¿Qué es una cámara de sellado en una bomba?

Las cámaras de sellado y los prensaestopas son dos componentes esenciales en los equipos rotativos que sirven para evitar fugas de fluido y proteger el eje y los cojinetes. Si bien ambos están diseñados para controlar las fugas alrededor de un eje, difieren en su diseño, método de sellado, funcionalidad, requisitos de mantenimiento, costo y aplicaciones óptimas.

En este artículo, analizaremos en profundidad las diferencias clave entre las cámaras de sellado y los prensaestopas, y exploraremos sus características, ventajas y limitaciones únicas en distintas dimensiones. Al final, comprenderá en profundidad cuándo y por qué utilizar cada tipo de solución de sellado de ejes en diferentes contextos de maquinaria.

¿Qué es una cámara de sellado?

Una cámara de sellado, también conocida como prensaestopas, es un componente integral de una bomba que alberga el sistema de sellado. Su propósito principal es evitar que el fluido bombeado escape de la carcasa de la bomba y, al mismo tiempo, evitar que ingresen contaminantes externos a la bomba.

La cámara de sellado se ubica generalmente donde el eje de la bomba ingresa a la carcasa de la bomba. Proporciona un entorno controlado para el sistema de sellado, que puede constar de varios tipos de sellos, como sellos mecánicos, empaquetaduras o sellos de labios.

Imagine la cámara de sellado como una barrera protectora entre el interior y el exterior de la bomba. Al igual que un submarino necesita una puerta hermética para mantener el agua afuera y el aire adentro, la cámara de sellado actúa como una barrera para mantener el fluido bombeado dentro de la bomba y los contaminantes afuera.

Funciones de las cámaras de sellado

La cámara de sellado de una bomba cumple varias funciones importantes:

1. Alojamiento del sello mecánico: el objetivo principal de la cámara del sello es proporcionar un entorno seguro y estable para el sello mecánico. La cámara está diseñada para alojar los componentes del sello, lo que garantiza que permanezcan correctamente alineados y protegidos durante el funcionamiento de la bomba.
2. Lubricación de las superficies de sellado: La cámara de sellado se llena con un fluido lubricante, normalmente el líquido bombeado o un fluido de barrera compatible. Este fluido lubrica las superficies de sellado, lo que reduce la fricción y el desgaste, lo que ayuda a prolongar la vida útil del sello mecánico.
3. Refrigeración del sello: el fluido lubricante en la cámara del sello también actúa como refrigerante, disipando el calor generado por la fricción entre las caras del sello. Una refrigeración eficaz evita el sobrecalentamiento y el fallo prematuro de los componentes del sello.
4. Mantenimiento de la presión: La cámara de sellado está diseñada para mantener un entorno de presión constante para el sello mecánico. Esta presión suele ser ligeramente superior a la presión de descarga de la bomba, lo que evita que el fluido del proceso ingrese a la cámara de sellado y provoque contaminación o daños en el sello.

Componentes de una cámara de sellado

Una cámara de sellado típica consta de los siguientes componentes:

1. Placa de empaquetadura: La placa de empaquetadura es el cuerpo principal de la cámara de sellado, que está atornillada a la carcasa de la bomba. Proporciona una superficie de montaje para los componentes estacionarios del sello y forma el límite exterior de la cámara de sellado.
2. Buje del acelerador: el buje del acelerador es un componente cilíndrico que se ajusta alrededor del eje de la bomba y ayuda a regular el flujo de fluido lubricante que entra y sale de la cámara de sellado. También ayuda a mantener la presión adecuada dentro de la cámara.
3. Tapa de la cámara de sellado: la tapa de la cámara de sellado es un componente extraíble que permite el acceso a la cámara de sellado para la instalación, el mantenimiento y el reemplazo del sello mecánico. Por lo general, se fija a la placa de casquillo mediante pernos o espárragos.
4. Puertos de la cámara de sellado: La cámara de sellado está equipada con puertos para introducir y evacuar el fluido lubricante. Estos puertos pueden incluir conexiones de entrada, salida y recirculación de fluido, según el diseño y la aplicación específicos.

Tipos de sellos utilizados en cámaras de sellado

Sellos mecánicos simples

Los sellos mecánicos simples son el tipo de sello más común que se utiliza en las cámaras de sellado. Consisten en un sello estacionario cara de foca (generalmente de un material duro como carburo de silicio) y una cara de sello giratoria (generalmente de un material más blando como el carbono). Las caras de sello se presionan entre sí mediante resortes y presión hidráulica, lo que crea un sello hermético que evita fugas.

Sellos Mecánicos Dobles

Sellos mecánicos dobles Proporcionan un nivel adicional de protección contra fugas y se utilizan a menudo en aplicaciones que involucran fluidos peligrosos o tóxicos. Cuentan con dos juegos de caras de sellado, con un fluido de barrera que circula entre ellas. El fluido de barrera se mantiene a una presión más alta que el fluido bombeado, lo que garantiza que cualquier fuga fluya desde el fluido de barrera hacia el fluido de proceso, en lugar de al revés.

Sellos de cartucho

Los sellos de cartucho son unidades preensambladas que combinan los componentes del sello mecánico y la placa de casquillo en un solo paquete fácil de instalar. Están diseñados para simplificar la instalación y el reemplazo del sello, lo que reduce el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento.