Cierres mecanicos para bombas

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Todos los días recibimos juntas mecánicas de mecánicos que, o bien necesitan que identifiquemos la junta para poder sustituirla, o bien necesitan que la reparemos. En ambos casos, el procedimiento es el mismo. Identificar la bomba, el impulsor y los tamaños de aspiración y descarga no sirve de mucho. Las bombas se colocan en una gran variedad de aplicaciones. La junta tiene que estar diseñada para la aplicación más que la bomba. Los fabricantes de bombas colocan múltiples configuraciones de juntas en las bombas que venden, por lo que el modelo de bomba por sí solo no es la respuesta.

Para empezar, siempre es útil obtener los números de pieza de la junta. Los principales fabricantes, como John Crane, Flow Serve y Chesterton, colocan números de pieza en la junta que reflejan el elastómero, las caras de la junta y la metalurgia de la misma.

Si no hay número de pieza o éste se ha desgastado por el servicio, aún es posible identificar algunos de los componentes. Empiece por el elastómero más débil. El razonamiento deductivo le llevará a la pista correcta. Primero investigue los componentes de goma. ¿Parecen atacados químicamente, fundidos o son frágiles o duros? Si siguen siendo flexibles y están en buen estado, sabemos al menos que el elastómero era compatible con el servicio. Si no lo son, sabemos que necesitamos un elastómero diferente. Empezando por la temperatura y la aplicación, se pueden reducir los elastómeros compatibles. Si está a más de 325 F es probable que sea Viton o Aflas. Si se trata de una temperatura superior a 325 F y una aplicación química, una tabla de compatibilidad química le ayudará.

Tipos de cierres mecánicos para bombas

Un cierre mecánico es un dispositivo muy eficaz. Toda bomba centrífuga debe acomodar un eje que gira mientras mantiene mecánicamente el fluido o el gas contenido en el «extremo húmedo» de la bomba. Los cierres mecánicos constan principalmente de una cara de cierre rotativa con un mecanismo de accionamiento que gira a la misma velocidad que el eje de la bomba, una cara de cierre estacionaria que se acopla a la rotativa y se retiene mediante un prensaestopas o, en algunos modelos de bombas, una tapa de prensaestopas integral, un conjunto de tensión (que utiliza muelles o un fuelle metálico) que mantiene la cara rotativa firmemente colocada contra la cara estacionaria para evitar, excluir y contener la contaminación y las fugas, tanto cuando la bomba no está en funcionamiento como cuando el eje de la bomba está girando. Las juntas de sellado estático, los orings o los fuelles elastoméricos se sitúan estratégicamente para completar el conjunto del cierre.

La base del funcionamiento de un cierre mecánico son las caras del cierre que giran y las fijas. Las caras del cierre son tan planas que es imposible que un líquido o un gas fluya a través de ellas. Esto permite que un eje gire, mientras se mantiene un cierre mecánico. Lo que determina la cantidad de tiempo que durará una junta es la selección de la combinación de materiales de junta adecuada para la aplicación. Caras de juntas duras para servicios abrasivos, Carbono Vs. Cerámica para agua simple (o anticongelante en el caso de aplicaciones de automoción). Carbono Vs. Carburo de Silicio para la mayoría de las aplicaciones para reducir el consumo de energía y proporcionar una larga vida útil. Para aplicaciones críticas se suele recomendar el uso de cierres mecánicos dobles.

Sellador

Los sellos mecánicos son componentes que mantienen el fluido bombeado (o «bombeado») confinado en la carcasa de la bomba. Estos sellos se instalan en el lugar donde el eje entra o sale de la carcasa y su propósito es evitar las fugas. Hay muchos cientos de estilos, tamaños y configuraciones de juntas.    Todos utilizan los principios subyacentes de las combinaciones de caras fijas y giratorias (Fig. 1).    Algunos son sencillos y económicos; otros son complejos y merecen una atención especial (Ref. 1).

Los cierres mecánicos convencionales suelen aplicar la presión de un muelle o alguna otra fuerza de cierre a la cara de la unidad giratoria de la figura 1. Sin embargo, muchos cierres mecánicos están diseñados con un solo muelle helicoidal, otros con varios muelles helicoidales pequeños y otros con fuelles plisados que aplican una fuerza de cierre a la parte estacionaria del cierre. Se denominan cierres mecánicos rotativos si, tal como está configurado en la figura 1, la cara con muelle forma parte de la unidad rotativa y está sujeta al eje.    Por así decirlo, se tambalea.

Utilizamos el término sello estacionario cuando se aplica una fuerza de cierre con resorte a la unidad de sello no giratoria (estacionaria). Las juntas estacionarias son ventajosas cuando hay una desviación conocida del eje y en sistemas de ejes que funcionan a una velocidad periférica elevada.    Como el eje se desvía bajo carga, un cierre convencional tendrá sus muelles en movimiento en todo momento. No es el caso de las juntas estacionarias. A medida que el eje se desvía, el muelle o los muelles de una junta estacionaria se comprimirán o alargarán sólo para adaptarse a la nueva inclinación/desviación del eje. En otras palabras, la cara siempre estará en ángulo recto (90 grados) con respecto al eje.

Tipos de cierres mecánicos pdf

Los cierres mecánicos son el tipo más común de componente de sellado utilizado en las bombas de la industria moderna. Sustituyendo a las empaquetaduras en los últimos 50 años aproximadamente, han servido para reducir drásticamente las emisiones de la industria, el uso de energía y el tiempo de inactividad en todo el mundo.

La principal ventaja de una junta de cartucho sobre una junta de componente es la facilidad de instalación. La instalación incorrecta es una de las principales causas de fallo de los sellos, los sellos de cartucho eliminan muchos de los problemas asociados al cambio de sellos en el campo.

Un sello de empuje es aquel en el que hay un elemento de resorte en el sello (utilizado para mantener el contacto de las caras del sello). Los tipos de muelle incluyen Belleville, multimuelle, etc. Este tipo de sello requiere un sello secundario dinámico.

Un cierre de gas es un cierre doble en el que el fluido de barrera es un gas; en las bombas, suele ser un cierre lift-off de gas. En un cierre por despegue de gas, las caras no están en contacto mientras la máquina está en funcionamiento. Están separadas por una fina película de gas (flujo). Si funcionan correctamente, tienen un desgaste muy reducido.

Los tipos de juntas anteriores pueden combinarse (aunque no siempre es lo mejor, por ejemplo, una junta de despegue de gas requeriría una estrecha colaboración entre los fabricantes de la máquina y de las juntas para conseguir un funcionamiento fiable).