Principios_sellos-mecanicos

Curso Básico de Sellos Mecánicos Lima, Junio 2009

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contenido Partes básicas del sello Funciones de los sellos mecánicos Arreglos en los sellos mecánicos Generación de calor filtraciones Parámetros básicos

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1. Definición de sello mecánico

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1. Mantener la estanqueidad entre 2 espacios a diferentes presiones

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1. Función de los sellos

Inhalt



Máxima estanqueidad posible



Máximo tiempo de duracion, minimo desgaste



Máxima seguridad de funcionamiento, sin mantenimiento ni reparaciones.



Mínimas pérdidas por fricción (consumo de energía) y formación de calor mínima.



Espacio mínimo de instalación.



Máxima eficacia costo-beneficio.

2. Componentes básicos de un sello Unidad rotativa  Cara rotativa del sello (1)  0-ring dinámico (2)  Resorte (5)  Torque transmission (6)

Unidad estacionaria  Cara estacionaria del sello (3)  O-ring estacionario (4) Inhalt

6

5

2

1

3

4

3. Principio de funcionamiento de un sello Fuerzas de cierre  Fuerzas estáticas  Fuerza hidraúlica

resorte

Eje

Inhalt

Medio

3. Principio de funcionamiento de un sello Medio/Barrera El medio sirve como lubricante y refrigerante

Refrigeración

Medio

eje

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Lubricación

4. Clasificación de los sellos mecánicos Según presiones: Presiones bajas: Desde vacio hasta 10 bar (150 psi) Presiones medias: Desde 10 bar hasta 50 bar (725 psi) Altas presiones: Desde 50 bar hasta 250 bar (3625 psi) Velocidad periferica Max.: Hasta 120 m/s Temperatura Max. : 220 C (sellos standard sin refrigeracion) 450 C (sellos de fuelle con refrigeracion) Diametros Max.: Desde 6 hasta 500 mm

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4. Influencia de diámetro del eje

Vg = Inhalt

Dm * n * π 60.000

Vg = Velocidad lineal[m/s] Dm = Diametro de cara [mm] n = revoluciones [r.p.m.]

4. Clasificación por el diseño del sello Sellos balanceados y no balanceados Factor de carga hidraúlico (k)

Superficie carga hidraulica k-Factor = Area de sellado en la cara (D² - dh²) k* = (D² - d²)

dh = Diámetro hidraúlico D = OD de cara de contactot d = ID de cara de contacto

k-Factor = 0,7 hasta 1,2 en la práctica * Presión en OD

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4. Clasificación de los sellos por su diseño Sellos no balanceados k >1 = sellos no balanceados 

Para medios de baja presión / depende del producto ØDa

ØDa

ØDi ØDh Inhalt

4. Clsificación por su diseño Sellos balanceados k <1 = factor de balanceo 

Para altas presiones



Medios con flashing

ØDo

ØDo

ØDh

ØDi

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5. Factores que influyen en la formación de calor

Inhalt



Coeficiente de conductividad térmica



Coeficiente de dilatación térmica



Factores externos de disipación del calor

5. Generación de calor, vaporización Alta temperatura, cerrando curva de vapor

Fricción Generación calor

Gotas a presión

Vaporización Inhalt

5. Generación y flujo del calor

Generación de calor Flujo de calor Inhalt

6. Efecto del FLUSHING o refrigeración en el sello

Flushing en la Caja 1. Desde la descarga 2. Flushing externo A la cara del sello

Inhalt

6. Efecto del FLUSHING o refrigeración en el sello

Inhalt

7. Goteo

 ¿Cuál es el rango aceptable de filtración?

Eje

Filtración

 Cuanta filtración puede aceptar el cliente…!? Inhalt

7. Goteo Leakage contemplation 1.000.000,000

1 drop/sec.

100.000,000 2 drops/sec. 10.000,000 1.000,000

Steady drops

Liter

100,000 Gush ∅ 1,6 mm 10,000 Gush ∅ 3,2 mm

1,000 0,100

Gush ∅ 4,8 mm

0,010 Gush ∅ 6,4 mm

0,001 1 Minute

Inhalt

1 Hour

1 Day

1 Week Time

1 Month

8. MATERIALES DE LAS CARAS DESLIZANTES – PROPIEDADES

Inhalt

8. Materiales de las caras Conductividad Térmica de los Materiales de las Caras

Inhalt

Carbón

Carbón

(resina)

(antimonio)

CrMo

Al.Oxido

Tungsteno Carburo

Silicio Carburo

8. Materiales de las caras Resistencia Química de los Materiales de las Caras

Inhalt

Carbón

Carbón

(resina)

