En pocas palabras, un sello mecánico es una forma de mantener el fluido dentro de un recipiente (generalmente una bomba, un mezclador, etc.) donde un eje giratorio pasa a través de una carcasa estacionaria o esporádicamente donde la carcasa gira alrededor del polo.
El agua de sellado es necesaria para el funcionamiento eficiente de muchos sistemas de bombeo, incluyendo sellos de empaque y sellos mecánicos. El agua de sellado tiene tres funciones principales: lubricar el sello, drenar los contaminantes del sistema y refrigerar el sello y el eje.
Esta publicación brindará más información sobre bomba de lodos Sellos y sus aplicaciones. Sigue leyendo.
¿Qué es un sello de bomba de lodo?
Los sellos mecánicos para lodos son sellos dobles, equilibrados con semicartucho, diseñados para operar con lodos complejos sin necesidad de purga. Estos sellos cuentan con un resorte único, aislado del producto y antiobstrucción. Se emplean específicamente con medios que contienen partículas sólidas y arenas abrasivas. Las instalaciones mineras de arenas requieren un suministro constante de agua subterránea limpia. Los sellos de las bombas para lodos se bombean con agua presurizada del prensaestopas para mantenerlos libres de betún, arena y partículas.
Las bombas de lodo utilizadas en la extracción de arenas petrolíferas incluyen sellos mecánicos de agua con prensaestopas. El lodo utilizado en el proceso abrasivo no entra en contacto con el eje, ya que el agua limpia y presurizada del prensaestopas se introduce en el prensaestopas.
¿Cuáles son los diferentes tipos de sellos para bombas de lodo?
Sello mecánico simple.
El tipo de sello más típico es un sello mecánico simple, que se utiliza para mantener el líquido dentro del cabezal de la bomba y evitar fugas por la parte posterior de la carcasa de la bomba, donde la entrada se realiza mediante el eje que es accionado por un motor.
El sello consta de un conjunto rotatorio que gira al mismo tiempo que el eje, una sección fija refrigerada por el líquido bombeado y un resorte que mantiene el sello comprimido y, sobre todo, hermético. Sellos mecanizados.
El enfriamiento del sello se crea al conectar tuberías a un sello mecánico. Esto permite bombear líquidos a alta temperatura mientras se enfrían. Al bombear líquidos abrasivos, los sistemas de enfriamiento de sellos pueden usar agua dulce para enfriar y fluidos de barrera para mantener limpias las caras del sello mecánico. El segundo sello cuenta con un fluido de barrera que mantiene las caras limpias y lubricadas para evitar que se rompa.
Sello mecánico doble
Se refiere al uso de dos sellos mecánicos dentro de una bomba. Al igual que con el sello mecánico descrito anteriormente, el primer sello mantiene el fluido dentro de la bomba. Sin este líquido, los sellos mecánicos se secarían y dejarían de funcionar.
Sello de cartucho:
Antes de insertar un sello mecánico en una bomba, se deben determinar sus holguras. No es necesario usar un cartucho para determinar las holguras, ya que el dispositivo ya está ensamblado, lo que ahorra tiempo en la obra para el laborioso montaje y la instalación de resortes.
Glándula empaquetada:
Un prensaestopas se forma envolviendo un eje con un material trenzado similar a una cuerda plana. Este proceso también se conoce como "relleno", ya que suele envolver el eje y colocarse dentro de un espacio llamado prensaestopas.
Para evitar quemaduras, los prensaestopas deben tener una ligera fuga para permitir el enfriamiento por contacto directo con el eje, y con el tiempo, los ejes se deterioran. Los prensaestopas tienen una larga historia de uso, ya que se utilizaban antes de la creación de los sellos mecánicos.
Como alternativa más económica a los costosos líquidos de lavado o sellos mecánicos dobles, aún se utilizan en algunas bombas de alimentación de calderas donde las fallas de los sellos son comunes debido al sobrecalentamiento, la cavitación o altos niveles de sólidos finos. Cuenta con álabes rígidos unidos a la parte posterior de un disco y su apariencia se asemeja a la de un impulsor.
Sello del expulsor
Un sello de expulsor es una forma de sellar un eje. En lugar de un sello mecánico o una empaquetadura, se coloca un expulsor, una pieza giratoria, en su lugar. Al girar, los álabes rígidos reducen la presión del eje, formando un sello seco alrededor del eje sin necesidad de junta ni empaquetadura.
¿Cuáles son las funciones de un sello de bomba de lodo?
