Los sellos mecánicos son componentes críticos en la industria de la maquinaria, utilizados para prevenir fugas y mantener la integridad del sistema en equipos rotativos. Si bien todos los sellos mecánicos cumplen esta función principal, se pueden clasificar en dos tipos, según su diseño y principios de funcionamiento: sellos presurizados y sellos sin presurizar.
Esta entrada de blog profundizará en las diferencias fundamentales entre estos dos tipos de sellos, examinando factores como la compatibilidad de fluidos, la dinámica de presión, el comportamiento ante fugas, la complejidad y las aplicaciones típicas. Al comprender las diferencias y ventajas de cada tipo, los ingenieros y profesionales de mantenimiento pueden tomar decisiones informadas al seleccionar e implementar sellos mecánicos en sus sistemas.
¿Qué es un sello mecánico presurizado?
Un presurizado sello mecánico, también conocido como sello presurizado externamente, es un tipo de sello mecánico que depende de una fuente de fluido externa para mantener un nivel más alto presión en el sello cavidad que el fluido del proceso. Este fluido externo, normalmente un líquido o gas limpio y compatible, se introduce en la cámara de sellado a una presión ligeramente superior a la presión del prensaestopas.
El fluido presurizado crea una presión diferencial positiva en las caras de sellado, lo que garantiza que el fluido de barrera limpio fluya desde la cavidad del sello hacia el fluido de proceso. Este flujo positivo hacia afuera impide la entrada de fluido de proceso en la cámara de sellado, protegiendo así las caras de sellado de la contaminación y extendiendo... sellar la vida.
Los sellos mecánicos presurizados se utilizan comúnmente en aplicaciones con fluidos de proceso sucios, abrasivos o corrosivos, así como en entornos de alta presión o alta temperatura. La presurización externa ayuda a mantener una película de fluido estable entre las caras de sellado, lo que reduce el desgaste y mejora el rendimiento del sello.
¿Qué es un sello mecánico sin presión?
Un sello mecánico sin presión, también conocido como sello autoenergizado o sello mecánico convencional, funciona sin una fuente de presurización externa. En este tipo de sello, la acción de sellado se logra mediante una combinación de fuerza elástica y presión hidráulica generada por el propio fluido del proceso.
El sello consta de una cara fija y una giratoria. La cara fija suele estar accionada por resorte para mantener el contacto con la giratoria. A medida que el eje gira, el fluido del proceso entra en la cámara del sello y genera presión hidráulica que empuja las caras de sellado entre sí, creando una fina película de fluido entre ellas. Esta película de fluido ayuda a lubricar las caras y a evitar el contacto directo, reduciendo así la fricción y el desgaste.
Los sellos mecánicos sin presión suelen tener un diseño más sencillo y son más económicos que los sellos presurizados. Son adecuados para aplicaciones con fluidos de proceso limpios y no abrasivos, así como en condiciones de operación moderadas. Sin embargo, dado que la eficacia del sellado depende de la presión y las propiedades del fluido de proceso, los sellos sin presión pueden presentar fugas si la presión del fluido desciende por debajo de cierto nivel o si este contiene partículas abrasivas que puedan dañar las superficies de sellado.
Diferencias clave entre sellos mecánicos presurizados y no presurizados
Los sellos mecánicos presurizados y no presurizados difieren en varios aspectos clave, incluido el tipo de fluido, la relación de presión, la dirección de fuga, el propósito principal y las aplicaciones. sistema de soporte de sello, y la complejidad y el coste.
Tipo de fluido
Los sellos mecánicos presurizados son adecuados para manipular una amplia gama de fluidos, incluyendo líquidos, gases y fluidos multifásicos. Estos sellos pueden contener eficazmente fluidos con diversas propiedades, como alta viscosidad, alta temperatura o naturaleza corrosiva.
Por otro lado, los sellos mecánicos no presurizados están diseñados principalmente para aplicaciones líquidas y pueden no ser adecuados para manipular gases o fluidos multifásicos.
Relación de presión
En los sellos mecánicos presurizados, la presión del fluido dentro de la cámara del sello es mayor que la presión atmosférica que lo rodea. Esta diferencia de presión ayuda a mantener un sello positivo y a prevenir fugas.
Por el contrario, los sellos mecánicos no presurizados funcionan con la presión del fluido dentro de la cámara del sello siendo igual o menor que la presión atmosférica.
Dirección de fuga
Debido a la relación de presión, los sellos mecánicos presurizados están diseñados para contener el fluido dentro de la cámara de sellado, evitando fugas a la atmósfera. Si se produce alguna fuga, normalmente se devuelve al fluido del proceso.
Por el contrario, los sellos mecánicos no presurizados permiten una cantidad controlada de fuga del fluido del proceso a la atmósfera, que luego se recolecta o se drena.
Propósito primario
El objetivo principal de los sellos mecánicos presurizados es proporcionar una solución de sellado robusta para aplicaciones críticas donde la contención de fluidos es fundamental. Estos sellos están diseñados para minimizar o eliminar las fugas, incluso en condiciones difíciles.
Los sellos mecánicos no presurizados, por otro lado, se centran en proporcionar una solución de sellado confiable al tiempo que permiten una pequeña cantidad de fuga controlada para la lubricación y el enfriamiento del caras de foca.
Aplicaciones
Los sellos mecánicos presurizados se utilizan ampliamente en industrias como la del petróleo y el gas, la petroquímica, el procesamiento químico y la generación de energía, donde se utilizan fluidos a alta presión y temperatura. Estos sellos son ideales para aplicaciones que involucran fluidos peligrosos o sensibles al medio ambiente.
Los sellos mecánicos sin presurización se utilizan comúnmente en aplicaciones con requisitos de menor presión y temperatura, como bombas de agua, bombas industriales generales y mezcladores.
Sistema de soporte de sello
Los sellos mecánicos presurizados suelen requerir un sistema de soporte para mantener la presión y la temperatura del fluido necesarias dentro de la cámara de sellado. Este sistema puede incluir componentes como depósitos de fluido de barrera, reguladores de presión e intercambiadores de calor.
Los sellos mecánicos sin presurización generalmente no requieren un sistema de soporte de sello extenso, ya que dependen del propio fluido del proceso para su lubricación y enfriamiento.
Complejidad y costo
Debido a los componentes adicionales y las consideraciones de diseño que requieren los sellos mecánicos presurizados, estos tienden a ser más complejos y costosos que los sellos mecánicos sin presurizar. El sistema de soporte del sello aumenta la complejidad y el costo general de la solución de sellado.
Los sellos mecánicos sin presurización tienen un diseño más simple y menos componentes, lo que los hace más rentables para aplicaciones donde es aceptable una pequeña cantidad de fuga controlada.
