Mecanico

Jornada Técnica de Bombas ASME Perú
Operación y cuidados de los sellos mecánicos
Ing. Eduardo Aquije
10 Nov. 2007

Agenda
Operación de la bomba vs. Operación del sello mecánico. Principio de operación Acabado de caras Materiales disponibles Tipos de sello y selección Montaje de sellos Planes de ambientación Casos de aplicación

Fallas en equipos rotativos
Problemas hidraúlicos 4%Juntas o empaques 8% Rodamientos 10%

Por acoples 3%

Otros 5%

Elementos de sellado 70%

Causas de falla del sello mecánico Otros 9%

Partes del sello 8%

Operacionales 40%

Diseño 18% Mecánicas 25%

Operación de la bomba vs. Operación del sello mecánico

BEP

Zona A

Zona B

Zona de operación recomendada Zona C

•Bomba sobredimensionada •Desempeño ineficiente, excesivarecirculación. •Alta presión, altas cargas radiales, deflexión del eje y vibración.

•Bomba ligeramente sobredimensionada. •Pérdida de eficiencia. •Es recomendable emplear un impulsor de menor diámetro

•Opera fuera de la curva. •Bomba subdimensionada. •Cavitación, alto caudal. •Vibración debido a altas cargas radiales. •Deflexión del eje

Curva de operación de la bomba

Best Efficiency Pointline

Principio de operación
Empaques vs. Sellos mecánicos

Empaques Goteo = contaminación Areas sucias, peligrosas Menos vida de los rodamientos Daño de las bocinas Requiere de ajustes continuos. Mayor consumo de potencia Operación relativamente confiable Mayor costo en M.O. Mtto. Uso de agua en algunas aplic. Daño a partes de la bomba y cimentación.

Sellos mecánicos Fuga imperceptibleAreas limpias de trabajo Mayor vida de rodamientos No se daña la bocina Autoajustables Menor consumo de potencia Se elimina la contaminación Operación confiable Ahorros al evitar perdida de producto, consumo de agua, energía. Bajo costo de Mtto.

Principio de operación
Dos caras planas en contacto. Parte rotativa es arrastrada por el eje. Cara estacionaria sujeta al cuerpo de bomba o brida quela aloja. Sellado secundario. Elemento de empuje para mantener contacto cuando el equipo no trabaja. La presión en caja de sellado empuja una cara contra la otra. Fluido proporciona película lubricante.

Caída de presión y vaporización Liquid Liquid + Vapor Vapor + Liquid Vapor 100 psi 50 psi 25 psi 0 psi

Espacio a ocupar por el fluido

Disposición del sello mecánico al interior de lacaja de sellado

Identificación de partes
1.- Tornillo Allen (prisionero) 2.- O’ring de parte rotativa 3.- Pin de arrastre 4.- Cara rotativa 5.- Cara estacionaria 6.- O’ring de parte estacionaria 7.- Brida 8.- Pin de parte estacionaria 9.- Bocina / eje 10.- Resortes 11.- Retenedor

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Sellado primario
Par de caras entre las que se puede producir la fuga del producto.

CARA ROTATIVACARA ESTACIONARIA

Sellado secundario
Constituido por los elementos elastoméricos y no-elastoméricos.

O’rings

Acabado de caras
Acabado superficial
Las caras son lapeadas hasta obtener un grado óptimo de rugosidad y planitud de superficie. Acabados en el orden de 0.5 micras
Optically Flat Faces 100 psi Rotary Face Stationary Face 0 psi

Microscopic Face Lubrication 100 psi RotaryFace Stationary Face 0 psi

Lapeado Mecanizado en donde dos superficies son frotadas con un abrasivo entre ambas. Óxido de aluminio, carburo de silicio, polvo de esmeril, polvo de diamante.

Acabado de caras
Tres bandas de luz de helio (HLB – Helium light band) 0.0000348” (89 micrones) Reflexión e interferencia de luz monocromática. Se puede lograr hasta una banda de luz (0.0000116”)
Es muyimportante mantener las superficies de las caras completamente limpias para asegurar una correcta operación del sello y una adecuada duración.

Lubricación entre caras
La mínima fuga se consigue con una película de lubricación con aproximadamente una separación mínima entre caras de 1 micra. Espesor de película de lubricación es del orden de la rugosidad en las superficies de contacto....