(antimonio)

CrMo

Al.Oxido

Tungsteno Carburo

Silicio Carburo

Materiales de las caras Dureza de los Materiales de la Cara

Inhalt

Carbón

Carbón

(resina)

(antimonio)

CrMo

Al.Oxido

Tungsteno Carburo

Silicio Carburo

9. MATERIALES DE LOS ELASTOMEROS PROPIEDADES

Inhalt

9. Materiales de los elastómeros Sellos secundarios , límites de temperatura 0C/32F Nitril Butadien Rubber Perbunan*

- 30C/-20F - 40C/-40F

+ 100C/212F

Ethylen Propylen Dien Rubber EPDM

- 20C/-4F

+ 150C/302F (no usar con nigún aceite) + 140C/284F (agua)

O-rings Estáticos

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

Fluor Carbon Rubber Viton*

Temperatura - 20C/-4F

Nitril Butadien Rubber, Perbunan*

- 20C/-4F

Ethylen Propylen Dien Rubber, EPDM

- 5C/23F Inhalt

Fluor Carbon Rubber, Viton*

+ 75C/167F (no usar con ningún aceite) + 140C/284F (agua)

+ 150C/302F (aceite) + 75C/167F (agua) Temperatura

O-rings Dinámicos

10. Tipos constructivos de sellos mecánicos Sellos de resorte único – resorte multiple

Resortes

Inhalt

10. Tipos constructivos de sellos mecánicos Simple o multiresorte

Resortes

El sello mecánico tiene un solo gran resorte

Multiresortes, varios resortes pequeños

• • • •

• • • •

Inhalt

Diseño robusto No se atasca con facilidad Mejor enfriamiento Generalmente depende del sentido de rotación del eje

Distribución equitativa de resortes Para diámetros grandes Diseño de ancho corto Independiente del sentido de rotación

11. Disposición de los sellos mecánicos Arreglos de sello simple

Sellos simples Inhalt

11. Sello doble en Tandem (presurizado o sin presión)

Producto

Quench- o Buffer media

Atmósfera  Funciona como un sello simple con sellado de seguridad  Quench media pressureless ( standard )  Posibilidad de vigilar el sello  Control de filtración Inhalt

   

Protección contra vacio Protección del medio ambiente refrigeración / calentamiento Reducción de la contaminación

Daños en sellos Mecánicos : Factores FACTORES DE FALLA: b. Por mala selección del sello c. Por mala instalación del sello d. Por mala operación del sello DAÑOS EN SELLOS 7. Por influencia química (corrosión) 8. Por influencia mecánica 9. Por influencia Térmica 10. Por selección incorrecta del material 11. Por selección incorrecta del diseño del sello

Inhalt

Por causas químicas (corrosión)

Inhalt

Por influencia mecánica

Inhalt

Por influencia mecánica

Inhalt

Por influencia termica

Inhalt

CUIDADOS AL INSTALAR SELLOS MECÁNICOS

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FALLAS POR DESPERFECTOS DE MÁQUINA

1 . DIMENSIONES DEL EJE O BOCINA

* EJE O BOCINA

+ 0.001´´ ( 0.03mm) o

+ 0.00´´ y - 0.02´´(0.05mm)

Su acabado superficial = 32 RMS

* CAJA DEL SELLO MECANICO Y CARCAZA

+ - 0.005´´ ( 0.13mm)

Inhalt superficial = 63 RMS Su acabado

DESPLAZAMIENTO AXIAL DEL EJE 0.002” 0.050 mm.

Inhalt

DEFLEXION RADIAL DEL EJE 0.002” 0.050 mm.

Inhalt

EXCENTRICIDAD DEL EJE O DE LA MANGA DEL EJE 0.002” 0.050 mm.

Inhalt

PERPENDICULARIDAD DE LA CAJA DEL SELLO MECANICO CON EL EJE 0.003” 0.075 mm.

Inhalt

CONCENTRICIDAD DE LA CAJA DEL SELLO CON EL EJE 0.005” 0.13 mm.

Inhalt

Influencia de dimensiones (Especificaciones)  Diametro de eje y diseño de eje  Diametro de bocina deeje y diseño de bocina  Diametro de la caja del sello  Profundidad de la caja del sello  Diametro entre centro de pernos  Numero de pernos  Maxima longitud de instalación  Distancia a la primera obstruccion  Longitud referencial desde el housing hasta la bocina del eje Inhalt

Reference dimension

…Eso es!!!! Ahora.......

Conoces lo básico de un SELLO MECÁNICO!

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