Un cartucho sello mecánico Es una unidad de sellado preensamblada que previene fugas en bombas y equipos rotativos. A diferencia de los sellos de componentes tradicionales, que se entregan como piezas separadas, los sellos de cartucho se suministran como un paquete completo con todos los componentes ya alineados y ajustados por el fabricante.
Este diseño autónomo incluye el caras de focaManguito, carcasa del prensaestopas, resortes y toda la tornillería necesaria en una sola unidad que se desliza sobre el eje de la bomba. La principal ventaja es la simplicidad: los instaladores no necesitan medir la compresión del resorte ni preocuparse por una alineación precisa, ya que todo viene preajustado de fábrica.
Las industrias, desde las refinerías de petróleo hasta las plantas de tratamiento de agua, confían en estos sellos porque reducen los errores de instalación y el tiempo de inactividad del equipo, al tiempo que brindan una prevención confiable de fugas para fluidos críticos.
¿Qué es un sello mecánico de cartucho?
Un sello mecánico de cartucho es esencialmente un conjunto completo de sello mecánico listo para instalar. Piense en ello como la diferencia entre comprar muebles que requieren ensamblaje y muebles que llegan completamente armados.
El sello contiene los mismos componentes que un sello mecánico tradicional, pero empaquetados juntos en una práctica unidad. El fabricante premonta todo en una funda con su propia... placa de glándula, asegurando una alineación perfecta y una adecuada compresión del resorte.
Este diseño elimina las conjeturas que surgen al ensamblar piezas individuales. piezas de sellado En campo. Cuando un técnico recibe un sello de cartucho, recibe una unidad probada y calibrada que solo necesita deslizarse sobre el eje y atornillarse.
¿Cómo funciona el sello mecánico de cartucho?
El principio de funcionamiento se basa en dos caras ultraplanas que giran una contra la otra para crear un sello. Una cara se fija al eje giratorio mientras que la otra permanece fija a la carcasa de la bomba.
Cuando la bomba funciona, estas caras lapeadas con precisión se deslizan entre sí con tan solo una película microscópica de fluido entre ellas. Esta fina capa de fluido lubrica las caras para evitar el sobrecalentamiento y, al mismo tiempo, mantener un sellado eficaz.
Manantiales o fuelle El interior del cartucho presiona las caras con una fuerza calibrada con precisión. La combinación de la presión del resorte y la presión del fluido de la bomba mantiene las caras en contacto constante durante el funcionamiento.
La genialidad de este diseño reside en que permite la rotación y evita fugas. El espacio entre las caras es tan pequeño que solo una cantidad invisible de vapor puede escapar, creando así un sello hermético.
Partes del sello mecánico de cartucho
La sección partes del sello del cartucho Funcionan como un sistema integrado. Cada componente cumple una función específica para prevenir fugas y garantizar un funcionamiento sin problemas.
- Caras del sello primario (rotatorio y estacionario) – Estos son el corazón del sello, fabricados con materiales ultraduros como carburo de silicio o carburo de tungstenoLas caras están superpuestas hasta una planitud extrema, creando la barrera principal contra las fugas.
- Camisa del eje Un manguito metálico que se desliza sobre el eje de la bomba y aloja todos los componentes giratorios. Protege el eje del desgaste y proporciona una superficie de montaje para la cara del sello giratorio.
- Casquillo (carcasa del sello/brida) La carcasa estacionaria se atornilla a la bomba y sujeta la cara del sello estacionario. Incluye puertos para fluidos de lavado o refrigeración cuando sea necesario.
- Resortes o fuelles (dispositivo de carga mecánica) Proporcionan la fuerza que mantiene unidas las caras del sello. La compresión del resorte viene preajustada de fábrica para un rendimiento óptimo.
- Sellos secundarios Juntas tóricas y empaquetaduras que evitan fugas alrededor de las caras primarias. Crean sellos estáticos entre los componentes y permiten un ligero movimiento para la vibración del eje.
- Tornillos de fijación y pasadores de accionamiento Herrajes que fijan el conjunto giratorio al eje e impiden que la cara estacionaria gire. Estos garantizan una correcta oposición entre ambas caras.
- Clips/placas de fijación (clips de retención) Dispositivos temporales que mantienen todo perfectamente alineado durante el envío y la instalación. Deben retirarse antes de la operación para activar el sello.
Tipos de sellos de cartucho
Los sellos de cartucho vienen en tres configuraciones principales, cada uno diseñado para aplicaciones y requisitos de instalación específicos.
Sellos de cartucho único
Los sellos de cartucho simple contienen un juego de caras de sellado y representan la configuración más común. Son adecuados para aplicaciones de servicio general donde se toleran pequeñas fugas de vapor.
Estos sellos funcionan perfectamente con agua, aceites y productos químicos no peligrosos. El propio fluido del proceso lubrica las superficies del sello durante su funcionamiento.
La mayoría de los sellos de cartucho simple presentan diseños equilibrados que reducen las cargas hidráulicas en las caras. Esto les permite soportar presiones de hasta 25 bar y mantener una larga vida útil.
