58854884 Sellos Mecanicos Dobles Presurizados

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Sellos Mecnicos Dobles Presurizados

Objetivos de AprendizajeEn esta seccin, los participantes revisarn laconstruccin bsica de sellos (dobles) dualespresurizados. Discutirn varios diseos de sellosmecnicos dobles, alternativas de fluido barrera yconfiguraciones de tubera de sellos.

Al completar esta seccin, los participantes serncapaces de describir el diseo de sellos (dobles) dualespresurizados. Entendern los diseos de tubera delfluido barrera y sern capaces de comparar y contrastarventajas y desventajas de cada uno.

222Sellos Duales Presurizados (Dobles)

Sellos Duales, Barrera Presurizada

Descripcin

Fluido barrera PRESURIZADO ENTRE LOS DOS SELLOS. Dos sellos trabajando juntos como uno Configuraciones espalda a espalda, cara a cara, y en lnea disponibles

Areas de Aplicacin

Fluidos sucios o abrasivos. Fluidos no lubricantes o muy viscosos. Fluidos quesolidifican o de otro modo cambian de estado.

Fluido Barrera Presurizado provee lubricacin para todas las caras del sello.

Letal, txico, carcingeno, VOC o VHAP donde emisiones cero a la atmsfera esdeseable o requerido.

La Barrera Presurizada est entre el producto y la atmsfera.

La trayectoria de fuga ser la barrera al producto o a la atmsfera. El producto barrera debe estar siempre a una presin ms alta que la del lquido

bombeado.

El fluido barrera DEBE ser compatible con AMBOS, el fluido de proceso y el ambiente.

Sellos Duales Presurized (Dobles)


223

Tpicos Sellos Mecnicos Duales Presurizados


Sellos Duales (Presurizados) de Empuje Espalda aEspalda

Partes metlicas fuera del producto - expuestas solamente a fluido barrera limpio. La disponibilidad de material est limitada a aleaciones maquinables. Generalmente usa una circulacin de la barrera - API 54, ANSI 7354 En una configuracin balanceada, un diseo de alta presin. El sello interno es abierto por el empuje de la presin en contra (la presin del producto

es mayor que el de la presin de la barrera). Diseo de cartucho solo para cmaras de sello ampliadas.



225

Sellos Duales (Presurizados) de Fuelle Metlico deCartucho Cara a Cara

No se abre por el empuje de la presin en contra Sello Interno esta en el fluido de proceso Diseo confiable de cartucho

Diseo interconstruido de circulacin de la barrera Prueba de sellado dentro o fuera del equipo


Sellos Duales (Presurizados) de Empuje Cartuchoen Lnea

Sello interno no se abre por el empuje de la presin en contra Sello interno est en el fluido de proceso Diseo confiable de cartucho

Diseo interconstruido de circulacin de lquido barrera Prueba de sellado dentro o fuera del equipo Menos sujeto a corrosin que los sellos de fuelle metlicos Ofrece ventaja sobre los diseos de fuelle metlico en la resistencia a la corrosin ptima transferencia de calor desde las caras al producto barrera



227

Sellos Duales (Presurizados) de Fuelle Metlico deCartucho En Lnea

Manga Cartucho en eje Sello interior est en el fluido de proceso Sello interno no se abre por el empuje de la presin en contra ptima transferencia de calor de las caras al producto barrera Diseo interconstruido de circulacin de lquido barrera


Sistema de Barrera Presurizado para Sello Dual

El nivel de lquido en el tanque de lubricacin debe ser mantenido por lo menos unapulgada arriba de la lnea de retorno al tanque de lubricacin.

La cmara de gas sobre el nivel de lquido en el tanque de lubricacin debe seraproximadamente 25% del volumen del tanque de lubricacin.

Evita la presin cclica en el tanque de lubricacin. Esto causar absorcin de gas dentrodel fluido barrera, espuma y prdida de enfriamiento.

El fluido barrera debe mantenerse cuando menos 15-25 psig (1 bar) arriba de la presindel producto en todo momento.

