Date post: | 23-Aug-2014 |
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DEFINICIÓN DE DEFINICIÓN DE SELLO MECÁNICOSELLO MECÁNICO
Es un dispositivo que elimina la fuga Es un dispositivo que elimina la fuga en fase líquida de un fluido, contenido en fase líquida de un fluido, contenido en cualquier equipo de proceso, en el en cualquier equipo de proceso, en el área de la entrada de un eje que tenga área de la entrada de un eje que tenga movimiento rotativo.movimiento rotativo.
Y se basa en el contacto entre dos Y se basa en el contacto entre dos superficies planas, paralelas y pulidas superficies planas, paralelas y pulidas o lapeadas colocadas o lapeadas colocadas perpendicularmente al ejeperpendicularmente al eje. .
VENTAJAS AL UTILIZAR EL VENTAJAS AL UTILIZAR EL SELLO MECÁNICOSELLO MECÁNICO
REDUCE LA FRICCIÓN Y PÉRDIDA DE REDUCE LA FRICCIÓN Y PÉRDIDA DE POTENCIA.POTENCIA.
ELIMINA EL DESGASTE PREMATURO DE LA ELIMINA EL DESGASTE PREMATURO DE LA FLECHA O MANGA.FLECHA O MANGA.
MINIMIZA LA FUGA.MINIMIZA LA FUGA. HABILIDAD PARA ABSORBER EL JUEGO Y HABILIDAD PARA ABSORBER EL JUEGO Y
DEFLEXIÓN NORMALES DEL EJE ROTATIVO.DEFLEXIÓN NORMALES DEL EJE ROTATIVO. REDUCE TIEMPOS DE MANTENIMIENTO.REDUCE TIEMPOS DE MANTENIMIENTO. PERMITE OPERAR CON SEGURIDAD FLUIDOS PERMITE OPERAR CON SEGURIDAD FLUIDOS
TÓXICOS, CORROSIVOS O INFLAMABLESTÓXICOS, CORROSIVOS O INFLAMABLES
PARTES DEL SELLO PARTES DEL SELLO MECÁNICOMECÁNICO
CABEZA ASIENTOCARA DE CONTACTO “A” CARA DE CONTACTO “B”
EMPAQUE DE CABEZAUNIDAD DE COMPRESIÓNELEMENTOS DE ARRASTRE
EMPAQUE DE ASIENTO
EQUIPOS FACTIBLES DE EQUIPOS FACTIBLES DE UTILIZAR SELLOS UTILIZAR SELLOS
MECÁNICOSMECÁNICOS BOMBAS CENTRIFUGAS.BOMBAS CENTRIFUGAS. BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO
POSITIVO ROTATIVO.POSITIVO ROTATIVO. REACTORES Y AGITADORES.REACTORES Y AGITADORES. MOLINOS.MOLINOS. COMPRESORES CENTRÍFUGOS.COMPRESORES CENTRÍFUGOS. SEPARADORAS CENTRÍFUGAS .SEPARADORAS CENTRÍFUGAS . TURBINAS.TURBINAS. PROPELAS Y OTROS.PROPELAS Y OTROS.
PARTES DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA
•1.- SUCCIÓN
12
•2.- IMPULSOR3 •3.- DESCARGA
•5.-FLECHA5 •6.-SELLO MECÁNICO
6
•7.-BRIDA DEL SELLO
7
•8.-BALEROS
8
44.- CAJA DE ESTOPEROS
PUNTOS DE SELLADO PUNTOS DE SELLADO EN UNA CAJA DE SELLOEN UNA CAJA DE SELLO
2.-Entre la brida y el asiento o cabeza de sello estacionario.
2
5.-Entre las caras de contacto.
5
3.-Entre la flecha y la cabeza de sello o asiento giratorio.3 4.-Entre la flecha y camisa.
4
1
1.-Entre la brida y la caja del sello
CARAS DE CONTACTOCARAS DE CONTACTOSe requiere una combinación de materiales que resista químicamente al fluido a sellar, y uno tiene que ser pista y el otro cara de desgaste; la pista tiene que ser de un material mas duro que la de desgaste, la cual tiene que estar totalmente dentro de la pista
MATERIALES DE DESGASTE MATERIALES DE PISTATeflon con fibra de vidrioBronceCarbonCarburo de tungsteno
Ni resistStelliteCerámica sólidaOxido de cromo aplicadoHastelloy B ó CCarburo de tungsteno
Carburo de silicio.
