¿Qué es un?sello del eje de la bomba?
Los sellos de eje impiden que el líquido escape de un eje giratorio o alternativo. Esto es importante para todas las bombas, y en el caso de las bombas centrífugas, existen diversas opciones de sellado: empaquetaduras, sellos de labio y todo tipo de sellos mecánicos: simples, dobles y en tándem, incluyendo sellos de cartucho. Las bombas rotativas de desplazamiento positivo, como las de engranajes y las de paletas, están disponibles con empaquetaduras, sellos de labio y sellos mecánicos. Las bombas alternativas presentan diferentes problemas de sellado y suelen utilizar sellos de labio o empaquetaduras. Algunos diseños, como las bombas de accionamiento magnético, las bombas de diafragma o las bombas peristálticas, no requieren sellos de eje. Estas bombas, denominadas "sin sello", incluyen sellos estacionarios para evitar fugas de líquido.
¿Cuáles son los principales tipos de sellos del eje de la bomba?
Embalaje
La empaquetadura (también conocida como empaquetadura de eje o empaquetadura de prensaestopas) consiste en un material blando, a menudo trenzado o formado en anillos. Este se presiona en 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 puede aplicarse radialmente mediante un medio hidráulico.
Tradicionalmente, las empaquetaduras se fabricaban con cuero, cuerda o lino, pero ahora suelen estar hechas de materiales inertes como PTFE expandido, grafito comprimido y elastómeros granulados. Las empaquetaduras son económicas y se utilizan comúnmente para líquidos espesos y difíciles de sellar, como resinas, alquitrán o adhesivos. Sin embargo, son un método de sellado deficiente para líquidos poco densos, especialmente a altas presiones. Las empaquetaduras rara vez presentan fallas catastróficas y pueden reemplazarse rápidamente durante paradas programadas.
Los sellos de empaquetadura requieren lubricación para evitar la acumulación de calor por fricción. Esta suele ser proporcionada por el propio líquido bombeado, que tiende a filtrarse ligeramente a través del material de empaquetadura. Esto puede ser problemático 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 empaquetadura, lo que puede dañar el eje de la bomba o la pared del prensaestopas.
Sellos de labios
Los sellos de labio, también conocidos como sellos radiales de eje, 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 esto a menudo se refuerza con 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 sellos mecánicos. Los sellos de labio generalmente se limitan a bajas presiones y también son deficientes para líquidos ligeros y no lubricantes. Múltiples sistemas de sellos de labio se han aplicado con éxito 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 constan esencialmente de uno o más pares de caras ópticamente planas y altamente pulidas, una fija en la carcasa y otra giratoria, conectada al eje de transmisión (Figura 3). Las caras requieren lubricación, ya sea mediante el propio líquido bombeado o mediante un fluido barrera. De hecho, las caras del sello solo están en contacto cuando la bomba está en reposo. Durante el uso, el líquido lubricante crea una fina película hidrodinámica entre las caras opuestas del sello, lo que reduce el desgaste y facilita la disipación del calor.
Los sellos mecánicos admiten una amplia gama de líquidos, viscosidades, presiones y temperaturas. Sin embargo, no deben funcionar en seco. Una ventaja clave de los sistemas de sellos mecánicos es que el eje de transmisión y la carcasa no forman parte del mecanismo de sellado (como ocurre con las empaquetaduras y los sellos de labio) y, por lo tanto, no están sujetos a desgaste.
Sellos dobles
Los sellos dobles utilizan dos sellos mecánicos colocados uno contra el otro (Figura 4). El espacio interno entre los dos conjuntos de caras del sello puede presurizarse 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 bombeado. 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, por lo general, solo se utilizan cuando es necesario proteger al personal, los componentes externos y el entorno circundante de líquidos peligrosos, tóxicos o inflamables.
Sellos tándem
Los sellos tándem son similares a los sellos dobles, pero los dos juegos de sellos mecánicos están orientados en la misma dirección, en lugar de uno con el otro. Solo el sello del lado del producto gira en el fluido bombeado, pero las filtraciones a través de las caras del sello eventualmente contaminan el lubricante de barrera. Esto tiene consecuencias para el sello del lado atmosférico y el entorno circundante.
Sellos de cartucho
Un sello de cartucho es un conjunto preensamblado de componentes de sello mecánico. Su construcción en cartucho elimina problemas de instalación, como la necesidad de medir y ajustar la compresión del resorte. Las superficies del sello también están protegidas contra daños durante la instalación. En cuanto al diseño, un sello de cartucho puede tener una configuración simple, doble o en tándem, dentro de un prensaestopas y montado sobre un manguito.
Sellos de barrera de gas.
Se trata de asientos dobles tipo cartucho con caras diseñadas para presurizarse mediante un gas inerte como barrera, reemplazando así el líquido lubricante tradicional. Las caras del sello pueden separarse o mantenerse en contacto flexible durante el funcionamiento ajustando la presión del gas. Una pequeña cantidad de gas puede escapar al producto y a la atmósfera.
Resumen
Los sellos de eje impiden que el líquido escape del eje giratorio o alternativo de una bomba. Suelen estar disponibles varias opciones de sellado: empaquetaduras, sellos de labio y diversos tipos de sellos mecánicos (simples, dobles y en tándem, incluyendo sellos de cartucho).
Hora de publicación: 18 de mayo de 2023