Se sugiere que la mxima elevacin permitida en la temperatura en la cmara del sello es40F (5C) para la mayora de los lquidos.

Conexin deLlenado

Ensamblado del Tanque deLubricacin del Sello conSperpentn de Enfriamiento

1 piemnimo

Fuente dePresin

Indicador dePresin

4 piesmximo

Drenado

Diseo de Circulacin

Plan API 53Plan ANSI 7353

FI

Tapn de LlenadoIndicador de Nivel

Normalmente AbiertoPIPS

Cuando es Especificado(Puede ser tpo aleta)

Fuente de Presin Externa

Tanque deLubricacin

Cuando esEspecificado

Tapn de Vaciado



229

Tanques de Lubricacin del Sello (Depsitos)Tanque deLubricacin de7 galones

Tanque deLubricacin de4 galones

Tanque deLubricacin de2 galones


Fluido Barrera de Fuente Externa(Barrera Presurizada)

Suministro disponiblede lquido de sellado

Lnea principal para una o variaslneas ramificacionesRamificacin de Lneapara uno o ms BombasGrifo de vlvula de la lnearamificada

Separador Yde sedimentos

Regulador de Presin,si es requerido

Servicio continuadocomo se mostr arriba

Vlvula de compuerta(normalmente abierto)

Reducci

Un lquidosellante a unapresin demnimo 15 psig(1 bar) sobre laPresin de laCaja estoperodebe de sermentenida entreel doble sello.

Indicador dePresin


Mtodo para determinar la Integridad del Sello Interno

Cerrar la vlvula de aguja en medidor de flujo Cerrar la vlvula de compuerta al sello por 15 segundos mximo Si la presin en la caja cae rpidamente en vez de hacerlo gradualmente mientras la

vlvula de compuerta est cerrada, el sello est fugando excesivamente Abra la vlvula de compuerta primero Vuelva a abrir la vlvula de la salida

Alternativa: Para determinar las cantidades exactas de fuga, instale medidores de flujo ala entrada y salida de las lneas.



231

Sellos Mecnicos Duales con Barrera de Gas

Lquidos Flamables Cero emisiones Posiblemente exento de monitoreo mensual (EPA-CAAA90)

Situaciones del Mundo Real Cavitacin Corrida en Seco Flasheado

Vapor en estado de suspensin

Cuando los Lquidos Barrera Simplemente no Funcionan Cero mantenimiento al sistema de barrera

- No llenar tanques- No limpiar enfriadores

Cero fuga de lquido dentro del proceso Cero fuga de lquido a la brida No problemas de compatibilidad / congelamiento / o problemas costosos de lquidos

Barrera de Gas Bajo costo - generalmente disponible Es requerido gas limpio, filtrado o esterilizado No fugas de lquidos dentro o fuera No Sistemas de lquido de soporte complejos y costosos Es recomendado un panel simple de control de gas


Sellos Mecnicos Duales con Barrera de Gas

Comparaciones de Limitaciones con Sellos Duales Lubricados con Lquidos

Capacidades de menor presin Puede ser unidireccionales

Menos tolerantes a los slidos Pueden requerir sistemas complejos de soporte Los procesos deben ser tolerantes a la absorcin de gas



233

Sellos Dobles de Caras Contactando con Barrerade Gas

Casi cero fuga de gas dentro o fuera Resiste la presin en contra Verdadero sello contenedor

Diseo de cartucho

Diseos para acomodarse en cmaras de sello, de dimetro interno grande Carbn es usado en una cara Cara de carbn del sello externo es de diseo para permitir mayor presin diferencial


Sellos Dobles con Cara Contactando con Barrerade Gas

El nitrgeno fluye a travs de canales de la cara rotativa del sello exterior, reduciendo lacarga de contacto por un 75% de la carga total del diseo de un sello convencional - deesta manera se reduce en el sello el calor generado y el desgaste de la cara.