Cara de desgaste
Cara de pista
CLASIFICACIÓN POR CLASIFICACIÓN POR DISEÑODISEÑO
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SELLO NO BALANCEADOSELLO NO BALANCEADO
Para presiones hidráulicas en la caja del sello entre: -2 Kg/cm2 y hasta 14 Kg/cm2
SELLO BALANCEADOSELLO BALANCEADO
Para presiones hidráulicas en la caja del sello entre 14 Kg/cm2 y 150 Kg/cm2
BALANCE HIDRAÚLICOBALANCE HIDRAÚLICO
Cara de sello 0% balanceado (Diseño Teórico)
FUERZA DELRESORTE
FUERZAS HIDRAULICAS
BALANCE HIDRAÚLICOBALANCE HIDRAÚLICO
Cara de sello 100% balanceado (Diseño Teórico)
FUERZA DEL RESORTE
FUERZAS HIDRAULICAS
BALANCE HIDRAÚLICOBALANCE HIDRAÚLICO
Cara de sello 50% balanceado (Diseño Real) Balances del 30% al 60%
FUERZA DEL RESORTE
FUERZAS HIDRAULICAS
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CLASIFICACIÓN POR CLASIFICACIÓN POR DISEÑODISEÑO
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CLASIFICACIÓN POR CLASIFICACIÓN POR DISEÑODISEÑO
BUNA-NNEOPRENOVITONEPRKALREZTFE VIRGENTFE/FVFLEXITALICGRAFOIL
DISEÑOS Y RANGOS DE TEMPERATURA PARA EMPAQUES.
DE -40 ºC a + 100 ºCDE -40 ºC a + 100 ºCDE -25 ºC a + 205 ºCDE -50 ºC a + 150 ºCDE -40 ºC a + 290 ºCDE -20 ºC a + 260 ºCDE -270ºC a + 260 ºCDE -215ºC a + 400 ºCDE -20 ºC a + 400 ºC
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CLASIFICACIÓN POR CLASIFICACIÓN POR DISEÑODISEÑO
CARACTERISTICAS DEL SELLO CARACTERISTICAS DEL SELLO DE NO EMPUJEDE NO EMPUJE
EL EMPAQUE DE LA EL EMPAQUE DE LA CABEZA NO SE CABEZA NO SE DESPLAZA A LO DESPLAZA A LO LARGO DEL EJE, POR LARGO DEL EJE, POR EL DESGASTE DE LA EL DESGASTE DE LA CARA DE CONTACTO.CARA DE CONTACTO.
TODOS LOS SELLOS TODOS LOS SELLOS DE FUELLE SON DE DE FUELLE SON DE NO EMPUJENO EMPUJE
TIPOS DE FUELLE EN TIPOS DE FUELLE EN SELLOS DE NO EMPUJESELLOS DE NO EMPUJE
FUELLE DE ELÁSTOMERO (HULE) FUELLE METÁLICO
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CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR DISEÑODISEÑO
SELLOS CON CABEZA SELLOS CON CABEZA ROTATIVAROTATIVA
ESTOS SELLOS SE ESTOS SELLOS SE UTILIZAN PARA UTILIZAN PARA VELOCIDADES VELOCIDADES TANGENCIALES DEL TANGENCIALES DEL EJE MENORES A 2 EJE MENORES A 2 m/seg (4500 ft/minm/seg (4500 ft/min))
SELLO CON CABEZA SELLO CON CABEZA ESTACIONARIAESTACIONARIA
SE USA CUANDO SE USA CUANDO LA VELOCIDAD LA VELOCIDAD TANGENCIAL DEL TANGENCIAL DEL EJE SUPERA A EJE SUPERA A LOS 2 m/seg. LOS 2 m/seg. ( 4500 ft/ min). ( 4500 ft/ min).
