Ventajas del diseño sin sellos y sellos centrífugos en bombas rotodinámicas
P. ¿Cuáles son las ventajas y limitaciones de un diseño de bomba sin sello?
UNA. Una bomba sin sello se utiliza cuando existe la necesidad de contener fluidos tóxicos, peligrosos y/o valiosos. La aplicación puede estar dictada por el espacio, el ruido, el medio ambiente o las normas de seguridad. Esta sección describe los tipos, las nomenclaturas y los componentes de las bombas de tipo rotodinámico sin sello. El diseño de la bomba sin sello se basa en la eliminación del sello dinámico del eje entre el extremo húmedo de una bomba centrífuga y la atmósfera. Esto se logra encerrando la bomba y su conjunto de rotor dentro de un recipiente a presión con el fluido bombeado. El recipiente a presión o"contención primaria"se sella mediante sellos estáticos, como juntas o juntas tóricas. El conjunto del rotor interior es impulsado por un campo magnético giratorio que se transmite a través de una barrera de contención. Las bombas sin sello se dividen en dos categorías: bomba de accionamiento magnético (MDP) y bomba de motor encapsulado (CMP), como se muestra en las Figuras 5.1.3.1 y 5.1.2.1.
Figura 5.1.3.1. Bomba de accionamiento magnético: acoplada por separado (impulsor cerrado o semiabierto) (Gráficos cortesía del Instituto Hidráulico)
Figura 5.1.2.1. Bomba de motor encapsulado: impulsor en voladizo de acoplamiento cerrado, succión finalEl diseño de los rodamientos lubricados con líquido y las consideraciones de aplicación son esencialmente las mismas para los CMP y los MDP. Los factores internos del diseño de la unidad, como presiones, temperaturas, flujos y características de transferencia de calor dentro de la sección de accionamiento y el rendimiento hidráulico del extremo de la bomba, deben entenderse para seleccionar adecuadamente los planes de circulación y evaluar las preguntas de la aplicación.
Las bombas sin sello correctamente diseñadas, aplicadas y operadas pueden ofrecer las siguientes ventajas:
Mayor seguridad al manipular líquidos peligrosos
Eliminación de fugas a través de la contención primaria al medio ambiente durante el funcionamiento normal
Contención secundaria de respaldo opcional
Pérdida eliminada de líquidos valiosos
Menor nivel de ruido (diseños CMP)
La presión de succión generalmente no afecta el empuje axial.
Reducción o eliminación del costo de reemplazo periódico del sello del eje
Se deben comprender algunas limitaciones para aplicar correctamente una bomba sin sello:
Temperatura de los devanados del motor (CMP) o componentes magnéticos (MDP)
Se requiere el control del entorno de los cojinetes para proporcionar un líquido limpio que no destelle.
La cubierta de contención primaria es relativamente delgada y se debe considerar cuidadosamente el potencial de corrosión.
Puede ser necesario volver a capacitar al personal de mantenimiento.
El calor generado por la unidad puede afectar el NPSH requerido con algunos planes de circulación para líquidos volátiles.
El sobrecalentamiento de la sección de transmisión puede ocurrir con pérdida de flujo o pérdida de succión.
Potencial de mayor costo de reparación si los rodamientos fallan antes de la detección
Para obtener más información sobre las bombas sin sello, consulte ANSI/HI 5.1-5.6 Bombas rotodinámicas sin sello para nomenclatura, definiciones, aplicación, operación y prueba.
P. ¿Qué es un sello centrífugo en bombas centrífugas rotodinámicas?
UNA. Un sello centrífugo es un sello dinámico que solo funciona cuando el eje de la bomba está girando y no tiene efecto de sello cuando el eje está estacionario. Consiste en un expulsor o conjunto de expulsores ubicados en una cámara separada detrás del impulsor, que normalmente está equipado con paletas de expulsión en la cubierta posterior.
Cuando la bomba está funcionando, el sello centrífugo genera presión En para igualar la presión Pb, como se muestra en la Figura 12.3.8.3.6, para que la bomba funcione sin fugas.
Figura 12.3.8.3.6. Sello centrífugo (dinámico) con"tipo seco"embalajeUn sello centrífugo (dinámico) debe combinarse con un sello de respaldo o estático para evitar fugas cuando la bomba no está funcionando. Los requisitos generales para el dispositivo de sellado de respaldo son que debe sellar estáticamente cuando la bomba está apagada y debe funcionar en seco durante la operación de la bomba. Esto se puede lograr mediante un empaque de tipo seco, sellos de labios múltiples, otros dispositivos patentados o sellos mecánicos con capacidades de operación en seco o equipados con un lavado separado.
Hay una presión de succión máxima permitida PD por encima del cual, dependiendo de la velocidad de rotación, un sello centrífugo no funcionará correctamente. Por esta razón, los sellos centrífugos no son efectivos en las etapas segunda o superior de las instalaciones de bombas múltiples, donde las bombas están dispuestas para que la descarga total de la etapa anterior se aplique a la succión de la etapa siguiente.
Si las bombas se instalan a intervalos específicos y elevaciones distribuidas a lo largo de una línea de transporte de lodo, entonces es posible usar sellos centrífugos en todas las etapas. El arreglo debe ser tal que las presiones de succión en cada etapa sean aproximadamente iguales y no excedan del 10 al 20 por ciento de la presión de descarga. Se debe realizar un análisis del rendimiento del sello centrífugo, en función de la cabeza, el flujo y la presión de succión reales, para garantizar un funcionamiento adecuado.