Los sistemas de descarga externa son cada vez más comunes en los sellos mecánicos. Estos sistemas, que posicionan el rubor El mecanismo situado fuera del componente principal ofrece claras ventajas frente a las configuraciones tradicionales con descarga interna.
En esta entrada del blog, profundizaremos en las complejidades de los sistemas de descarga externa, explorando sus principios de funcionamiento y sus beneficios. También examinaremos los desafíos asociados con la implementación de la descarga externa y destacaremos las aplicaciones clave donde este enfoque destaca en comparación con los sistemas de descarga interna.
¿Qué es la descarga externa?
La descarga externa es un método para introducir un fluido limpio y frío desde una fuente externa en el cámara de sellado creando sello mecánico. A diferencia del lavado interno, que recircula el fluido del proceso desde la descarga de la bomba hasta el sello, el lavado externo utiliza un suministro de fluido separado.Este fluido normalmente se mantiene a una presión más alta que el fluido sellado, lo que crea un flujo positivo hacia la cámara de sellado.
El líquido de lavado externo cumple varias funciones importantes:
- Enfría y lubrica el caras de foca, reduciendo la generación de calor por fricción y extendiendo sellar la vida.
- Evita que el fluido del proceso ingrese a la cámara del sello, lo que es especialmente importante cuando se trata de fluidos abrasivos, corrosivos o polimerizantes que podrían dañar las caras del sello.
- Mantiene un entorno estable en la cámara del sello, reduciendo el impacto de las variaciones del fluido del proceso o condiciones alteradas en el rendimiento del sello.
Al proporcionar un entorno limpio y estable para el sello mecánico, la limpieza externa puede mejorar significativamente la confiabilidad y la longevidad del sello en aplicaciones desafiantes.
Cómo funcionan los sistemas de descarga externa
En un sistema de descarga externa, se suministra fluido limpio al sello mecánico desde una fuente independiente del fluido de proceso. Esto se logra generalmente mediante un pequeño depósito o depósito de descarga que se llena continuamente con el fluido. Posteriormente, el fluido se presuriza mediante una bomba o un dispositivo de aumento de presión, como un acumulador de pistón.
El fluido de lavado presurizado se introduce en la cámara de sellado a través de un puerto, generalmente ubicado en el placa de glándula Detrás de las caras del sello. Una disposición común consiste en conectar la línea de descarga entre la cara estacionaria y la placa prensaestopas, dirigiendo el flujo a través del lado atmosférico de las caras del sello.
A medida que el fluido de lavado a alta presión entra en la cámara del sello, crea un flujo positivo hacia el lado de proceso del sello. Esta presión diferencial impide que el fluido de proceso entre en la cámara, a la vez que elimina continuamente el calor o los contaminantes generados en las caras del sello.
El fluido de lavado usado sale de la cámara de sellado por las vías de fuga normales a lo largo del eje y por el respiradero y drenaje del prensaestopas. También puede entrar algo de fluido de lavado en la corriente de proceso, lo cual es aceptable siempre que sea compatible con el proceso y mantenga la presión diferencial.
Para garantizar una limpieza externa adecuada, se deben controlar varios parámetros clave:
- Presión del fluido de lavado: normalmente se mantiene entre 15 y 25 psi por encima de la presión de la cámara de sellado para garantizar un flujo positivo.
- Temperatura del fluido de lavado: enfriado para ayudar a eliminar el calor de las caras del sello.
- Limpieza del fluido de lavado: filtrado para evitar la introducción de abrasivos en las caras del sello.
- Caudal del fluido de lavado: dimensionado para proporcionar enfriamiento y lubricación adecuados sin dilución excesiva del fluido del proceso.
Cuando se implementa correctamente, un sistema de descarga externa crea un microambiente altamente controlado para el sello mecánico, optimizando su rendimiento y confiabilidad. Al aislar el sello del fluido del proceso y proporcionar condiciones limpias y estables, la descarga externa permite que los sellos mecánicos funcionen correctamente en aplicaciones que, de otro modo, resultarían demasiado complejas.
Beneficios del lavado externo
Refrigeración y lubricación mejoradas
Con un sistema de descarga externa, un suministro específico de fluido limpio y frío circula continuamente a través de la cámara del sello. Esto proporciona una eliminación de calor y una lubricación más eficaces que si se depende únicamente del fluido de proceso, como ocurre con los sistemas de descarga interna. El fluido más limpio y frío ayuda a prolongar la vida útil del sello, especialmente en aplicaciones de alta temperatura o alta presión.
