Un sello mecánico se denomina balanceado cuando los diámetros de cara en contacto han sido reducidos en relación al diámetro de movimiento relativo, de modo que la carga en la cara sea menor que la presión hidráulica del fluido en operación.
Balanceado | No Balanceado |
Esto es necesario para asegurar la prescencia de una película del fluído entre las caras, dado que la presión que trata de penetrar entre las superficies lapeadas dede ser mayor que la carga que por empuje axial están soportando y particularmente indispensable cuando se opere en altas presiones o se manejen fluidos de baja gravedad específica.
Un sello mecánico puede ser diseñado ya sea con un resorte único o bien con resortes múltiples de acuerdo a las características del fluído a sellar.
Tipo UO | Tipo RSO |
En el resorte único, el mayor grueso de su sección resiste por más tiempo la corrosión que el delgado alambre de los resortes múltiples. Estos sin embargo, producen en conjunto radial mejor uniformidad de carga a las caras de contacto y pueden fabricarse económicamente de materiales exóticos de alta resistencia corrosiva. (Hastelloys, Inconel y aún Titanio).
El tipo de sellado secundario agrupa a los sellos mecánicos dentro de las categorías de sellos de empuje y sellos de no-empuje. El sello de empuje, el cual utiliza anillos "O", Cuñas, U-Cup, anillos en "V" u otros empaques, el sello secundario debe deslizarse por empuje a lo largo del diámetro exterior de la flecha para compenzar el desgaste de las caras de contacto.
Los anillos en "O" son simples y de fácil habilitación, sus limitaciones son la compatibilidad del fluido operante con el elastómero seleccionado y la temperatura que éste pueda soportar.
Empaques |
Las cuñas fabricadas de TFE son compatibles con una gran variedad de productos químicos y su resistencia a los limites de temperatura cubre desde aplicaciones criogénicas a -215 C hasta un máximo de 260 C; fabricadas de asbestos especiales este límite puede incrementarse hasta 345 C.
En muy altas presiones se usan anillos en "V" o arreglos especiales de empaquetadura. Sin embargo como estos ensambles requieren mayor espacio se sacrifica la flexibilidad entre las caras y se pierde el buen punto pivote que tienen por configuración el anillo en "O" o la cuña.
Los sellos de no-empuje, utilizan en contraste, el elemento sellante secundario en configuración de fuelle; uno de sus extremos se sujeta firmemente a la flecha formando un sellado estático y creando el punto inicial de arrastre positivo.
Tipo FH | Tipo MOR |
Tipo FT |
Las convulsiones del fuelle que no establecen contacto con el diámetro exterior de la flecha compensan el desgaste de las caras en contacto y proporcionan excelente flexibilidad. Además de los conocidos fuelles de elastómetros, se utilizan para productos corrosivos fuelles de TFE y para servicios exóticos y termperaturas sobre 345°C fuelles metálicos.
Dependiendo de cual de los elementos de sellado primario está en giro, los sellos mecánicos se agrupan en cabeza rotativa o cabeza estacionaria. Ambos sistemas son usados, la selección depende primordialmente del tipo de equipo en que serán usados.
Tipo CO | Tipo CTO |
En muy altas revoluciones el diseño simple del asiento, permite más fácil balance dinámico. Sin embargo, las mayores aplicaciones incluyen cabeza rotativa.
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