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CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR DISEÑODISEÑO
CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR ARREGLOARREGLO
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SELLOS SENCILLOS DE MONTAJE INTERNOSELLOS SENCILLOS DE MONTAJE INTERNO
LA FUERZA POSITIVA HIDRAULICA ( ) SE SUMA A LA FUERZA DE LOS RESORTES O FUELLE ( ) EN EL MISMO SENTIDO PARA CERRAR LAS CARAS DE CONTACTO
CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR ARREGLOARREGLO
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SELLO SENCILLO NO BALANCEADO DE SELLO SENCILLO NO BALANCEADO DE MONTAJE EXTERIORMONTAJE EXTERIOR
SELLO TIPICO INTERIOR EN MONTAJE EXTERNO PARA PRESIONES EN LA CAJA NO MAYORES A 2 Kg/cm2.LA FUERZA DEL RESORTE( ) ES OPUESTA A LA FUERZA POSITIVA HIDRAULICA ( )
SELLO MECANICO BALANCEADO PARA MONTAJE EXTERNO QUE RESISTE PRESIONES EN LA CAJA HASTA 25 Kg/cm2.LA FUERZA DEL RESORTE( ) SE SUMA A LA FUERZA POSITIVA HIDRAULICA ( )
SELLO SENCILLO DE MONTAJE EXTERIOR SELLO SENCILLO DE MONTAJE EXTERIOR BALANCEADOBALANCEADO
CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR ARREGLOARREGLO
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SELLO MECANICO SELLO MECANICO DOBLE (TIPICO)DOBLE (TIPICO)
PRODUCTO A SELLAR
LIQUIDO BARRERA DE LUBRICACION
SELLO MECANICO DOBLE EN SELLO MECANICO DOBLE EN AGITADOR.AGITADOR.
ENTRADA
SALIDALIQUIDO BARRERA DE LUBRICACION
VAPOR DEL PRODUCTO SELLADO
PRODUCTO SELLADO
CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR ARREGLOARREGLO
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SELLO MECANICO SELLO MECANICO DOBLE ENCONTRADODOBLE ENCONTRADO
PRODUCTO A SELLAR
LIQUIDO BARRERA DE LUBRICACION
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CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR ARREGLOARREGLO
SELLO MECANICO SELLO MECANICO DOBLE EN TANDEMDOBLE EN TANDEM
PRODUCTO A SELLAR
LIQUIDO BARRERA DE LUBRICACION
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CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR ARREGLOARREGLO
SELLO MECANICO DOBLE SELLO MECANICO DOBLE CONCENTRICOCONCENTRICO
LIQUIDO BARRERA DE LUBRICACIONVAPOR DEL PRODUCTO SELLADOPRODUCTO SELLADO
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CLASIFICACION POR CLASIFICACION POR ARREGLOARREGLO
PLAN 11PLAN 11 RECIRCULACION DE LA DESCARGA DE RECIRCULACION DE LA DESCARGA DE LA BOMBA AL ORIFICIO “Flush” DE LA LA BOMBA AL ORIFICIO “Flush” DE LA
BRIDABRIDA
* NO ES RECOMENDADO PARA BOMBAS VERTICALES
PLAN 13PLAN 13RECIRCULACION DEL ORIFICIO RECIRCULACION DEL ORIFICIO
“Flush” DE LA BRIDA A LA SUCCION “Flush” DE LA BRIDA A LA SUCCION DE LA BOMBADE LA BOMBA
RECIRCULACION DE LA DESCARGA AL “Flush” DE LA BRIDA PASANDO RECIRCULACION DE LA DESCARGA AL “Flush” DE LA BRIDA PASANDO POR UN ORIFICIO Y RETORNAR DEL “Flush” DE LA CAJA DEL SELLO A POR UN ORIFICIO Y RETORNAR DEL “Flush” DE LA CAJA DEL SELLO A LA SUCCION DE LA BOMBA, EL TAMAÑO DEL ORIFICIO ES DE ACUERDO LA SUCCION DE LA BOMBA, EL TAMAÑO DEL ORIFICIO ES DE ACUERDO AL BUJE DE ESTRANGULACION DEL FONDO DE LA CAJA DEL SELLO Y AL BUJE DE ESTRANGULACION DEL FONDO DE LA CAJA DEL SELLO Y DE LA LINEA DEL RETORNO. ESTE PLAN ES RECOMENDADO EN DE LA LINEA DEL RETORNO. ESTE PLAN ES RECOMENDADO EN SERVICIOS DE HIDROCARBUROS LIGEROS CUYOS VAPORES SERVICIOS DE HIDROCARBUROS LIGEROS CUYOS VAPORES GENERADOS EN LA CAJA DEL SELLO SON DESPLAZADOS A LA SUCCION GENERADOS EN LA CAJA DEL SELLO SON DESPLAZADOS A LA SUCCION DE LA BOMBADE LA BOMBA
PLAN 14
RECIRCULACION DE LA DESCARGA DE LA RECIRCULACION DE LA DESCARGA DE LA BOMBA AL ORIFICIO FLUSH DE LA BRIDA BOMBA AL ORIFICIO FLUSH DE LA BRIDA PREVIO PASO POR UN ORIFICIO ( CUANDO SE PREVIO PASO POR UN ORIFICIO ( CUANDO SE REQUIERA) Y UN ENFRIADOR.REQUIERA) Y UN ENFRIADOR.
