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• Juan Jose

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Bases Tecnológicas de Sellado & Materiales

I. Fundamentos de Sellado II. Fundamentos en Sellos Mecánicos III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento. IV. Ingeniería de Sellado V. Instalación de Sellos Mecánicos

I. Fundamentos en Sellado

I. Fundamentos en Sellado Elementos básicos de la bomba 1 - Succión 2 - Impeller 3 - Descarga 4 - Back plate (estacionario) 5 – Eje rotor 6 – Sello mecánico en la cámara (stuffing box) 7 - Gland 8 - Rodamientos

I. Fundamentos en Sellado El Sello Mecánico

I. Fundamentos en Sellado El Sello Mecánico: Ubicación

I. Fundamentos en Sellado Empaquetaduras Estáticas

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I. Fundamentos en Sellado Empaquetaduras Dinámicas % ' ( )

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II. Fundamentos en Sellos Mecánicos

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II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Elementos básicos del sello ! * /& 1 # ! * 5&

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II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Cara Rotativa

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II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Tipos de caras rotativas Insertada

Sólida

Caras compuestas Ajustada

Soldada

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Cara Estacionaria

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Tipos de caras estacionarias Cara sólida

O-ring simple, sin pin

Doble O-ring

O-ring simple, con pin

Con rubber cup

Sujeta

Compuesta Ajustada o soldada

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Tipos de sellos secundarios O-rings O-ring cubiertos rubber cup U-cup Statotherm Wedge Quad-ring

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos 0C/32F - 30C/-20F - 40C/-40F - 20C/-4F - 30C/-20F

Nitril Butadien Perbunan (NBR) Ethylen Propylen Dien EPDM (Nordel)

+ 100C/212F (nunca con aceite) + 140C/284F (agua)

Fluor Carbon Viton (FKM)

+ 200C/392F + 75C/167F (agua)

Perfloruro Kalrez (FFKM)

O-rings estáticos

+ 235C/450F Temperatura

- 20C/-4F

Nitril Butadien Perbunan (NBR)

- 20C/-4F

Ethylen Propylen Dien EPDM (Nordel)

- 5C/23F - 20C/-4F

Fluor Carbon Viton (FKM)

+ 75C/167F

Temperatura

(nunca con aceite) + 140C/284F (agua) + 150C/302F (aceite) + 75C/167F (agua)

Perfloruro Kalrez (FFKM)

O-rings dinámicos

+ 235C/450F

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Posición y compresión de los O-Ring O-ring estático max. 20 %

O-ring estacionario 10 o 12 % O-ring dinámico 7 % - 8%

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Resortes

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Resorte simple y múltiple Resorte Simple Resorte sinusoidal

Resortes simples o múltiples Espiral / cilíndrico o cónico

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Resorte simple y múltiple

El sello simple tiene un solo resorte de dimensiones mayores • • • •

Diseño robusto No se tapona con facilidad Mejora el enfriamiento Generalmente depende de la dirección de rotación

Múltiples resortes, contiene resortes de dimensiones inferiores • Distribución equilibrada de la fuerza de los resortes • Mayores diámetros de ejes • Diseño corto del sello • Independiente a la rotación y dirección del eje

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Dirección de rotación del resorte cónico Cara rotativa Dirección de observación Resorte ccw Sentido de rotacion antihoraria

Resorte cw Sentido de rotacion horaria

Estándar

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Tipos de Sellos Mecánicos Pusher

Fuelle metálico laminar

metálico ondulado

elastomérico

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Transmisor de Torque

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Trasmisor de Torque Transmisor de torque no positivo Resorte cónico Anillo tipo Clamp

Transmisor de torque positivo Prisionero Tipo Dog point

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Materiales de acuerdo al DIN Caras blandas

Caras Duras

B = Buko 1

S = Bume 5

A = Buko 03

V = Buke 5 Q1 = Buka 22 Q2 = Buka 20 U2 = Buka 16 Q3 = Buka 30

Conductividad térmica de los materiales de las caras

Resistencia química de los materiales de las caras

Peso específico de los materiales de las caras

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Materiales blandos (Carbón)

Tipos de Carbón Carbón grafitado con impregnación de resina Carbón grafitado con impregnación de metal (antimonio)

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Materiales duros Aceros Alloys

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Materiales duros Cerámica blanca

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Materiales duros Carburo de Tungsteno

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Materiales duros Carburo de Silicio

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Materiales de los sellos secundarios No elastómeros G = Statotherm, grafito puro T = PTFE (Polytetrafluorethylen - Teflón) Y1 = Burasil, empaquetadura libre de asbesto

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Materiales de los sellos secundarios Elastómeros P = Nitril Butadien rubber( Perbunan ) V = Fluor-rubber, FPM, (Viton ) K = Perfluor-rubber, (Kalrez, Chemraz ) E = Ethylen-Propylen-Dien rubber, EPDM (Nordel) Nunca con aceites o similares Elastómeros recubiertos M1 = TTV, Viton doble PTFE envoltura Teflón M2 = TTE, EPDM (Nordel), doble PTFE envoltura Teflón

