Las cámaras de sellado y los prensaestopas son dos componentes esenciales en los equipos rotativos que sirven para prevenir fugas de fluido y proteger el eje y los cojinetes. Si bien ambos están diseñados para controlar las fugas alrededor del eje, difieren en su diseño, método de sellado, funcionalidad, requisitos de mantenimiento, costo y aplicaciones óptimas.
En este artículo, profundizaremos en las diferencias clave entre las cámaras de sellado y los prensaestopas, explorando sus características, ventajas y limitaciones únicas en diversas dimensiones. Al finalizar, comprenderá a fondo cuándo y por qué usar cada uno. tipo de sellado del eje Solución en diferentes contextos de maquinaria.
¿Qué es la cámara de sellado?
A cámara de sellado Es una cavidad o espacio que rodea el eje de una bomba u otro equipo rotatorio a su paso por la carcasa. El propósito principal de una cámara de sellado es contener el sistema de sellado del eje, responsable de prevenir fugas de fluido a lo largo del eje rotatorio.
La cámara de sellado proporciona un entorno controlado para el funcionamiento del sello del eje. Generalmente, está diseñada con características como:
- Un área empotrada o “prensaestopas” para mantener los elementos de sellado en su lugar contra el eje
- Puertos o conexiones para hacer circular un fluido sellador o fluido barrera para enfriar y lubricar el caras de foca
- Un puerto de drenaje en la parte inferior para permitir que cualquier fuga acumulada se drene de forma segura.
- Un respiradero en la parte superior para evitar que el aire o el gas queden atrapados en la cámara.
En general, la cámara de sellado debe ser lo suficientemente grande como para alojar los elementos de sellado y permitir la circulación adecuada de los fluidos de sellado, pero no tan grande como para crear un espacio muerto excesivo donde los sólidos podrían sedimentarse o los fluidos corrosivos podrían estancarse. La forma interna debe promover un flujo suave y sin turbulencias para evitar problemas de sellado.
¿Qué es el prensaestopas?
Un prensaestopas es un tipo de cámara de sellado que se utiliza comúnmente con empaquetaduras de compresión como elemento de sellado del eje. Recibe su nombre porque... material de empaque, históricamente un material suave y flexible como cuerdas o trapos, literalmente se “rellenaba” en el espacio alrededor del eje para formar un sello.
Un prensaestopas consiste en un espacio cilíndrico agrandado que rodea el eje donde este pasa a través de la carcasa de la bomba o la carcasa de la máquina. Sus elementos clave incluyen:
- Un “orificio” cilíndrico o diámetro interior apenas más grande que el eje, lo que proporciona un ajuste perfecto
- Un medio para comprimir el material de empaque axialmente para expandirlo radialmente contra el eje, generalmente un “seguidor de prensaestopas” con brida atornillado a la cara del prensaestopas.
- Puertos o accesorios que permiten agregar empaque, aceite lubricante o fluido sellador
- Una conexión de drenaje para eliminar las fugas.
El prensaestopas proporciona un recinto que contiene los anillos de empaquetadura y permite comprimirlos para formar un sello hermético contra el eje. La profundidad y el diámetro del prensaestopas dependen del número de anillos de empaquetadura necesarios, el cual se determina por el tamaño del eje, la presión de operación y las propiedades del fluido.
A medida que la empaquetadura se comprime y se expande radialmente, se adapta a la superficie del eje y forma un sello hermético pero flexible. Generalmente se requiere una pequeña cantidad de fuga controlada para lubricar y enfriar la empaquetadura, por lo que los prensaestopas no se consideran sellos sin fugas.
Diferencias entre la cámara de sellado y el prensaestopas
Diseño
El diseño de las cámaras de sellado y los prensaestopas difiere significativamente. Las cámaras de sellado suelen ser más grandes y complejas, con una carcasa espaciosa que acomoda sellos mecánicos, bujes y sistemas de circulación. Por el contrario, los prensaestopas tienen un diseño más simple y compacto, compuesto por una carcasa cilíndrica que contiene el material de empaque y un prensaestopas.
Método de sellado
Las cámaras de sellado utilizan sellos mecánicos para evitar fugas de fluido. Estos sellos son componentes de ingeniería de precisión que crean una barrera hermética entre el eje giratorio y la carcasa estacionaria. Los prensaestopas, por otro lado, utilizan material de empaquetadura, como fibras trenzadas o anillos de grafito, que se comprime alrededor del eje para formar un sello.
Funcionalidad
La función principal de las cámaras de sellado y los prensaestopas es evitar fugas de fluido de la bomba o el equipo. Sin embargo, las cámaras de sellado ofrecen un rendimiento de sellado superior y son más adecuadas para aplicaciones de alta presión, alta temperatura y corrosivas. Los prensaestopas son más rentables y se utilizan comúnmente en aplicaciones menos exigentes o en equipos más antiguos.
Control de fugas
Las cámaras de sellado proporcionan un excelente control de fugas, ya que la mecánica Los sellos mantienen Una barrera hermética y sin fugas entre el fluido del proceso y el entorno. Los sellos mecánicos, correctamente instalados y mantenidos, pueden funcionar prácticamente sin fugas visibles. Los prensaestopas, si bien son eficaces para reducir las fugas, suelen permitir una pequeña cantidad de fugas controladas, necesaria para lubricar y enfriar el material de empaque.
Mantenimiento
El mantenimiento de las cámaras de sellado implica la inspección, limpieza y sustitución periódicas de los sellos mecánicos y sus componentes. Este proceso puede ser más complejo y laborioso que el mantenimiento de los prensaestopas. Los prensaestopas requieren un ajuste regular del prensaestopas para comprimir el material de empaquetadura y controlar las fugas. El material de empaquetadura también debe sustituirse periódicamente a medida que se desgasta.
Costo
Las cámaras de sellado suelen ser más caras que los prensaestopas debido a su diseño complejo, componentes de precisión y tecnología de sellado avanzada. El costo inicial de una cámara de sellado, incluyendo los sellos mecánicos, puede ser significativamente mayor que el de un prensaestopas. Sin embargo, el ahorro a largo plazo derivado de la reducción de fugas y la mayor confiabilidad puede justificar la inversión en una cámara de sellado para aplicaciones críticas.
Enfriamiento y circulación
Las cámaras de sellado suelen incorporar sistemas de refrigeración y circulación para gestionar el calor generado por los sellos mecánicos y mantener condiciones óptimas de funcionamiento. Estos sistemas pueden incluir camisas de refrigeración, intercambiadores de calor y líneas de recirculación. Los prensaestopas suelen depender de la fuga controlada del fluido de proceso para refrigerar y lubricar el material de empaque.
Aplicaciones
Las cámaras de sellado se utilizan ampliamente en bombas, mezcladores y otros equipos rotativos modernos, especialmente en industrias como la del petróleo y el gas, la química y la farmacéutica. Son ideales para aplicaciones que implican altas presiones, altas temperaturas, fluidos corrosivos o normativas ambientales estrictas. Los prensaestopas siguen siendo comunes en equipos antiguos, aplicaciones de baja presión e industrias donde el costo es una preocupación primordial, como el tratamiento de aguas y la fabricación en general.
