Sellado de bombas de turbina verticales y soporte de sus ejes
Las bombas de turbina vertical (VTP) se utilizan en numerosas industrias, incluida la generación de energía, pulpa y papel, minería y agua y aguas residuales. Los ejes de estas bombas se extienden muchos pies bajo tierra, a veces a una profundidad de 2000 pies.
Debido a esto ya las condiciones a menudo duras y remotas en las que operan, estas bombas deben ser confiables. Para que sean confiables, los bujes y la tecnología de sellos instalados en ellos deben sobrevivir durante largos períodos.
El funcionamiento adecuado del VTP y la vida útil del sello mecánico dependen de varios parámetros:
seleccionar el sello mecánico correcto
asegurando que estos ejes largos estén soportados y cualquier movimiento sea limitado
mantener el sello fresco y limpio
IMAGEN 1: Un VTP con bujes del eje de línea en amarillo y bujes del tazón en azul (Imágenes cortesía de SEPCO)
Seleccionar los bujes y los sellos mecánicos adecuados ayuda a prolongar la vida útil de la bomba y evitar reparaciones costosas.
Este artículo examinará los desafíos de operación y mantenimiento de las VTP y cómo los usuarios pueden resolverlos con una combinación de tecnología para prolongar la vida útil de la bomba.
Desafíos de mantenimiento
Las operaciones a menudo comienzan en condiciones de funcionamiento en seco, que potencialmente se sobrecalientan y dañan los bujes y sellos tradicionales. Existe la necesidad de activos que puedan soportar esta operación dura pero de corta duración. Además, la suciedad, las rocas y otros desechos pueden levantarse con el agua. Esto causa desgaste y daño al eje y/o al buje si el material del buje no es efectivo.
Otro problema es la desviación del eje o “la flexión del eje de una bomba que ocurre cuando la velocidad del líquido que empuja un impulsor no es igual en todos los puntos alrededor del impulsor”.1 Esta desviación provoca el desgaste prematuro del empaque o del sello mecánico. También da como resultado fugas de agua de descarga y dificultad para controlar el uso de agua de descarga.
Una solución de soporte del eje: bujes autolubricantes y antidesgaste
La deflexión del eje, el buje dañado y los sellos dañados son problemas cuando se usan VTP. El primer paso para operaciones confiables es estabilizar el eje con bujes. Algunos bujes pueden estabilizar ejes en:
diseños de eje en voladizo
ejes largos con poco soporte (como en VTP)
ejes con descentramiento excesivo que causan fallas prematuras en el sello mecánico y el empaque
IMAGEN 2: Los bujes confiables son autolubricados y pueden funcionar incluso en condiciones de funcionamiento en seco.Los bujes se deben usar a lo largo de toda la longitud de un eje VTP. En la Imagen 1, los casquillos del eje de transmisión se muestran en amarillo; los bujes del tazón están en azul. Ambos tipos de bujes minimizan la desviación del eje.
IMAGEN 3: Prueba estándar de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) en condiciones de funcionamiento en seco sin lubricación.
Con bujes autolubricantes confiables (Imagen 2) en su lugar, el desgaste se reduce incluso en el arranque y durante condiciones de funcionamiento en seco. Los usuarios finales deben buscar bujes de eficacia comprobada e, idealmente, haber recibido pruebas independientes y cumplir con los parámetros que se muestran en la Imagen 3.
Desafíos de sellado
Los desafíos de sellado van de la mano con los desafíos de mantenimiento. La suciedad, la gravilla y las rocas entrarán en la cámara de sellado/prensaestopas con el líquido. Para mitigar el daño al sello, se requiere un lavado y enfriamiento adecuados. En muchas aplicaciones VTP, el agua limpia puede ser el mejor lubricante. Sin embargo, los usuarios finales y los profesionales de mantenimiento deben consultar con el fabricante del sello.
Sellos mecánicos construidos para VTP
Al seleccionar un sello mecánico, se deben considerar los siguientes parámetros operativos:
presión
la temperatura
velocidad del eje
pH del material bombeado
Un sello de cartucho con juegos radiales altos es ideal para VTP. Un sello de cartucho que es completamente autónomo, preensamblado y ajustado antes del envío simplifica la instalación. Estas características también admiten ajustes rápidos y sencillos del impulsor que no interfieren con el ajuste axial correcto del sello.
La vida útil del sello depende de la elección de los materiales de construcción más efectivos y de su entorno operativo. Este entorno incluye qué tan limpia está la cámara de sellado/prensaestopas y qué tan frías están las caras.
Para un sello instalado en un VTP, una glándula ventilada elimina el atrapamiento de aire y mejora la eficiencia de enfriamiento. Los prensaestopas maquinados ofrecen resistencia y resistencia a la corrosión superiores y se pueden modificar para adaptarse
el equipamiento.
IMAGEN 4: Estos sellos son ambos para VTP. Un sello mecánico para VTP debe personalizarse para los parámetros de cada aplicación. Sello izquierdo, visto de frente; sello derecho, visto desde atrás.