Sello mecánico doble vs sello mecánico simple: ¿cuál es la diferencia?

¿Qué es un sello mecánico único?

Un sello mecánico simple es un tipo de sello que consta de un componente estacionario y uno giratorio, con una cara de sello. Es el tipo de sello mecánico más común y económico utilizado en bombas, mezcladores y otros equipos rotativos. El componente estacionario suele estar hecho de un material duro como la cerámica, mientras que el componente giratorio suele estar hecho de un material más blando como el carbono. Estas dos superficies forman una superficie de sellado anular y plana que evita fugas del fluido del proceso a lo largo del eje giratorio.

Los sellos mecánicos simples se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde bombas de agua hasta equipos de procesamiento químico. Se basan en una fina película de fluido entre las caras del sello para lubricar y enfriar las superficies de sellado. Este fluido puede ser el propio fluido de proceso o una barrera externa o fluido tampón.

¿Qué es un sello mecánico doble?

Un sello mecánico doble, también conocido como sello dual, consta de dos juegos de caras de sellado dispuestas en serie. Esta configuración proporciona un nivel adicional de seguridad y confiabilidad en comparación con los sellos mecánicos simples. En una disposición de sello doble, el sello primario (interior) funciona como un sello simple convencional, mientras que el sello secundario (exterior) actúa como respaldo en caso de falla del sello primario.

El espacio entre los dos sellos, llamado cámara de amortiguación o barrera, se llena con un fluido compatible mantenido a una presión superior a la del fluido del proceso. Esta disposición garantiza que cualquier fuga del sello primario quede contenida dentro de la cámara intermedia y no escape a la atmósfera.

Tipos de sello mecánico doble

Hay tres tipos principales de disposiciones de sello mecánico doble:

Espalda con espalda

En una disposición espalda con espalda, los dos sellos están orientados con sus caras giratorias enfrentadas entre sí. El fluido amortiguador se mantiene a una presión superior a la del fluido de proceso, lo que garantiza que cualquier fuga del sello primario se dirija a la cámara amortiguadora. Esta configuración es adecuada para aplicaciones de alta presión y evita que el fluido del proceso llegue a la atmósfera.

Cara a cara

Los sellos dobles cara a cara tienen sus caras giratorias orientadas una hacia la otra, con el fluido amortiguador entre ellas. Esta disposición es menos común que la configuración espalda con espalda y generalmente se usa en aplicaciones con presiones más bajas o cuando el fluido de proceso es compatible con el fluido amortiguador.

Tándem

En una disposición de sello en tándem, los dos sellos se instalan con sus caras giratorias en la misma dirección, mirando hacia el fluido del proceso. El fluido amortiguador se mantiene a una presión más baja que el fluido del proceso y cualquier fuga del sello primario se recoge en la cámara amortiguadora. Los sellos en tándem se utilizan en aplicaciones donde el fluido de proceso no es compatible con el fluido amortiguador o cuando el fluido amortiguador debe mantenerse limpio.

Fluidos de barrera versus fluidos tampón

El fluido utilizado en el espacio entre los dos sellos en una disposición de sello mecánico doble puede ser un fluido barrera o un fluido amortiguador.

Fluido de barrera

Un fluido barrera es un líquido limpio y compatible que se mantiene a una presión superior a la del fluido del proceso. Su propósito es evitar que el fluido del proceso llegue a la atmósfera proporcionando una barrera física entre los dos sellos. El fluido barrera normalmente se hace circular a través de un sistema separado con un intercambiador de calor y dispositivos de control de presión para mantener su temperatura y presión dentro del rango deseado.

Fluido tampón

Un fluido amortiguador se mantiene a una presión más baja que el fluido de proceso. Su función principal es recoger y contener cualquier fuga del sello primario, evitando que llegue a la atmósfera. Los fluidos tampón se utilizan a menudo cuando el fluido de proceso no es compatible con el fluido barrera o cuando el fluido barrera necesita mantenerse limpio para su reutilización.

Cuándo utilizar sello mecánico doble

Se recomiendan sellos mecánicos dobles en las siguientes situaciones:

1. Cuando se manipulan fluidos peligrosos, tóxicos o costosos donde las fugas son inaceptables
2. En aplicaciones con regulaciones medioambientales estrictas o donde se deben minimizar las emisiones
3. Para procesos que requieren un mayor nivel de seguridad y confiabilidad
4. En aplicaciones de alta presión o alta temperatura donde un solo sello puede no proporcionar un rendimiento de sellado adecuado
5. Cuando las consecuencias de la falla del sello son graves, como en las industrias química, petroquímica o farmacéutica.

Cuándo utilizar un sello mecánico simple

Los sellos mecánicos simples son adecuados para una amplia gama de aplicaciones y generalmente se prefieren en las siguientes situaciones:

1. Cuando se manipulan fluidos no peligrosos ni tóxicos donde se aceptan fugas menores
2. En aplicaciones con menores requisitos de presión y temperatura.
3. Para procesos donde el costo de una disposición de doble sello no está justificado
4. En equipos con espacio limitado para la instalación de sellos, ya que los sellos simples ocupan menos espacio en comparación con los sellos dobles.
5. Cuando el fluido del proceso es compatible con los materiales del sello y no requiere protección adicional