportam meios gasosos.
As duas famílias de produtos podem diferir significativamente em:
A principal diferença é o elemento flexível.
Um fole metálico utiliza convoluções de metal moldado. Uma junta não metálica utiliza uma membrana flexível, correia de tecido ou construção composta.
Isso cria características de engenharia diferentes.
| Característica | Junta de Expansão Não Metálica | Fole Metálico |
|---|---|---|
| Elemento Flexível Primário | Membrana de tecido ou composta | Metal moldado |
| Aplicação Típica | Dutos de gás de grande porte | Sistemas de tubulação e processo |
| Pressão | Geralmente serviço de baixa pressão | Pode ser projetado para pressões mais altas |
| Formas Retangulares Grandes | Altamente prático | Mais complexo |
| Forças de Mola | Geralmente baixas | Mais altas e dependentes do projeto |
| Construção de Material | Pode combinar múltiplas camadas funcionais | Baseado principalmente na liga metálica selecionada |
Uma solução não metálica geralmente vale a pena ser avaliada se o seu projeto incluir várias das seguintes condições:
Para um projeto personalizado, o fabricante deve receber dados suficientes para entender o ambiente operacional completo.
A BSTFLEX fabrica juntas de dilatação em tecido não metálico personalizadas para sistemas industriais de dutos, exaustão, ar quente e gases de combustão.
As construções disponíveis podem incluir geometrias redondas, retangulares, quadradas e não padronizadas, com materiais flexíveis selecionados de acordo com a temperatura de operação, pressão, meio de processo, movimento e condições de instalação.
Para detalhes do produto, opções de materiais e capacidades de fabricação personalizada, visite a página Junta de Dilatação em Tecido Não Metálico da BSTFLEX.
Para cotação, envie as dimensões do duto, temperatura de operação, pressão, gás do processo, requisitos de movimento, comprimento entre faces, quantidade e desenhos disponíveis.
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