Sello de gas seco vs sello de gas húmedo: ¿cuál es la diferencia?

Los sellos de gas seco y los sellos de gas húmedo son dos componentes críticos en los compresores industriales.

Si bien ambos sirven para evitar fugas de gas, funcionan de manera diferente.

En esta publicación de blog, exploraremos las distinciones clave entre estos dos tipos de sellos, lo que lo ayudará a tomar una decisión informada para su aplicación específica y optimizar el rendimiento de su compresor.

¿Qué es un sello de gas húmedo?

Un sello de gas húmedo, también conocido como sello de aceite o sello de líquido, es un tipo de sello mecánico que se utiliza en compresores centrífugos para evitar la fuga de gas de proceso a lo largo del eje giratorio. Utiliza un líquido presurizado, generalmente aceite, para crear una barrera entre el gas de proceso y la atmósfera.

¿Cómo funciona un sello de gas húmedo?

En un sello de gas húmedo, el aceite a alta presión circula entre una serie de anillos alrededor del eje del compresor. El conjunto de sello generalmente consta de un anillo giratorio unido al eje y dos anillos estacionarios a cada lado de la carcasa del sello. El aceite fluye entre estos anillos, lubricándolos y actuando como barrera para evitar fugas de gas.

El anillo central gira con el eje, mientras que los anillos exteriores permanecen estacionarios, presionados contra la fina película de aceite. Las juntas tóricas se utilizan para evitar fugas alrededor de los anillos estacionarios. Una pequeña cantidad de gas se disuelve en la barrera de aceite, pero la mayor parte de la fuga de aceite del sello y del gas absorbido se recoge y pasa por un proceso de desgasificación antes de recircular.

Ventajas de los sellos de gas húmedo

• Los sellos de gas húmedo proporcionan un excelente rendimiento de sellado en entornos de alta presión y alta temperatura, lo que los hace adecuados para aplicaciones exigentes en la industria del petróleo y el gas.
• Ofrecen una protección superior contra contaminantes, ya que el líquido sellador ayuda a eliminar los residuos y previene la acumulación en las caras de sellado.
• Los sellos de gas húmedos tienen una vida útil más larga en comparación con los sellos de gas secos, ya que el fluido sellador proporciona lubricación y enfriamiento, lo que reduce el desgaste en las caras de sellado.
• El fluido sellador utilizado en los sellos de gas húmedo se puede monitorear y reemplazar fácilmente, lo que permite un mantenimiento predictivo y reduce el tiempo de inactividad no planificado.

Desventajas de los sellos de gas húmedo

• Los sellos de gas húmedo requieren un sistema de soporte complejo, que incluye bombas, filtros e intercambiadores de calor, lo que aumenta los costos iniciales de instalación y mantenimiento.
• El fluido sellador utilizado en los sellos de gas húmedos puede contaminar el gas de proceso, haciéndolos inadecuados para aplicaciones donde la pureza del gas es crítica.
• Los sellos de gas húmedos son más propensos a sufrir fugas en comparación con los sellos de gas secos, ya que el líquido sellador puede escapar a través de sellos desgastados o dañados.
• La presencia de líquido sellador en los sellos de gas húmedos aumenta el riesgo de contaminación del proceso y el impacto ambiental en caso de falla del sello.

Cuándo utilizar sellos de gas húmedo

La contaminación del gas de proceso no es un problema crítico y la presencia de fluido sellador en la corriente del proceso es aceptable.

Están presentes condiciones de alta presión y alta temperatura, como en compresores y bombas en la industria del petróleo y el gas.

Los contaminantes y los desechos son una preocupación, ya que el líquido sellador ayuda a eliminar las partículas y previene la acumulación en las caras de sellado.

Se desea una vida útil más larga del sello, ya que la lubricación y el enfriamiento proporcionados por el fluido sellador reducen el desgaste en las caras de sellado.

¿Qué es el sello de gas seco?