PLAN 21
RECIRCULACION DEL PRODUCTO SALIENDO DEL“Flush” DE LA CAJA INDUCIDO POR UN ANILLO DE BOMBEO Y PASARLO POR UN ENFRIADOR ANTES DE RETORNARLO AL SELLO A TRAVES DEL “Flush” DE LA BRIDA.
PLAN 23
RECIRCULACION DEL PRODUCTO DE LA DESCARGA DE LA BOMBA A UN SEPARADOR CICLONICO.Y DE ESTE, EL PRODUCTO LIMPIO SE INYECTA AL SELLO A TRAVES DEL “Flush” DE LA BRIDA. EL PRODUCTO SUCIO SE RETORNA A LA SUCCION DE LA BOMBA
PLAN 31
PLAN 32SE INYECTA UN FLUIDO DE UNA FUENTE EXTERNA AL
SELLO A TRAVES DEL “Flush” DE LA BRIDA
MANOMETRO
MEDIDOR DE FLUJO
FLUIDO EXTERNO
RECIRCULACION DEL PRODUCTO DE LA DESCARGA DE LA BOMBA A UN SEPARADOR CICLONICO.Y DE ESTE, EL PRODUCTO LIMPIO SE PASA A UN ENFRIADOR PARA POSTERIORMENTE INYECTARLO AL SELLO A TRAVES DEL “Flush” DE LA BRIDA. EL PRODUCTO SUCIO SE RETORNA A LA SUCCION DE LA BOMBA
PLAN 41
Al sistema de recuperación de vapores
Orificio
Valvula del bypass (normalmente cerrada).Linea de llenado
Tanque amortiguador (con serpentin, opcional)
*Orificio
PLAN 11
* ALARMA Y/O PARO
* EQUIPO OPCIONAL
PLAN 52UN TANQUE AMORTIGUADOR PROVEE UN LIQUIDO BARRERA PARA EL SELLO EXTERIOR EN UN ARREGLO DE SELLO DOBLE NO PRESURIZADO. DURANTE LA OPERACIÓN LA RECIRCULACION SE MANTIENE GRACIAS A UN ANILLO DE BOMBEO, EL TANQUE SE VENTEA CONTINUAMENTE A UN SISTEMA DE RECUPERACION DE VAPORES Y SE MANTIENE A UNA PRESION MENOR QUE LA CAJA DEL SELLO.
*Switch de Presion
*Valvula de Solenoide (Normalmente abierta)
1 pie minimo
Al sistema de recuperacion de vapores.
Valvula bypass (normalmente cerrada)
Tanque amortiguador (con serpentin, opcional)
Entrada y salida del liquido de enfriamiento
*Orificio
Plan 13 Recirculacion del sello a la succion de la bomba.
*Alarma y/o paro
*Switch de Presion
*Valvula Solenoide (normalmente abierta) Orificio
* EQUIPO OPCIONAL
UN TANQUE AMORTIGUADOR PROVEE UN LIQUIDO BARRERA PARA EL SELLO EXTERIOR EN UN ARREGLO DE SELLO DOBLE NO PRESURIZADO. DURANTE LA OPERACIÓN LA RECIRCULACION SE MANTIENE GRACIAS A UN ANILLO DE BOMBEO, EL TANQUE SE VENTEA CONTINUAMENTE A UN SISTEMA DE RECUPERACION DE VAPORES Y SE MANTIENE A UNA PRESION MENOR QUE LA CAJA DEL SELLO.
