Los sellos mecánicos son componentes fundamentales en las bombas centrífugas, ya que evitan fugas y garantizan un funcionamiento fiable. Sin embargo, con la amplia gama de tipos de sellos disponibles, seleccionar el sello óptimo para una aplicación específica puede ser un desafío. Elegir el sello incorrecto puede provocar una reducción del rendimiento, mayores costos de mantenimiento y tiempos de inactividad inesperados.

En esta publicación de blog, exploraremos los diferentes tipos de sellos mecánicos para bombas centrífugas, ayudándole a tomar una decisión informada para sus necesidades industriales.

Basado en el mecanismo de resorte

Sellos mecánicos de resorte simple

Los sellos mecánicos de resorte simple utilizan un solo resorte para mantener la presión de contacto entre las caras del sello rotatorio y estacionario. El resorte generalmente se ubica detrás del sello rotatorio. cara de foca, aplicando una fuerza constante para mantener las caras en contacto. Los sellos de resorte simple son adecuados para aplicaciones de uso general con requisitos de presión y temperatura moderados.

Sellos mecánicos de múltiples resortes

Los sellos mecánicos de resortes múltiples emplean múltiples resortes, generalmente dispuestos en un patrón circular, para proporcionar una distribución uniforme de la presión en las caras del sello. El uso de resortes múltiples garantiza una mejor estabilidad y alineación en comparación con los diseños de resorte único. Los sellos de resortes múltiples pueden soportar presiones más altas y son menos susceptibles a la vibración y la desalineación del eje.

Sellos mecánicos con resortes ondulados

Los sellos mecánicos con resorte ondulado cuentan con un resorte de forma ondulada o sinusoidal que aplica presión a las caras del sello. El diseño del resorte ondulado permite un conjunto de sello más compacto y, al mismo tiempo, proporciona una presión de contacto constante. Los sellos con resorte ondulado se utilizan a menudo en aplicaciones con espacio limitado y pueden soportar presiones moderadas a altas.

Sellos mecánicos de resorte cónico

Los sellos mecánicos de resorte cónico incorporan un resorte de forma cónica que ejerce presión sobre las caras del sello. El diseño cónico proporciona un aumento progresivo en la presión de contacto a medida que se comprime el resorte, lo que da como resultado un mejor rendimiento de sellado en condiciones variables. Los sellos de resorte cónico son adecuados para aplicaciones de alta presión y pueden compensar la expansión y contracción térmica.

Basado en características de equilibrio

Sellos equilibrados y desequilibrados

Los sellos mecánicos se pueden clasificar como equilibrados o no equilibrados según su diseño y la distribución de presión en las caras del sello.

Los sellos desequilibrados tienen toda la presión del sistema actuando en la parte trasera de la cara giratoria del sello, lo que genera una mayor presión de contacto y un mayor desgaste.

Los sellos equilibrados incorporan un diseño escalonado o cónico que reduce la presión efectiva en las caras del sello, lo que genera una menor presión de contacto, una menor fricción y una mayor vida útil del sello. Los sellos equilibrados son los preferidos para aplicaciones de alta presión y cuando la eficiencia energética es una preocupación.

Basado en sello secundario y mecanismo de accionamiento

Sellos de empuje y no empuje

Los sellos de empuje tienen un sello secundario, generalmente una junta tórica o una junta en V, que se mueve axialmente con la cara del sello principal. El sello secundario “empuja” la cara del sello principal contra la cara estacionaria, manteniendo la presión de contacto.

Los sellos sin empujador, también conocidos como sellos de fuelle, utilizan un elemento de fuelle flexible para proporcionar movimiento axial y fuerza de sellado sin la necesidad de un sello secundario dinámico.

Sellos convencionales

Los sellos mecánicos convencionales constan de componentes separados que se ensamblan e instalan individualmente. Requieren una alineación y un ajuste cuidadosos durante la instalación para garantizar un funcionamiento adecuado. Los sellos convencionales ofrecen flexibilidad en términos de selección de materiales y se pueden personalizar para aplicaciones específicas. Sin embargo, pueden ser más propensos a errores de instalación y requieren más mantenimiento en comparación con otros tipos de sellos.

Sellos de cartucho

Los sellos de cartucho son unidades preensambladas que contienen todos los componentes necesarios del sello, incluidas las caras del sello, los resortes y los sellos secundarios, dentro de un solo cartucho. Están diseñados para una fácil instalación y remoción, lo que reduce el riesgo de problemas de alineación y ensamblaje incorrecto. Los sellos de cartucho se utilizan ampliamente en varias industrias debido a su confiabilidad, diseño estandarizado y procedimientos de mantenimiento simplificados.

Factores a tener en cuenta al elegir un sello mecánico

Tipo de fluido

En el caso de fluidos químicamente agresivos o corrosivos, las superficies de sellado y los elementos de sellado secundarios deben estar fabricados con materiales compatibles que puedan resistir los ataques. Los fluidos con partículas abrasivas requieren materiales de superficie dura, como el carburo de silicio, para resistir el desgaste y mantener un sellado hermético.

Los fluidos que tienden a cristalizarse o dejar depósitos requieren la consideración de características como vías de flujo más grandes y puertos de descarga para evitar obstrucciones. Para aplicaciones de alta pureza, se prefieren sellos con superficies sin contacto y de baja fricción para minimizar la generación de calor y la contaminación del fluido por partículas.

Presión de fluido

Las presiones más altas generalmente requieren materiales de cara de sello más robustos, resortes más fuertes y mejor enfriamiento y lubricación en la interfaz de sellado.

Los sellos no balanceados se limitan generalmente a aplicaciones de menor presión, mientras que los diseños de sellos balanceados permiten un funcionamiento confiable a presiones más altas al reducir la carga hidráulica en las caras del sello. Para presiones muy altas, pueden ser necesarios sellos dobles con un fluido de barrera mantenido a una presión más alta que la del bombeo.

Temperatura

Los elastómeros utilizados en sellos secundarios deben permanecer flexibles y químicamente resistentes a la temperatura de funcionamiento prevista.

A temperaturas elevadas, las superficies de sellado requieren características especiales, como manguitos de aislamiento térmico, materiales de superficie que disipen el calor y modificadores de flujo interno para evitar la acumulación de calor y mantener la lubricación. Las temperaturas extremadamente altas o bajas pueden requerir el uso de sellos de componentes o cartuchos con camisas de enfriamiento o intercambiadores de calor para mantener condiciones de funcionamiento aceptables en las superficies de sellado.