Un sello de gas seco es un tipo de sello mecánico sin contacto que se utiliza en bombas y compresores centrífugos para evitar fugas de gas de proceso a lo largo del eje giratorio. A diferencia de los sellos húmedos tradicionales (lubricados con aceite), los sellos de gas secos dependen de una fina película de gas para mantener un espacio entre las caras del sello estacionaria y giratoria, eliminando el contacto físico y el desgaste.

Cómo funcionan los sellos de gas seco

Los sellos de gas seco constan de un anillo primario estacionario y un anillo de acoplamiento giratorio. El anillo giratorio presenta ranuras en espiral poco profundas que, durante el funcionamiento, generan una fuerza de elevación dinámica de fluidos.

Esta fuerza separa el anillo estacionario del anillo giratorio, creando un espacio diminuto (normalmente de 3 a 5 micrones) entre las caras del sello. El espacio se mantiene mediante una pequeña cantidad de gas de sellado filtrado (generalmente nitrógeno) que fluye entre las caras, evitando que el gas de proceso escape a la atmósfera.

Ventajas de los sellos de gas seco

• Los sellos de gas seco ofrecen un rendimiento de sellado superior en aplicaciones donde la pureza del gas es crítica, ya que no introducen ningún fluido sellador en la corriente del proceso.
• Tienen un diseño más simple en comparación con los sellos de gas húmedo, lo que requiere menos componentes de soporte y reduce los costos iniciales de instalación y mantenimiento.
• Los sellos de gas seco tienen un menor riesgo de contaminación del proceso e impacto ambiental, ya que no hay líquido sellador que pueda escapar en caso de falla del sello.
• Proporcionan un excelente rendimiento de sellado en aplicaciones de alta velocidad, ya que la ausencia de líquido sellador reduce el arrastre y la fricción en las caras de sellado.

Desventajas de los sellos de gas seco

• Los sellos de gas seco son más susceptibles a sufrir daños causados por contaminantes y residuos, ya que no hay líquido sellador para eliminar las partículas y evitar la acumulación en las caras del sellado.
• Tienen una vida útil más corta en comparación con los sellos de gas húmedos, ya que la falta de lubricación y enfriamiento provoca un mayor desgaste en las caras de sellado.
• Los sellos de gas seco pueden requerir mantenimiento y reemplazo más frecuentes, ya que son más propensos a sufrir daños debido a tensiones térmicas y mecánicas.
• Es posible que no sean adecuados para aplicaciones de presión extremadamente alta, ya que la ausencia de líquido sellador puede limitar su capacidad para mantener una interfaz de sellado estable.

Cuándo utilizar sellos de gas seco

• La pureza del gas es una preocupación crítica, como en las industrias química, farmacéutica y de procesamiento de alimentos.
• Se desea un diseño de sello más simple, con menos componentes de soporte y menores requisitos de mantenimiento.
• La contaminación del proceso y el impacto ambiental son consideraciones importantes, ya que los sellos de gas secos eliminan el riesgo de fugas del fluido de sellado.
• Se requiere un funcionamiento a alta velocidad, ya que la ausencia de líquido sellador reduce el arrastre y la fricción en las caras de sellado.

¿Es mejor un sello húmedo que un sello seco?

Un sello de gas húmedo es mejor para sellar gases de alta presión con contaminantes líquidos, ya que utiliza una fina película de aceite para lubricar y enfriar las caras del sello.

Por el contrario, un sello de gas seco es mejor para aplicaciones de gas limpio y seco, ya que depende de una pequeña cantidad de gas limpio filtrado para mantener las caras del sello separadas.

Conclusión

En conclusión, tanto los sellos de gas seco como los sellos de gas húmedo tienen sus ventajas y limitaciones únicas en las aplicaciones de sellado.

La elección entre los dos depende de factores como las condiciones de funcionamiento, los requisitos de mantenimiento y la rentabilidad.

Para tomar una decisión informada para sus necesidades específicas de sellado, consulte con fabricantes de sellos confiables y expertos de la industria.