PLAN 52
1 pie minimo
Linea de llenado.
PLAN 53PLAN 53
Fuente externa de presión.
Drenado
Tanque amortiguador (con serpentin, opcional)
Linea de llenado
* EQUIPO OPCIONAL
UN TANQUE AMORTIGUADOR PRESURIZADO PROVEE UN LIQUIDO BARRERA PARA EL SELLO EXTERIOR EN UN ARREGLO DE SELLO DOBLE, LA RECIRCULACION SE MANTIENE GRACIAS A UN ANILLO DE BOMBEO. EL TANQUE SE MANTIENE PRESURIZADO POR UNA FUENTE EXTERNA , EL CUAL ESTA A UNA PRESION MAYOR QUE LA CAJA DEL SELLO.
1 pie minimo
* Switch de presion
* Manometro.
Fluido barrera de fuente externa
PLAN 54PLAN 54SE INYECTA UN FLUIDO BARRERA LIMPIO DE FUENTE EXTERNA Y A UNA PRESION MAYOR QUE LA EXISTENTE EN LA CAJA DEL SELLO. LA RECIRCULACION SE LOGRA CON UN SISTEMA EXTERNO DE PRESION O POR UNA BOMBA. ESTE ARREGLO ES ADECUADO PARA SELLOS DUAL O DOBLES.
Drenado óRetorno * Flujometro.
* EQUIPO OPCIONAL
PLAN 62UNA LINEA EXTERNA DE ALIMENTACION PARA PROVEER UN FLUIDO LIMPIO A TRAVES DEL QUENCH DE LA BRIDA PARA EVITAR LA FORMACION DE SOLIDOS EN LA PARTE EXTERIOR DEL SELLO, ACOMPANADO DE UN BUJE DE ESTRANGULACION EN EL EXTREMO DE LA BRIDA PARA CERRAR EL CLARO.
LINEA EXTERNA DE FLUIDO
PARAMETROS A CONSIDERAR PARA LA CORRECTA SELECCIÓN DE LOS PARAMETROS A CONSIDERAR PARA LA CORRECTA SELECCIÓN DE LOS SELLOS MECANICOS Y DEL PLAN API MAS CONVENIENTESELLOS MECANICOS Y DEL PLAN API MAS CONVENIENTE..
Determinar los materiales más adecuados para resistir la temperatura en las diferentes partes del Sello Mecánico
A) Si la temperatura es la del punto de evaporación del Fluido, se recomienda Sello Mecánico Balanceado, anillo de bombeo e intercambiador de calor, según plan API 23.
Determinar los materiales mas adecuados para resistir el ataque químico en las diferentes partes del Sello Mecánico. Cuando se trate de ácidos y bases, seleccionar los material adecuados que resistan la corrosión en función de la concentración y temperatura. Determinar el diseño de Sello Mecánico ,que resista la presión del fluido en la caja de estoperos
A) Para presiones mayores de 14 Kg/ cm2, se recomienda usar Sellos Mecánicos balanceadosB) Usar Sellos Mecánicos balanceados con fluidos que tengan gravedad especifica menor de 0.64.
En el caso de reactores con eje vertical, y estopero en la parte superior, utilizar Sellos Mecánicos dobles con liquido buffer a mayor presión que la del tanque o Sello Mecánico Balanceado de montaje externo con vaso de lubricación.
Determinar si el fluido es limpio o con sólidos.A)- Si tiene sólidos determinar su origen:
1) En Suspensión.a)- ¿Se precipita por diferencia de
densidades? Usar filtros con API 11 o separadores ciclónicos con
API lan 31.b)-No se precipita. Usar Sellos Mecánicos
dobles, espalda conespalda, lubricados con liquido buffer limpios y compatibles.
2) Por Polimerización, se recomienda Sello Mecánico doble espalda-espalda y con solvente como liquido
buffer.3) Por Solidificación . Se recomienda chaquetas de calentamiento en caja de estoperos, bridas y/o
bridas quench para inyección de vapor.4) Por Cristalización.Se puede usar Sello Mecánico doble, con solvente como liquido buffer o brida
quench para lavado con solvente.5)Por Descomposición en altas temperaturas. Se recomienda Sellos Mecánicos de Fuelle Metálico que
resistan la temperatura e inyección de vapor por el Quench con API Plan 62.