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Sellos mecánicos: ¿Qué son, tipos y cómo elegir el correcto?

Los sellos mecánicos son dispositivos diseñados para controlar las fugas y pérdidas de fluidos líquidos y gaseosos en todos los equipos rotativos, como las bombas industriales.

En la actualidad existen sellos para bombas que pueden garantizar que los procesos se desarrollen de la forma más eficiente, evitando así cualquier pérdida y desgaste en el eje o la carcasa de la bomba, lo que incurriría en mayores costos.

De hecho, los tipos y características de los sellos mecánicos ppt son considerados una parte importante en los equipos de bombas y compresores porque evitan la fuga de los fluidos, no permiten el ingreso de la contaminación y contienen la presión.

¿Quieres saberlo todo sobre un sello mecánico?

En este post verás qué son los sellos mecánicos, qué tipos hay, cómo funcionan y cómo debes elegir el correcto.

¿Qué son los sellos mecánicos?

Son dispositivos que tienen el objetivo de evitar fugas de líquidos y gases al exterior en todos los equipos rotativos industriales, como bombas centrífugas, de desplazamiento positivo, compresores, etc.

Además, contienen la presión interna del sistema, evitan el ingreso de contaminación o agentes externos al fluido y son vitales para la unión de varios sistemas o mecanismos.

Un sello mecánico puede usarse para trabajo de fluidos en bajas o altas temperaturas, para fluidos de baja o de alta viscosidad, para presiones bajas y muy altas y operan a velocidades bajas o altas.

Saber qué es un sello mecánico y su clasificación es importante para sacarle el mayor provecho a los procesos, aumentar la rentabilidad, eficiencia y ganancias empresariales.

A continuación, veamos las partes de un sello para bombas y cómo se arman.

Cómo se conforma un sello mecánico: Partes

Los sellos mecánicos se componen de cuatro partes principales que garantizan que su funcionamiento sea el más eficiente en todo tipo de procesos de movilización de líquidos, gases y lodos. Estas partes son:

Cara dinámica y cara estática del sello. Es importante mencionar que el funcionamiento de la cara o pista rotativa se desarrolla en contacto con la cara estática. Para reducir el desgaste entre ambas caras se utiliza una película interfacial que lubrica el sistema.
O’rings o anillos de cuña colocadas en cada una de las caras mecánicas.
Anillos de collarín o retenes de soporte.
Resorte, lo que garantiza el contacto entre ambas caras y evita que se forme una abertura por donde se fugue el fluido, la presión y entren agentes contaminantes al sistema.

Tipos de sellos mecánicos

Los tipos de sellos mecánicos más comunes y utilizados en las industrias son:

De empuje y de no empuje

Los sellos de empuje usan un resorte que está montado de forma axial en el conjunto de sellado del eje permitiéndole repartir una potencia de sellado fija al desgaste del sello.

Los resortes que se utilizan en los sellos de no empuje son con un fuelle sellado en lugar de un resorte que empuja las mitades que están gastadas.

Ambos tipos de sellos tienen un costo y complejidad muy asequible, soportando pequeñas cantidades de vibración y desalineación.

Balanceados y No balanceados

Los que soportan presiones mayores son los balanceados y son los favoritos para los líquidos que poseen un nivel bajo de lubricación. Los no balanceados pueden trabajar mejor en las situaciones donde la vibración y desalineación es mucha.

Convencionales

Suelen ser muy utilizados para las aplicaciones que no fueron fabricados desde un principio para poder incluir los sellos mecánicos.

Su objetivo principal se destina para las actualizaciones y las modificaciones de los tipos de sellos mecánicos para bombas y compresores.

Para que se logren aplicar de manera apropiada, necesitan de un pequeño trabajo de ingeniería y mantenimiento.

De cartuchos

Se sustituyen muy fácil y proveen la estática necesaria para poder sellar el eje giratorio y su parte estacionaria.

Estos tipos de sellos mecánicos para bombas centrífugas los suelen incorporar los fabricantes de bombas porque es sencillo su mantenimiento.

Simples

Este tipo tiene una pista interna que se lubrica con el mismo gas o fluido que se esté empleando y son los más adecuados cuando se está trabajando con fluidos a bajas temperaturas.

