¿Qué son los sellos mecánicos de funcionamiento en seco?

¿Qué son los sellos mecánicos de funcionamiento en seco?

Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco son dispositivos de sellado especializados diseñados para funcionar sin necesidad de lubricación externa o una película líquida entre las caras del sello. Estos sellos están diseñados para soportar los desafíos de las condiciones de funcionamiento en seco, como el aumento de la fricción y la generación de calor. Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco se utilizan comúnmente en aplicaciones en las que la presencia de un fluido de barrera líquido no es factible o deseable, como en mezcladores, agitadores y ciertos tipos de bombas.

¿Cómo funcionan los sellos mecánicos de funcionamiento en seco?

El principio de funcionamiento de los sellos mecánicos de funcionamiento en seco se basa en la selección cuidadosa de los materiales de la cara del sello que puedan soportar condiciones de funcionamiento en seco. Estos materiales, como el carburo de silicio, el carburo de tungsteno y el grafito de carbono, poseen excelentes propiedades tribológicas, lo que les permite mantener un bajo coeficiente de fricción y minimizar el desgaste durante el funcionamiento en seco.

En un sello mecánico de funcionamiento en seco, las caras estacionarias y giratorias del sello se presionan entre sí mediante la fuerza del resorte y la presión hidráulica, lo que crea un sello hermético que evita la fuga de fluido. Las caras del sello están lapeadas hasta alcanzar un alto grado de planitud, lo que garantiza un contacto óptimo y un rendimiento de sellado. A medida que el eje gira, las caras del sello generan calor por fricción, que se disipa a través de los componentes del sello y el entorno circundante.

Características de los sellos mecánicos de funcionamiento en seco

• Materiales especializados para caras de sellos:Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco utilizan materiales avanzados como carburo de silicio, carburo de tungsteno y grafito de carbono para sus superficies de sellado. Estos materiales presentan una excelente resistencia al desgaste, conductividad térmica y propiedades autolubricantes, lo que les permite funcionar de manera eficaz en condiciones secas.
• Diseño de sello robusto:El diseño general de los sellos mecánicos de funcionamiento en seco está diseñado para soportar los desafíos del funcionamiento en seco. Esto incluye una geometría optimizada, un pulido preciso de las caras y mecanismos de carga por resorte que mantienen el contacto de las caras y la fuerza de sellado adecuados.
• Características de disipación de calor.Para gestionar el calor generado durante el funcionamiento en seco, estos sellos incorporan características como aletas disipadoras de calor, componentes conductores térmicos y rutas de flujo de fluido optimizadas para facilitar una transferencia de calor eficiente lejos de las caras del sello.
• Compatibilidad con varios fluidos.:Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco están diseñados para manejar una amplia gama de fluidos, incluidos medios abrasivos, viscosos y corrosivos. La selección de materiales de la cara del sello y los componentes de sellado secundarios garantiza la compatibilidad y el rendimiento confiable en diversas aplicaciones.

Ventajas de los sellos mecánicos de funcionamiento en seco

• Eliminación de la lubricación externa:Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco funcionan sin necesidad de un sistema de lubricación externo o fluido de barrera. Esto simplifica el diseño general del sistema, reduce los requisitos de mantenimiento y elimina el riesgo de contaminación asociado con los fluidos de barrera.
• Costos operativos reducidos:Al eliminar la necesidad de fluidos de barrera y sistemas de soporte asociados, los sellos mecánicos de funcionamiento en seco ayudan a reducir los costos iniciales de instalación y los gastos operativos continuos. Esto incluye ahorros en la adquisición, almacenamiento y eliminación de fluidos, así como menores costos de mantenimiento relacionados con los sistemas de fluidos de barrera.
• Mayor fiabilidad y vida útil.:Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco están diseñados para soportar las difíciles condiciones de funcionamiento en seco, lo que da como resultado una mayor confiabilidad y una vida útil más prolongada en comparación con los sellos húmedos convencionales. Los materiales avanzados y el diseño robusto de estos sellos minimizan el desgaste, las fugas y las fallas prematuras.
• Compatibilidad con varias aplicaciones:Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco son adecuados para una amplia gama de aplicaciones industriales, incluidos mezcladores, agitadores, bombas y otros equipos rotativos. Pueden manejar diversos fluidos, temperaturas y condiciones de presión, lo que los convierte en una solución de sellado versátil.

Aplicaciones de los sellos mecánicos de funcionamiento en seco

1. Mezcladores y agitadores:Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco se utilizan comúnmente en mezcladores y agitadores, especialmente en las industrias farmacéutica, alimentaria y química. Estas aplicaciones a menudo requieren capacidades de funcionamiento en seco para evitar la contaminación del producto y garantizar la pureza del proceso.
2. Bombas que manipulan fluidos viscosos o abrasivos:En aplicaciones de bombas donde el fluido bombeado tiene una alta viscosidad o contiene partículas abrasivas, los sellos mecánicos de funcionamiento en seco brindan un rendimiento de sellado confiable sin la necesidad de un fluido de barrera externo. Esto ayuda a prevenir daños en la superficie del sello y extiende la vida útil del sello.
3. Aplicaciones de vacío y alta temperatura:Los sellos mecánicos de funcionamiento en seco son adecuados para aplicaciones de vacío y alta temperatura donde no es posible utilizar un fluido de barrera líquido. Los materiales y el diseño especializados de estos sellos les permiten soportar condiciones extremas y, al mismo tiempo, mantener la integridad del sellado.
4. Sistemas de desulfuración de gases de combustión:En los sistemas de desulfuración de gases de combustión (FGD), se utilizan sellos mecánicos de funcionamiento en seco para sellar las bombas de lodo y los agitadores. Estos sellos funcionan de manera confiable en el entorno duro y abrasivo de los sistemas FGD, lo que garantiza un funcionamiento eficiente y respetuoso con el medio ambiente.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tiempo pueden funcionar en seco los sellos mecánicos?

La mayoría de los sellos mecánicos pueden funcionar entre 10 segundos y 2 minutos sin líquido.

¿Cuál es la diferencia entre el sello mecánico húmedo y el sello mecánico seco?

La principal diferencia entre los sellos mecánicos húmedos y secos radica en sus mecanismos de lubricación y enfriamiento.

Los sellos mecánicos húmedos dependen de un fluido barrera líquido, como agua, aceite o un lubricante especialmente formulado, para lubricar y enfriar las caras del sello durante el funcionamiento. El fluido barrera forma una película delgada entre las caras estacionarias y giratorias del sello, lo que reduce la fricción y la generación de calor.

Los sellos mecánicos secos están diseñados para funcionar sin necesidad de un fluido de barrera externo. Se basan en materiales avanzados para la cara del sello con propiedades autolubricantes, como grafito de carbono o carburo de silicio, para minimizar la fricción y el desgaste durante el funcionamiento en seco. Los sellos mecánicos secos también incorporan características de diseño que promueven una disipación de calor eficiente, como aletas disipadoras de calor o componentes conductores térmicos.