En equipos rotativos, se emplean sellos para detener fugas de fluidos. Un sello impide que el agua (sucia) entre en la instalación y que lubricantes, como aceite y grasa, entren en el área circundante.
Con mínima fricción, permite que el eje de la bomba gire dentro de su camisa. Impide que el lodo recircule y dañe los sellos del eje. Permite un ligero enfriamiento del eje de la bomba, que se calienta debido a su rápida rotación.
¿Cuánto tiempo suelen durar los sellos de las bombas?
La mayoría de los fabricantes de sellos dicen que si el sello se usa dentro de uno de estos límites, durará al menos dos años y, en el caso de ciertos tipos de sellos, al menos tres años, como los descritos en la Norma API 682.
Desgaste normal: es mejor reemplazar el sello de la bomba de lodo cada dos o tres años porque la mayoría de los sellos OEM se rompen y comienzan a tener fugas después de aproximadamente 7500 horas de funcionamiento, o aproximadamente tres años, en una piscina promedio en Florida.
¿Cuál es la causa más frecuente de fugas en las bombas?
- Sello deterioro del materialEl eje de una bomba está constantemente recubierto con materiales que lo mantienen hermético. Independientemente del tipo de sello que utilice su bomba, suele haber fricción (contacto) entre el eje y el sello.
Todos los materiales de los sellos de eje, incluyendo los mecánicos y las empaquetaduras, se deterioran debido a conflictos. Cuando el material tiene menos fricción con el eje, el sello se desgasta más lentamente y dura más.
Lo más difícil es determinar cuándo es necesario programar el mantenimiento, ya que el sello está desgastado. Para reemplazarlo lo más tarde posible, es importante que dure el mayor tiempo posible.
Al controlar el flujo de drenaje (MTBM), puede disminuir la posibilidad de una falla repentina de la bomba y prolongar el tiempo entre reparaciones.
Puede utilizar un medidor de flujo digital o un balde y un temporizador para comprobar manualmente el estado del sello.
Los fluidos de funcionamiento en seco suelen ser necesarios para el sello de una bomba de lodos, a fin de evitar que las piezas alrededor del eje se sequen demasiado. El sello se seca si no hay líquidos disponibles para lubricarlo, lo que aumenta la fricción y el calor.
Debido a la presión, el sello se quemará o fundirá, lo que lo dañará y provocará fugas de fluido. Incluso un breve periodo de funcionamiento en seco puede causar grietas o ampollas por calor, lo que puede provocar fugas en el sello del eje de la bomba. Reiniciar la bomba después del mantenimiento causa la mayoría de las fallas por funcionamiento en seco.
Temblores y sacudidas
- El eje puede presentar un juego axial y radial significativo debido a impactos y vibraciones excesivos. Esto provoca una alineación incorrecta y un aumento de las fugas de fluido. La vida útil del sello puede verse reducida por una alineación incorrecta, malas condiciones de funcionamiento o por el uso de la bomba por encima de su punto óptimo de eficiencia (PME). Si su bomba debe funcionar en condiciones difíciles (como las bombas de dragado), asegúrese de que el sello pueda soportar un juego axial y radial superior al promedio.
Se están deteriorando. Los rodamientos se desgastan por fricción al girar el eje; el eje oscila cuando los rodamientos se desgastan. Las vibraciones provocadas por el movimiento del eje provocarán fugas en el sello de la bomba de lodos, como se mencionó en la sección anterior.
La presión cambia o aumenta
El desgaste se acelerará si la bomba debe soportar fluctuaciones o picos de presión. Las fugas de fluido aumentarán debido a las cambiantes circunstancias de funcionamiento. Los sellos de labio de goma son menos propensos a este problema y, por lo tanto, más tolerantes en estas condiciones.
Resumir
En el mundo actual, tecnológicamente avanzado y competitivo, la bomba centrífuga se utiliza más que cualquier otro tipo de bomba. Esto se debe a sus numerosas ventajas, como su bajo costo inicial y su fácil construcción. Las bombas centrífugas se pueden utilizar para todo tipo de trabajos de bombeo.
Al bombear lodos, pueden surgir diversos problemas. Sin embargo, si se utiliza la ingeniería y el equipo adecuados, se puede trabajar durante largos periodos sin preocupaciones.
Al elegir una bomba de lodos, es importante trabajar con un ingeniero capacitado porque los lodos incorrectos pueden causar muchos daños a la bomba.
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