Pero, no deben ser contaminantes, tóxicos o no abrasivos, es decir, cuando el proceso no necesita de una seguridad alta.

Dobles

Los dobles disponen de dos pistas, son las internas y las externas, para lubricarse requieren de otro tipo de líquido externo o líquido de barrera. En los procesos industriales, donde el alto valor añadido del producto y la seguridad, se necesitan los sellos dobles.

Internos

Están balanceados de forma interna, no poseen fricción contra el eje, los resortes se encuentran aislados del fluido, se adaptan a casi todas las bombas, suministran múltiples combinaciones de materiales y se reparan muy fácil.

Externos

Son diseñados para manejar las aplicaciones que son más corrosivas porque ninguna parte metálica posee contacto con el fluido.

Además, tienen un fácil mantenimiento e instalación, con asiento estacionario reversible perfecto para las bombas de vacío.

Estacionarios

Ideales para los espacios que son reducidos. Son los tipos de sellos mecánicos para bombas de agua que vienen insertas en el rotativo, también tienen la opción del inserto en el estacionario que le facilita una amplia combinación de materiales.

Rotativos

Es de resorte corto con un sentido de rotación independiente que tiene una aplicación general, con bajas presiones y un limitado rango de ejes pequeños.

Pueden ser con caras de roce en cerámica y carbón, aparte de que tienen la opción de ser suministrados con cara en acero inoxidable.

Monoresortes

Gracias a su diseño se puede desarmar muy rápido y fácil el sello inclusive de la cara rotativa y logra ser cambiada.

Su construcción estándar consta de caras en cerámica y carbón, partes metálicas en acero inoxidable, elastómeros en nitrilo y un resorte corto.

Multiresortes

Multiresorte quiere decir es independiente del sentido del giro y puede ser de uso tanto interno como externo. Además, tiene una gran estabilidad y aleación entre caras.

Es perfecto para los trabajos con productos limpios y no aglomerantes. Se pueden acomodar sin problemas en los espacios donde se necesitan longitudes de operación corta.

Armado de sello mecánicos para bombas

Para determinar cómo armar un sello mecánico en una bomba industrial es importante que conozcamos la posición de cada elemento del accesorio en el eje.

La primera sección del sello que debe ingresarse en el eje es la cara fija.

Después se coloca la cara dinámica o giratoria y, por último, la brida de la bomba.

Ahora bien, ¿cómo se realiza la instalación de los sellos mecánicos industriales?

Paso 1: Asegúrate de que no exista ningún elemento extraño en la cara estática.
Paso 2: Colócale la tapa de goma a la cara estática con cuidado, sin agregar polvo ni ningún otro contaminante.
Paso 3: Inserta la cara estática hasta el final del eje.
Paso 4: Inserta la brida o tapa de la bomba y marca con un lápiz o marcador permanente el punto exacto en el que termina la estructura de la brida en el eje.
Paso 5: Dirígete al manual de instalación del fabricante y toma el dato “Longitud operacional”, el cual sacas midiendo el diámetro del eje y buscándolo en la tabla que tenga el manual. Por ejemplo, para un eje de 38mm la longitud operacional es de 28,58mm.
Paso 6: Mide desde la marca A que ya hiciste la longitud operacional (28,58mm) hacia afuera del eje (por donde entra la brida) y haz una nueva marca (marca B).
Paso 7: Inserta la cara dinámica en el eje y lleva el extremo del anillo de sujeción a la marca B que hiciste.
Paso 8: Ajusta la cara giratoria con la llave L.
Paso 9: Inserta y ajusta la brida o tapa de la bomba al sistema.
Paso 10: Contrae el sello mecánico hasta la brida y ajustala con fuerza.

De esta sencilla forma el sello para bombas ya está listo para funcionar.

Clasificación de sellos mecánicos que existen

En el mercado puedes encontrar una gran variedad de sellos mecánicos industriales, los cuales pueden brindar un rendimiento mayor al sistema. Estos son:

Simples.
Dobles.
Internos.
Externos.
Estacionarios.
Rotativos.
Balanceados.
No Balanceados.
Sellos componentes.
Sellos cartuchos.
Monoresortes.
Multiresortes.

¿Cómo funciona un sello mecánico?

