¿Qué es un sello mecánico con fuelle de elastómero?

¿Qué es un sello mecánico con fuelle de elastómero?

Los sellos mecánicos de fuelle de elastómero son dispositivos de sellado especializados diseñados para evitar fugas en equipos rotativos, como bombas, compresores y mezcladores. Estos sellos consisten en un elemento de fuelle elastomérico flexible que actúa como un sello dinámico entre el eje rotativo y la carcasa estacionaria. El fuelle generalmente está hecho de elastómeros de alto rendimiento, como fluoroelastómeros (FKM), perfluoroelastómeros (FFKM) o caucho de nitrilo butadieno hidrogenado (HNBR), que ofrecen una excelente resistencia química, estabilidad térmica y propiedades mecánicas.

La función principal de un sello mecánico con fuelle de elastómero es contener los fluidos del proceso dentro del equipo y al mismo tiempo absorber la desalineación del eje, la vibración y el movimiento axial. La flexibilidad del fuelle le permite mantener un sello hermético contra el eje, incluso en condiciones de funcionamiento dinámicas.

¿Cómo funcionan los sellos mecánicos con fuelles de elastómero?

Los sellos mecánicos con fuelle de elastómero funcionan según el principio de lubricación por película de fluido. Las caras del sello, que normalmente están hechas de materiales duros como carburo de silicio, carburo de tungsteno o cerámica, se mantienen en estrecho contacto gracias a la fuerza elástica del fuelle. A medida que el eje gira, se genera una fina película de fluido entre las caras del sello, que lubrica y enfría la interfaz de sellado. Esta película de fluido ayuda a minimizar el desgaste y la fricción, lo que prolonga la vida útil del sello.

El elemento de fuelle desempeña un papel crucial en el funcionamiento del sello. Proporciona la flexibilidad necesaria para mantener el contacto entre las caras del sello, incluso cuando el eje está desalineado o sujeto a movimiento axial. El fuelle también actúa como sello secundario, evitando fugas de la interfaz de sellado principal. En algunos diseños, el fuelle está equipado con un labio de sellado secundario que proporciona protección adicional contra fugas.

Ventajas de los sellos mecánicos con fuelle de elastómero

• Excelente rendimiento de sellado:El diseño de fuelle flexible permite un sellado hermético contra el eje, minimizando las fugas y mejorando la eficiencia del proceso.
• Acomodación de desalineaciones y movimientos de ejes:El elemento de fuelle puede manejar la desalineación del eje, la vibración y el movimiento axial sin comprometer el rendimiento del sellado.
• Amplia compatibilidad química:Los materiales elastómeros como FKM, FFKM y HNBR ofrecen una excelente resistencia a una amplia gama de productos químicos, lo que los hace adecuados para su uso en diversas aplicaciones industriales.
• Estabilidad a altas temperaturasLos compuestos elastoméricos avanzados pueden soportar temperaturas de hasta 325 °C (617 °F), lo que los hace adecuados para aplicaciones de alta temperatura.
• Baja fricción y desgaste.:La lubricación de la película de fluido entre las caras del sello minimiza la fricción y el desgaste, lo que extiende la vida útil del sello y reduce los requisitos de mantenimiento.
• Diseño compactoLos sellos mecánicos de fuelle de elastómero tienen un diseño compacto que ahorra espacio, lo que los hace adecuados para su uso en una amplia gama de tamaños y configuraciones de equipos.

Tipos de sellos mecánicos de fuelle de elastómero

• Sellos de fuelle simple:Estos sellos tienen un solo elemento de fuelle que proporciona las funciones de sellado tanto primario como secundario. Son adecuados para aplicaciones de uso general con requisitos de presión y temperatura moderados.
• Sellos de fuelle doble:Estos sellos tienen dos elementos de fuelle dispuestos en serie, lo que proporciona una capa adicional de protección contra fugas. Se utilizan en aplicaciones más exigentes con requisitos de presión o temperatura más altos, o donde la seguridad y la confiabilidad son fundamentales.
• Sellos de cartucho:Se trata de unidades preensambladas que combinan el cabezal de sellado, el fuelle y el casquillo en un único componente fácil de instalar. Ofrecen una mayor confiabilidad y simplifican los procedimientos de mantenimiento.
• Sellos partidos:Están diseñados con un casquillo de dos piezas y un cabezal de sellado que permiten su instalación y extracción sin desmontar el equipo. Son particularmente útiles en aplicaciones donde se requiere el reemplazo frecuente de los sellos o donde se debe minimizar el tiempo de inactividad del equipo.
• Sellos dobles:Consisten en dos elementos de sellado independientes, cada uno con su propio conjunto de caras de sellado y fuelles. Proporcionan un nivel adicional de protección contra fugas y se utilizan a menudo en aplicaciones críticas donde la contención del fluido del proceso es primordial.

¿Para qué se utilizan los sellos mecánicos de fuelle de elastómero?

• Procesamiento químico:Los sellos fabricados con elastómeros resistentes a los químicos, como FKM o FFKM, se utilizan en bombas, mezcladores y otros equipos que manipulan productos químicos agresivos, solventes o ácidos.
• Petroquímica y refinaciónLos sellos de fuelle de elastómero se utilizan en bombas, compresores y otros equipos rotativos en las industrias petroquímicas y de refinación, donde deben soportar altas temperaturas, presiones y exposición a hidrocarburos.
• Procesamiento farmacéutico y alimentario:Los sellos fabricados con elastómeros que cumplen con la FDA, como EPDM o FKM encapsulado en PTFE, se utilizan en equipos que manipulan alimentos, bebidas y productos farmacéuticos, lo que garantiza la pureza y la seguridad del proceso.
• Tratamiento de agua y aguas residualesLos sellos de fuelle de elastómero se utilizan en bombas, mezcladores y otros equipos en plantas de tratamiento de agua y aguas residuales, donde deben resistir la exposición al cloro, biocidas y otros productos químicos de tratamiento.
• Generación de energía:En las centrales eléctricas, los sellos de fuelle de elastómero se utilizan en bombas, turbinas y otros equipos rotatorios, donde deben soportar altas temperaturas, presiones y exposición al vapor o al agua de refrigeración.
• Pulpa y papelLos sellos de fuelle de elastómero se utilizan en bombas, refinadoras y otros equipos de la industria de pulpa y papel, donde deben resistir la exposición a productos químicos corrosivos, lodos abrasivos y altas temperaturas.
• Minería y procesamiento de minerales:En aplicaciones de minería y procesamiento de minerales, los sellos de fuelle de elastómero se utilizan en bombas, mezcladores y otros equipos que manipulan lodos abrasivos, reactivos corrosivos y fluidos de alta presión.