Sellos de doble cartucho
Los sellos de cartucho doble utilizan dos juegos de caras de sellado para máxima seguridad y fiabilidad. Un fluido de barrera limpio circula entre ambos sellos, proporcionando refrigeración y lubricación.
El sello interior contiene el fluido de proceso, mientras que el sello exterior impide el escape del fluido de barrera. Si un sello falla, el otro continúa protegiendo contra fugas.
Estos diseños son esenciales para fluidos tóxicos, inflamables o costosos donde cualquier fuga es inaceptable. El sistema de fluido de barrera requiere equipo adicional, pero proporciona una vida útil considerablemente más larga. sellar la vida en condiciones duras.
Sellos de cartucho divididos
Los sellos de cartucho divididos se presentan en dos mitades que se sujetan alrededor del eje. Este diseño revolucionario permite reemplazar el sello sin desmontar la bomba ni las tuberías conectadas.
Cada mitad viene preensamblada en su carcasa, manteniendo la simplicidad de la instalación del cartucho. Las mitades se unen mediante superficies de precisión que crean un sellado eficaz al atornillarse.
Los mezcladores grandes, las bombas verticales y los equipos en espacios reducidos son los que más se benefician de los diseños divididos. Si bien son más costosos que los cartuchos de una sola pieza, pueden ahorrar días de inactividad durante el reemplazo.
Ventajas del sello mecánico de cartucho
- Instalación Simplificada La unidad completa se desliza sobre el eje y se fija con pernos sin necesidad de medidas ni ajustes especiales. El tiempo de instalación se reduce de horas a minutos. en comparación con los sellos de componentes.
- Reducción de errores de instalación Los componentes preensamblados eliminan errores comunes, como la compresión incorrecta de los resortes o la desalineación de las caras. La configuración de fábrica garantiza un funcionamiento correcto desde el inicio.
- Tiempo de inactividad más corto El reemplazo rápido permite reanudar la producción más rápidamente. Un técnico capacitado puede cambiar un sello de cartucho en mucho menos tiempo del que se necesita para reconstruir el sello de un componente.
- Mayor confiabilidad y vida útil del sello La carga y alineación frontal correctas de fábrica se traducen en intervalos de mantenimiento más largos. Los usuarios indican una vida útil de 2 a 3 veces mayor en comparación con los sellos ensamblados en campo.
- Seguridad y Protección del Medio Ambiente El sellado fiable previene la liberación de sustancias químicas peligrosas y protege a los trabajadores. El menor tiempo de mantenimiento también minimiza la exposición a zonas peligrosas.
- Eficiencia de mantenimiento Los sellos de cartucho se pueden desmontar como unidades completas para su reparación en el taller. Gracias a sus diseños estandarizados, un mismo tipo de sello puede utilizarse en varias bombas.
- Adaptabilidad Muchos cartuchos funcionan como reemplazo directo de bombas empaquetadas o sellos antiguos. Su diseño autónomo se adapta a varios modelos de bombas con mínimas modificaciones.
Aplicaciones del sello mecánico de cartucho
- Industria de petróleo y gas Las refinerías y plantas petroquímicas utilizan sellos de cartucho en las bombas que manejan petróleo crudo, gasolina y productos químicos volátiles. Los sellos de cartucho doble con fluidos de barrera cumplen con las estrictas normas de seguridad para materiales peligrosos.
- Tratamiento de Productos Químicos Las plantas utilizan sellos de cartucho especializados para contener ácidos corrosivos, solventes y productos químicos tóxicos. La selección de materiales permite que los sellos resistan productos químicos agresivos, a la vez que protegen a los trabajadores y al medio ambiente.
- Gestión de Agua y Aguas Residuales Los sistemas municipales de agua y las plantas de tratamiento utilizan sellos de cartucho en bombas que bombean millones de galones al día. Estos sellos evitan la pérdida de agua y protegen los cojinetes de la bomba de la contaminación.
- Generación de energía – Las centrales eléctricas instalan sellos de cartucho en las bombas de alimentación de calderas y sistemas de enfriamiento Funcionamiento a altas temperaturas. Estos sellos garantizan un funcionamiento continuo entre los periodos de mantenimiento programados.
- Farmacéutica y Biotecnología La producción estéril requiere sellos de cartucho sanitarios fabricados con materiales que cumplen con la FDA. Los cambios rápidos de sellos minimizan el tiempo de inactividad en procesos de lotes críticos.
- Alimentos y Bebidas Las plantas lácteas, cervecerías y procesadoras de alimentos necesitan sellos higiénicos que eviten la contaminación del producto. Los diseños de cartuchos facilitan la limpieza y cumplen con estrictas normas de seguridad alimentaria.
- Minería y Minerales Los sellos de cartucho de alta resistencia manejan lodos abrasivos en operaciones mineras. Las caras de sello duras y sistemas de descarga prolongar la vida en estas condiciones tan duras.