Para saber cómo trabaja un sello mecánico debemos imaginar sus dos caras: la estática y la dinámica.

La cara dinámica es aquella que va girando a medida que el eje lo hace.

La cara fija se queda bien ajustada a las partes fijas de la bomba de agua. Es en esta cara donde se aloja la llamada pista estacionaria del sistema.

Entonces, mientras el eje va girando y movilizando el fluido del sistema, las caras del sello se encargan de crear una superficie 100% plana y uniforme que está en contacto con la carcasa o brida de la bomba, y que evita la salida del fluido.

Además, existe un lubricante entre ambas caras que garantizan que el desgaste de las superficies sea mínimo y que los resultados sean óptimos.

La función del sello mecánico es evitar que salga agua del interior de la bomba o que entre alguna partícula desde el exterior.

Y para eso también emplea su triple sello: el sello entre las pistas, el sello compuesto por los O’rings dinámicos y el sello compuesto por los O’rings estáticos o las juntas.

¿Cómo elegir el sello mecánico correcto?

Los datos técnicos que debes considerar para elegir sellos mecánicos son:

El fluido, asegurándote que los componentes del sistema tengan compatibilidad química con el gas o líquido a trabajar.
La presión, determinando si el sello será balanceado o no balanceado.
La temperatura de los materiales del sello mecánico.
Las características del fluido, como viscosidad, si son abrasivos, etc.
Las características del material, como límites de temperatura, resistencia química, flexibilidad, conductividad, expansión térmica y resistencia al desgaste.

Mantenimiento para una larga vida útil de un sello mecánico

El mejor mantenimiento que puedes darle a los sellos mecánicos para alargar su vida útil es reemplazar el anillo estático fabricado de resina impregnada en grafito por un anillo fabricado por inmersión en grafito.

También puedes destaparlo, eliminar cualquier impureza que exista dentro de él, asegurarte de que la longitud operacional sea la adecuada y de que esté bien ajustado.

Y, por supuesto, garantizar que el desgaste de las superficies no haya creado irregularidades que afecten su funcionamiento.

En este caso, rectificar las paredes de las caras del sello mecánico ayudará a su correcta función.

Ejemplos de aplicación de un sello mecánico

Algunos ejemplos del uso de los sellos mecánicos son:

Bombas centrífugas.
Compresores
Mezcladores
Agitadores

Y en cualquier equipo giratorio en el que el fluido de trabajó está en contacto con un eje rotatorio.

Ventajas de los sellos mecánicos en la industria

Los sellos mecánicos presentan estas ventajas:

Durante la operación no necesita de ajustes.
Su estructura es muy confiable y la cantidad de una fuga se logra reducir, siempre que el diámetro y la planitud de la superficie del sellado principal cumplan con los requisitos.
Cuenta con una amplia gama de aplicaciones, incluso para los equipos de alta temperatura.
Tienen larga vida, utilizándose de manera continua por uno a dos años y, en ocasiones especiales, es útil durante 5 a 10 años.
Es mínima la pérdida de potencia, ya que la fricción se encuentra en un estado de fricción semilíquido, donde la pérdida de potencia es sólo del 10%.
El casquillo o eje del sello del fuelle no se desgasta y no es sensible a la oscilación del eje giratorio.

¿De qué materiales se fabrican los sellos mecánicos?

El material que más se utiliza en la fabricación de las partes metálicas de los sellos es el acero inoxidable.

Pero, los sellos que son de menor manufactura, son de fundición, usándose aleaciones exóticas como, por ejemplo, A20, A276, entre otros.

También, están los materiales de las caras o las pistas, los cuales pueden ser de cerámica, carburo de tungsteno, bronce, carburo de silicio, acero inoxidable, carbón, etc.

Por último, se consideran las juntas que están fabricadas en materiales de Aflas, Viton, Teflón, Etileno Propileno, Grafoil, Buna, Nitrilo, etc.

¿Dónde comprar sellos mecánicos en Chile y Latinoamérica?

Los sellos mecánicos nunca deben faltar en los compresores y bombas industriales, porque son los que evitan las fugas y mantienen mejor la presión.

En caso que no sepas donde comprarlos, puedes hacerlo con IndusCo. Somos distribuidores de repuestos industriales tanto en Chile como en toda Latinoamérica.

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