¿Qué es unsello del eje de la bomba?
Los sellos de eje evitan que el líquido se escape de un eje giratorio o alternativo. Esto es importante para todas las bombas y, en el caso de las bombas centrífugas, estarán disponibles varias opciones de sellado: empaquetaduras, sellos de labio y todo tipo de sellos mecánicos: simples, dobles y en tándem, incluidos los sellos de cartucho. Las bombas rotativas de desplazamiento positivo, como las bombas de engranajes y las bombas de paletas, están disponibles con disposiciones de empaquetadura, labio y sello mecánico. Las bombas alternativas plantean diferentes problemas de sellado y generalmente dependen de empaquetaduras o sellos de labio. Algunos diseños, como las bombas de accionamiento magnético, las bombas de diafragma o las bombas peristálticas, no requieren sellos de eje. Estas bombas llamadas "sin sellos" incluyen sellos estacionarios para evitar fugas de líquido.
¿Cuáles son los principales tipos de sellos de eje de bomba?
Embalaje
La empaquetadura (también conocida como empaquetadura de eje o empaquetadura de prensaestopas) consiste en un material blando, que a menudo está trenzado o formado en anillos. Esto se presiona dentro de una cámara alrededor del eje de transmisión llamada prensaestopas para crear un sello (Figura 1). Normalmente, la compresión se aplica axialmente a la empaquetadura, pero también se puede aplicar radialmente mediante un medio hidráulico.
Tradicionalmente, el embalaje se fabricaba con cuero, cuerda o lino, pero ahora suele consistir en materiales inertes como PTFE expandido, grafito comprimido y elastómeros granulados. El empaque es económico y se usa comúnmente para líquidos espesos y difíciles de sellar, como resinas, alquitrán o adhesivos. Sin embargo, es un método de sellado deficiente para líquidos poco fluidos, especialmente a presiones más altas. El empaque rara vez falla catastróficamente y puede reemplazarse rápidamente durante paradas programadas.
Los sellos de empaque requieren lubricación para evitar la acumulación de calor por fricción. Esto normalmente lo proporciona el propio líquido bombeado, que tiende a filtrarse ligeramente a través del material de embalaje. Esto puede resultar complicado y, en el caso de líquidos corrosivos, inflamables o tóxicos, suele ser inaceptable. En estos casos se puede aplicar un lubricante externo seguro. La empaquetadura no es adecuada para sellar bombas utilizadas para líquidos que contienen partículas abrasivas. Los sólidos pueden incrustarse en el material de empaque y esto puede dañar el eje de la bomba o la pared del prensaestopas.
Sellos de labio
Los sellos de labio, también conocidos como sellos de eje radial, son simplemente elementos elastoméricos circulares que se mantienen en su lugar contra el eje de transmisión mediante una carcasa exterior rígida (Figura 2). El sello surge del contacto de fricción entre el "labio" y el eje y, a menudo, está reforzado por un resorte. Los sellos de labio son comunes en toda la industria hidráulica y se pueden encontrar en bombas, motores hidráulicos y actuadores. A menudo proporcionan un sello secundario de respaldo para otros sistemas de sellado, como los sellos mecánicos. Los sellos de labio generalmente se limitan a presiones bajas y también son deficientes para líquidos poco fluidos y no lubricantes. Se han aplicado con éxito múltiples sistemas de sellado de labios contra una variedad de líquidos viscosos y no abrasivos. Los sellos de labio no son adecuados para su uso con líquidos abrasivos o fluidos que contengan sólidos, ya que son susceptibles al desgaste y cualquier daño leve puede provocar fallas.
Sellos mecánicos
Los sellos mecánicos consisten esencialmente en uno o más pares de caras ópticamente planas y altamente pulidas, una estacionaria en la carcasa y otra giratoria, conectada al eje impulsor (Figura 3). Las caras requieren lubricación, ya sea por el propio líquido bombeado o por un fluido barrera. De hecho, las caras del sello sólo están en contacto cuando la bomba está en reposo. Durante el uso, el líquido lubricante proporciona una película delgada e hidrodinámica entre las caras opuestas del sello, lo que reduce el desgaste y ayuda a la disipación del calor.
Los sellos mecánicos pueden manejar una amplia gama de líquidos, viscosidades, presiones y temperaturas. Sin embargo, un sello mecánico no debe funcionar en seco. Una ventaja clave de los sistemas de sello mecánico es que el eje impulsor y la carcasa no forman parte del mecanismo de sellado (como es el caso de la empaquetadura y los sellos de labio) y, por lo tanto, no están sujetos a desgaste.
Sellos dobles
Los sellos dobles utilizan dos sellos mecánicos colocados espalda con espalda (Figura 4). El espacio interno a los dos conjuntos de caras del sello se puede presurizar hidráulicamente con un líquido barrera de modo que la película sobre las caras del sello necesaria para la lubricación sea el líquido barrera y no el medio que se bombea. El líquido barrera también debe ser compatible con el medio bombeado. Los sellos dobles son más complejos de operar debido a la necesidad de presurización y normalmente se usan solo cuando es necesario proteger al personal, los componentes externos y el entorno circundante de líquidos peligrosos, tóxicos o inflamables.
Sellos en tándem
Los sellos en tándem son similares a los sellos dobles, pero los dos juegos de sellos mecánicos miran en la misma dirección en lugar de estar uno detrás del otro. Sólo el sello del lado del producto gira en el fluido bombeado, pero la filtración a través de las caras del sello eventualmente contamina la barrera lubricante. Esto tiene consecuencias para el sellado lateral atmosférico y el entorno circundante.
Sellos de cartucho
Un sello de cartucho es un paquete preensamblado de componentes de sello mecánico. La construcción del cartucho elimina problemas de instalación como la necesidad de medir y ajustar la compresión del resorte. Las caras del sello también están protegidas contra daños durante la instalación. En diseño, un sello de cartucho puede ser una configuración simple, doble o en tándem contenida dentro de un casquillo y construida sobre un manguito.
Sellos de barrera de gas.
Se trata de asientos dobles tipo cartucho con caras diseñadas para ser presurizados utilizando un gas inerte como barrera, sustituyendo al tradicional líquido lubricante. Las caras del sello se pueden separar o mantener en contacto flojo durante la operación ajustando la presión del gas. Una pequeña cantidad de gas puede escapar al producto y a la atmósfera.
Resumen
Los sellos del eje evitan que el líquido se escape del eje giratorio o alternativo de una bomba. A menudo estarán disponibles varias opciones de sellado: empaquetaduras, sellos de labio y varios tipos de sellos mecánicos: simples, dobles y en tándem, incluidos los sellos de cartucho.
Hora de publicación: 18 de mayo de 2023