Contaminación reducida
Los sistemas de lavado externo introducen un fluido limpio e independiente en la cámara de sellado, lo que ayuda a evitar que los contaminantes del proceso entren y dañen las superficies de sellado. Por el contrario, los sistemas de lavado interno dependen del propio fluido del proceso, que puede contener partículas abrasivas, productos químicos corrosivos u otras sustancias nocivas que pueden acelerar el desgaste y las fallas del sello.
Mayor flexibilidad en la selección de fluidos
Dado que los sistemas de descarga externa utilizan un suministro de fluido dedicado, el tipo de fluido se puede optimizar para los requisitos de sellado específicos, como la viscosidad, las propiedades lubricantes y la compatibilidad con materiales de selladoEsto permite un mejor rendimiento y una mayor vida útil del sello. Por otro lado, los sistemas de lavado interno se limitan al uso del fluido de proceso, que podría no tener las propiedades ideales para el sellado.
Monitoreo y mantenimiento más sencillos
Los sistemas de descarga externa suelen incluir dispositivos para monitorear la presión, la temperatura y el caudal del fluido, así como para tomar muestras del fluido para detectar contaminantes o degradación. Esto permite un mantenimiento proactivo y la detección temprana de posibles problemas. Los sistemas de descarga interna no ofrecen estas funciones de monitoreo y mantenimiento, lo que dificulta garantizar el rendimiento óptimo del sello.
Desafíos de la descarga externa
Mayor complejidad y costo
La implementación de un sistema de descarga externa requiere tuberías, válvulas, instrumentación y un depósito de fluido adicional, lo que aumenta la complejidad y el coste del sistema de sellado en comparación con un diseño de descarga interna. Los componentes adicionales también requieren más espacio y pueden dificultar su adaptación a equipos existentes.
Posibilidad de fugas y contaminación
Con más tuberías y conexiones, los sistemas de descarga externa introducen posibles puntos de fuga adicionales, lo que puede provocar pérdidas de fluido, problemas ambientales y riesgos de seguridad. Si el fluido de descarga externa se contamina, puede dañar las superficies de sellado en lugar de protegerlas, por lo que es fundamental una gestión cuidadosa del fluido.
Mayores requisitos de mantenimiento
Los componentes adicionales y los requisitos de manejo de fluidos de los sistemas de descarga externa requieren inspección, pruebas y mantenimiento más frecuentes en comparación con los diseños de descarga interna más simples.
Problemas de compatibilidad
El fluido de lavado externo debe ser compatible no solo con los materiales del sello, sino también con el fluido del proceso en caso de mezcla accidental. Esto puede limitar la elección de fluidos de lavado y puede requerir consideraciones especiales en el diseño del sistema para evitar la contaminación cruzada.
Aplicaciones de la descarga externa
Procesos de alta temperatura
En aplicaciones donde la temperatura del fluido de proceso excede los límites de los materiales del sello o las propiedades lubricantes del fluido, un sistema de lavado externo puede proporcionar un fluido más frío y adecuado para prolongar la vida útil del sello. Esto es común en industrias como el procesamiento de petróleo y gas, la fabricación de productos químicos y la generación de energía.
Fluidos altamente abrasivos o corrosivos
Al manipular fluidos con altos niveles de partículas abrasivas o sustancias corrosivas, un sistema de descarga externo puede ayudar a proteger las superficies de sellado al introducir un fluido limpio, no abrasivo y no corrosivo en la cámara de sellado.
Procesos con alto contenido de sólidos
En aplicaciones que involucran fluidos con una alta concentración de sólidos suspendidos, como pulpa de papel o lodos de alimentos, un sistema de descarga externo puede ayudar a prevenir la acumulación de sólidos en la cámara de sellado, lo que de otro modo podría provocar obstrucciones y un sellado prematuro. falla del sello.
Fluidos peligrosos o tóxicos
Al manipular fluidos peligrosos que representan riesgos ambientales o de seguridad en caso de fuga, un sistema de descarga externa puede proporcionar una barrera adicional y ayudar a contener posibles fugas. El fluido de descarga también puede seleccionarse para que sea más ecológico y menos peligroso que el fluido de proceso.