235

Barrera de Gas En Cara de No-contacto o CaraDespegada

Puede correr en un equipo que est completamente seco

El diseo de cartucho se ajusta a las ms comunes cmaras de sello

Las fugas pueden variar en gran medida por el tamao, diseo, manufactura y aplicacin.Tpicamente, las fugas deben ser muy bajas o insignificantes. Un ejemplo puede ser paraun sello de 2 de dimetro a 250 psig (17 bars), la fuga solo ser de 4 SCFH.

Consumo de caballos de fuerza reducido comparado con sellos de barrera de lquido


Diseos de Caras de Barrera de Gas No-Contacto

Cara de Ranura-T Bidireccional Ranura Simtrica T Compresores y bombas

Cara de Ranura Espiral Unidireccional Avanzado sistema de diseo de

ranuras

Elevacin ms rpida Poca rapidez para levantar Mezcladores, bombas y

compresores

Cara ondulada Bidireccional Geometra sin ranuras Menos propenso a atascarse Bombas, mezcladores y turbinas Puede usar completamente caras

duras Algunos diseos permiten para

ambas caras estacionarias el tenerranuras poco profundas.

Puede funcionar en equipo queest completamente seco (para ellmite del equipo)

El uso de gas es alrrededor de 4 SCFH para un sello de 2 con 250 psig Los caballos de fuerza se reducen comparado con sellos de barrera de lquido



237

Arreglo de Tubera de Sello de Barrera de GasP

Regulador

Orificio deRestriccin Barrera

de Gas

Filtro

Alarma dePresin

Baja

Medidor deflujo 0-10

SCFH

Tapn

Panel de Control (Tpico)

Switch de Presin(opcional)

Switch de flujo(opcional)

AlSello

Derivacinde Entrada

NORMAL

BYPASS

Presin de la Barrerade Gas

Indicador dePresin

Al medidorde flujo

VlvulaCheck

Medidorde flujo

OrificioFijo

Sumi-nistro de

Gas FilterRegulator


Diseo de Sello No-Contacto(Rangos de Fuga Tpicas)

4.0003.0002.0001.000

Fuga

(SCF

H)

Presin Diferencial (psig)

50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

Datos para un set (juego) decaras de sellos



239

Diseo de Sello Sin - Contacto(Rangos de Fuga Tpicas)

4.0003.0002.0001.000

Fuga

(SCF

H)


50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

Datos para un set (juego) decaras de sellos


Diseo de Sello de ContactoConsumo de Fluido Barrera del Sello Externo

5

43

2

1

50 100 150 200 250

0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0

0

Fuga

(SCF

H)


Seleccin de Curva

Tamao de sello 1.125usa curva





1

2

3

4

5



241

Diseo de Sello de ContactoConsumo de Fluido Barrera del Sello Externo

5

43

21

50 100 150 200 250

0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0

0

Fuga

(SCF

H)


Seleccin de Curva




Tamao de sello 1.875 usa curva

Tama de sello 2.750usa curva

1

2

3

4

5


Rellenado de Tanques de Lubricacin de Sellos

Vista superior del Depsito

Tapa (Ambos Lados)

Tapn de Drenadodel recipient de

1/2 NPT

Manija en t

Vagn de 24de Ancho x 36

Largo con una cejade 1 de altura en

la charola dede escurrimiento

El nivel en el tanque de lubricacin, NUNCA DEBER estar por debajo de la lnea deretorno del sello

El nivel en el tanque de lubricacin NUNCA DEBER ir por encima de la parte superiorde la mirilla.

El tanque de lubricacin NO PUEDE ser despresurizado para llenarlo si la bomba,corriendo o no corriendo, contiene presin del sistema .

Los tanques de lubricacin PUEDEN ser llenados mientras estn presurizados. Estorequiere de equipo y entrenamiento especial

Asgurese que el fluido es el correcto. Mantngalo limpio.

*PRECAUCIN: Cuando se realice este procedimiento, por favor hgalo de acuerdo asus estndares de seguridad de su planta



243

Estndares para Sellos Mecnicos Duales conSistemas* de Fluido Barrera

Los sistemas de sellos mecnicos duales estn incluidos en el calculo de porcentaje debombas que fugan, pero estn exentos de un monitoreo mensual de instrumentosrequeridos para bombas.

