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Sellos Mecánicos ¿Que es? Para que sirve?

LOS SELLOS MECÁNICOS

 

Sellos

SELLADO DE FLUIDOS

Con el avance de la tecnología en la industria cada vez encontramos mas procesos para obtener un determinado producto, junto a esto por lo general siempre se tiene que trasladar un elemento en estado líquido de un lugar a otro y es ahí donde nos encontramos con serios problemas al tratar de evitar que haya desperdicios de fluidos que muchas veces resulta ser un producto terminado.

Los estudios realizados para solucionar los problemas de fugas nos dan como resultado una clasificación de elementos para obtener un sellado óptimo, la misma que detallamos a continuación.

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FUNCIÓN DE LOS SELLOS MECÁNICOS

Los sellos mecánicos impiden el escape de todos los tipos de fluidos, sean gases o líquidos, a lo largo de un eje o árbol rotatorio que se extiende a lo largo de una carcasa o una cubierta. Las extensas aplicaciones de estos sellos en la industria de procesos químicos (IPC) van desde la contención de fluidos criogénicos hasta fluidos de alta temperatura para transferencia de calor.

 

El sello mecánico tiene ciertas ventajas en relación con las empaquetaduras porque:

 

  • Produce un sellamiento más
  • Elimina los ajustes manuales periódicos.
  • Sólo se necesita reemplazar el sello y no el eje o camisa de la bomba.

 

Los equipos en los que se utilizan sellos mecánicos son las bombas centrífugas rotatorias, compresores centrífugos, de flujo axial y rotatorios y en los agitadores.

Los sellos mecánicos para los compresores son de diseño muy complejo, más grandes y

Los manufactura el mismo fabricante de los compresores. Además, estos sellos se utilizan para retener un gas o fluido compresible que no sea líquido, lo cual plantea problemas exclusivos de diseño y funcionamiento.

 

CARACTERÍSTICAS DE LOS SELLOS MECÁNICOS

El sello mecánico se utiliza para evitar fugas por los ejes, mediante dos superficies de sellamiento, una estacionaria y otra que gira en contacto con el eje. Estas superficies o caras de sellamientos están perpendiculares en vez de paralelas con el eje. El sello mecánico es similar a un cojinete porque tiene holguras muy pequeñas de funcionamiento con una película de líquidos entre las caras.

Las dos superficies de sellamiento se llaman el anillo primario y el anillo correlativo (Fig. 1) y cualquiera de ellos puede ser estacionario. Las caras de los dos anillos se pulimentan para darle una planicidad que se mide en millonésimas de pulgadas y permanecen en contacto en toda su superficie para producir un sello casi completo. El anillo primario tiene montaje flexible para permitir su movimiento axial y radial y mantener el contacto con el anillo correlativo.

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Fig. 1 Componentes básicos de los sellos mecánicos para líquidos.

Los sellos secundarios permiten el montaje flexible del anillo primario y son tazas, anillos en V o cheurones, fuelles, anillos en forma de cuña y sellos anulares. La fuerza de cierre necesaria para mantener el contacto con el anillo correlativo se produce con

Resortes, fuelles metálicos o magnetismo. El anillo correlativo puede tener montaje flexible con sellos anulares o juntas o se instala a presión.

 

CLASIFICACIÓN DE LOS SELLOS MECÁNICOS

 

Los sellos mecánicos se clasifican por el tipo de montaje, sea interno o externo y si son equilibrados (balanceados) o desequilibrados.

Si el anillo primario montado está montado en el recipiente para el líquido, se denomina sello interno; si está montado en el exterior, se denomina sello externo. En la figura 1 se ilustran los sellos internos y externos.

Se prefieren los sellos externos para facilidad de mantenimiento. También permiten aislar las piezas metálicas de los materiales corrosivos. Algunas de sus desventajas son:

  1. La fuerza hidráulica tienden a separar las caras del sello.
  2. La lubricación y lavado de las caras están restringidas.
  3. Las partículas abrasivas en el líquido se pueden acumular en la abertura anular; después, la fuerza centrífuga la empuja entre las caras y producen desgaste rápido.
Para tener mejor funcionamiento se suelen preferir los sellos internos en los que todo el anillo primario está rodeado por el líquido. Las fuerzas hidráulicas actúan junto con los resortes para mantener el contacto entre las caras. El lavado y la lubricación se pueden diseñar para tener mejor enfriamiento positivo en las caras.

Las fuerzas que actúan en la cara primaria de un sello interno sometido a la presión hidráulica en el estopero pueden producir una condición desequilibrada. En la figura 2ª, se ilustra un sello interno desequilibrado. La presión que actúa en la parte posterior del anillo primario empuja las caras del sello entre sí.

Con un sello que funciona con alta presión en el estopero, las fuerzas pueden ser excesivas y producir desgaste rápido de las caras del sello.

Los fabricantes de estos sellos utilizan la relación presión‐ velocidad para determinar los límites de presión en los sellos desequilibrados. Por lo general, el empleo de sellos desequilibrados es sólo para presiones de 200 psig (1380KPa) en el estopero, según sea el tamaño y velocidad del eje. La norma API 610, en su tabla 1 especifica un límite más bajo y conservador.

Las fuerzas que actúan en las caras del sello se pueden reducir con el cambio de la relación entre superficie de cierre y la superficie de la cara. Si se reduce la superficie en la cual actúa la presión pero se mantiene constante la superficie de la cara, se reducirá la fuerza contra ésta. Esto se llama equilibrar el sello. Para llenar la superficie se emplea un reborde en el eje, la camisa o el retén del sello ( Fig.2b).

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Fig. 2 El sello equilibrado reduce las fuerzas contra las caras.

 

Para una información más completa puedes dar click a este enlace ProyectoFigueroa SELLOS

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