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Resortes y otros componentes metálicos Resortes 1.4571 = acero inoxidable, 316 L 2.4610 = Hast. C4 Otros materiales de construcción 1.4571 = acero inoxidable, 316 L 2.4610 = Hast. C4 1.4462 = Duplex SS, 329

II. Fundamentos en Sellos Mecánicos Nomenclatura para designar los materiales de los sellos 1

2 3 4 5

Q12 Q1 V G G 1 Cara rotativa 2 Cara estática 3 Sello secundario 4 Resorte 5 Otras partes constructivas del sello

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Sistemas para Bombas

Sistema de Suministro

Sello

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Existen algunas formas constructivas cuya utilización puede mejorar las condiciones de trabajo del sello mecánico. Incluso, en determinadas aplicaciones, resulta imprescindible el diseño de instalaciones auxiliares que garanticen la seguridad del efecto de sellado. Para que sirven ?

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Recirculación

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Recirculación

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Separadores Ciclónicos (Termosifones) Es un filtro continuo y su principio de funcionamiento es la separación de fluidos o partículas de distinta densidad mediante la centrifugación de los mismos. Las partículas vuelven a ser inyectadas al ingreso de la bomba y el fluido limpio es dirigido a la caja de sellos.

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Circulación Inversa

Basado en el mismo principio que la recirculación, la circulación inversa comunica la caja de sellos con la aspiración de la bomba.

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Circulación Inversa

Basado en el mismo principio que la recirculación, la circulación inversa comunica la caja de sellos con la aspiración de la bomba.

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Flushing

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Medios Usados como Flushing Medios preferidos -Fluido del proceso -Fluido aceptado por el proceso desde fuente externa Agua Aceite Metanol Aire Nitrogeno

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Quench:

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Medios usados como Quench Agua Aceite ( aceite blanco, diesel,etc. ) Glicol Mezclas Agua / Glicol Aire Nitrogeno Vapor

Características Importantes Capacidad térmica Lubricidad Compatibilidad Viscosidad Estabilidad térmica

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento Sistemas de Suministros son usados: Para sellos simples con flushing / quench

Para sellos dobles En arreglo tandem Para sellos dobles En arreglo back to back

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento

Los sistemas de Lubricación antes mencionados se contemplan en Planes de Sellado segun normas API 6827 e ISO 21049 (equivalentes) Burgmann sigue la norma API 682

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento

III. Sistemas de Lubricación y Enfriamiento

IV. Ingeniería de Sellado

IV. Ingeniería de Sellado Fuerzas de sellado Fuerzas estáticas Fuerzas hidráulicas

Resorte

eje

Medio

IV. Ingeniería de Sellado Arreglo sello múltiple

Producto

Quench media

Tandem

Fluido Barrera

Espalda – Espalda / Cara - Cara

IV. Ingeniería de Sellado Sello múltiple (Tandem)

Producto

Quench o Barrera

Atmósfera Funciona como sello simple con sello de seguridad Medio Quench sin presión Posibilidad de supervisión del sello Control de goteo

Protección al vacío Protección ambiental Enfriamiento o calentamiento Reducción de contaminación

IV. Ingeniería de Sellado Generación de calor y calor del fluido

Dispersión del calor

Generación de calor

IV. Ingeniería de Sellado Generación de calor, vaporización Alta temperatura, cercano a la curva de vapor Presión de la bomba

Fricción Generación de calor

Caída de presión

Presión atmosférica

Vaporización

IV. Ingeniería de Sellado Microflujo Cual es el microflujo permisible?

Eje

Goteo

Que está el cliente listo para aceptar…!?

IV. Ingeniería de Sellado Microflujo Debe ser el suficiente para el correcto funcionamiento del sello Influyen muchos factores Es necesario para el funcionamiento óptimo

IV. Ingeniería de Sellado Parámetros del Microflujo (caras)

IV. Ingeniería de Sellado Parámetros del Microflujo (proceso)

IV. Ingeniería de Sellado Parámetros básicos Presión de la caja Velocidad del eje Dirección de rotación Temperatura de trabajo Viscosidad del Producto / Medio Diseño y tamaño de la bomba / tamaño del eje

IV. Ingeniería de Sellado Influencia de la temperatura

°C

IV. Ingeniería de Sellado Influencia del Sentido de Rotación Resortes Resorte horario o antihorario Resorte independiente del sentido de rotación Rosca de Bombeo Rotación horario o antihorario Rotativo/Estacionario, counter rotating

IV. Ingeniería de Sellado Influencia del medio Gravedad Especifica

Lubricación posible, diseño, operación del sello

Concentración, cristalización, sólidos en suspensión

Selección de Materiales

pH

Selección de Materiales

Presión de vapor

Presión de Vapor entre las caras de contacto

Punto de fusión

IV. Ingeniería de Sellado Influencia de dimensiones (Especificaciones)

IV. Ingeniería de Sellado Consideraciones para el montaje

La mayoría de fallas prematuras en sellos mecánicos se producen por errores de montaje. Para evitarlo deben comprobarse todos los parámetros que afectan su funcionamiento como:

Excentricidad:

La excentricidad del eje no debe superar los siguientes valores: Ø