Los sellos dobles deben ser operados con el fluido barrera a una presin que es en todomomento mayor que la de la caja estopero de la bomba (doble sello)

Los sellos duales deben estar equipados con un fluido buffer (separador) desengasandoel depsito que est conectado a un sistema cerrado de venteo capaz de controlarloconveniente (sistema de sellado tndem).

Un fluido barrera no puede ser un lquido ligero VHAP.

Cada sistema de fluido barrera est equipado con un sensor que detectar fallas delsistema del sello, del fluido barrera o ambos. Cada sensor es diariamente revisado oest equipado con una alarma audible.

Cada bomba es visualmente inspeccionada cada semana del calendario por lasindicaciones de goteo del lquido del sello, por cambios en operacin o niveles de fluidobarrera.

Si los lquidos estn goteando o hay otras indicaciones de fuga presentes, la bomba serinspeccionada por el Mtodo 21 EPA. Si la lectura del instrumento es 1,000 ppm omayor, una fuga es detectada.

*Acta enmienda de aire limpio 90- EPA


Buffer / Fluidos Barrera

300

200

100

0

-100

100

0

TemperaturaFC

Agua Prop

ileng

lical

y ag

ua

N-Pr

opil

Alco

hol

Kero

seno

Dise

l No.

2Co

mbu

stib

le N

o. 2

Un buffer ideal / fluido barrera tiene lassiguientes caractersticas:

No daa la salud, a prueba defuego, o peligros ambientales

Compatible con los materiales deconstruccin de sellos

No espumante Sin coquizacin o lodos Punto de flash sobre la mxima

temperatura de operacin delsistema

Punto de ebullicin sobre la mximatemperatura de operacin delsistema

Buenas capacidades detransferencia de calor

Compatible con el fluido de proceso(para sellos dobles)

La seleccin est basada en laspropiedades fsicas del fluido a la presiny temperatura operativa y en lacompatibilidad ambiental de fuga. En elcaso de los sellos duales presurizados, elfluido barrera debe de ser tambincompatible con el proceso.

Algunos productos comerciales talescomo aceites para transmisin automtica(ATF) contiene aditivos para el control dexido, etc. pueden no ser compatibles conel proceso o los materiales del sellomecnico.

Los fluidos barrera son de cinco tiposbsicos:

1. Agua2. Propilenglicol y mezclas de agua3. Alcoholes4. Combustible diesel, aceite keroseno

(mineral o sinttico, etc.)5. Fluidos de procesos

Rangos de Temperatura de Buffer/Fluidos Barrera



245

Repaso de Planes de Tubera del Sello MecnicoDoble

El tanque de lubricacin delsello es presurizado mnimo15-25 psi sobre la presin dela cmara del sello

El tanque de lubricacin delsello no est presurizado

Fluido Barrera

Fluido Sellante

El nivel del tanque no esimportante

El fugado interno del sellopone el lquido del tanquedentro de la bomba

Conexins deLlenado

Ensamblado delTanque de Lubricacindel Sello con

1 piemnimo

Fuente dePresin

Indicador dePresin

4 piesmximo

Drenado

Diseo de Circulacin

Verdadero o Falso



Repaso de Planes de Tubera del Sello MecnicoDoble

Suministro disponiblede lquido de sellado

Lnea principal para una o variaslneas ramificacionesRamificacin de Lneapara uno o ms BombasGrifo de vlvula de la lnearamificada

Separador Yde sedimentos

Regulador de Presin,si es requerido

Servicio continuadocomo se mostr arriba

Vlvula de compuerta(normalmente abierto)

Reducci

Un lquidosellante a unapresin demnimo 15 psig(1 bar) sobre laPresin de laCaja estoperodebe de sermentenida entreel doble sello.

Indicador dePresin

El sistema est presurizado No hay manera de saber si el sello est fugando Puede remover calor significativamente de la caja


Verdadero o Falso

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