Trazado mecanico

Sellos Mecánicos Principio de Operación, Tipos y Aplicaciones

Burgmann México / Septiembre 2004

CONTENIDO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. Sellado de rotores Principios de sellos mecánicos Sellos no balanceados y sellos balanceados Sellos de empuje y sellos de fuelle Sellos rotatorios y sellos estacionarios Sellos mecánicos presurizados desde suexterior y presurizados desde su interior Sellos sencillos y múltiples Sellos mecánicos cartucho Sellos mecánicos lubricados con gas Principio de operación Materiales Geometría de las ranuras y diseño de la separación de sellado Desempeño en operación Aplicaciones prácticas de los sellos mecánicos Sellado de diferentes fluidos Sellado de altas presiones Sellado en altas velocidades Sellado entemperaturas extremas Sellado de aplicaciones espeiales Tecnologías para el futuro Términos técnicos y abreviaciones

Introducción Sellado de equipos rotatorios Casi cualquier proceso industrial emplea máquinas con partes rotatorias. Esto significa que un amplio número de aplicaciones de varios grados de complejidad requieren un rotor que atraviesa una carcasa mientras se mantiene la presión internay se controla la fuga. Las siguientes cuatro aplicaciones son típicas: la bomba de agua de enfriamiento en un automóvil, una bomba de presurización en un oleoducto, un tanque mezclador en la industria de alimentos, la bomba de alimentación de pintura en el área de pintado de una fábrica de automóviles, así como la bomba de alimentación de agua en una planta de energía nuclear. Importancia delsistema de sellado El sistema de sellado en una máquina rotatoria influye directamente en la confiabilidad de esta y del proceso en general. Desafortunadamente, la importancia del sistema de sellado comúnmente es despreciada y se considera hasta lo último durante el diseño de la máquina. Si este importante elemento de la máquina funciona correctamente, este será inadvertido, pero tan pronto ocurra unafuga o si el sello falla completamente, su importancia se vuelve evidente inmediatamente. Convencionalmente un rotor pude ser sellado con un sello mecánico axial o un sello radial como la empaquetadura. En el lado motriz, el sello está generalmente expuesto a la presión atmosférica, lo que significa que el sello debe ser capaz de soportar la presión del fluido líquido o gas que se encuentradentro de la máquina.

Sello Mecánico Esencialmente el sello mecánico consiste de dos superficies anulares de rozamiento que están empujándose una contra otra. Una superficie de rozamiento está fija a la parte estática de la máquina, mientras que la otra esta fija al rotor y gira junto con este. El fluido a ser sellado penetra entre ambas superficies de rozamiento formado una película de lubricaciónla cual fluye entre las superficies constantemente. La presión a sellar se reduce linealmente a través de las superfcies de rozamiento. En su forma mas simple, un sello mecánico consiste de un anillo fijo sobre el rotor, el cual es empujado contra la carcasa de la máquina (fig 1).

Fig. 1 Versión simple de un sello axial 1 – Fluido a sellar 2 – Anillo 3 – Carcasa de la máquina 4 – Separación desellado 5 – Fuerza axial 6 – Fuga

Empaquetadura Para una empaquetadura (Fig. 2), uno o mas anillos son dispuestos dentro de la caja de sellado y comprimidos axialmente con una brida. Un pequeño espacio de forma cilíndrica se forma entre el diámetro interior de los anillos de empaquetadura y el rotor, con lo cual la presión a sellar es reducida a lo largo de este espacio hasta él nivel de lapresión atmosférica. El fluido contenido en la máquina o bien un fluido externo mas limpio fluye a través de este espacio lubricando y enfriando las superficies de contacto y fugando en forma líquida o gaseosa a la atmófera.

Fig. 2 Sellado con empaquetadura 1 – Anillo de empaquetadura 2 – Brida

Sellos radiales de labio Los sellos radiales también forman una restricción axial. Un labio de...