15.2.- Empaquetaduras

La empaquetadura es un método simple y eficaz de sellar el eje y la carcasa. La empaquetadura es una cuerda de sección generalmente rectangular, formada por tiras trenzadas de diferentes materiales como el Asbesto, Teflón, mecate impregnado, Aluminio u otros materiales que se seleccionan de acuerdo con servicio. La figura N° 15-1 muestra un rollo de material para empaquetaduras.

Figura N° 15-1.- Fotografía de un rollo de empaquetadura.
Figura N° 15-1.- Fotografía de un rollo de empaquetadura.
Fuente: www.perfnet.com/…/horiz_cent_pumps.htm

Las empaquetaduras son ofrecidas comercialmente, en rollos de donde son cortados anillos que se colocan en el eje de la bomba, dentro de la caja de empaquetaduras. La figura N° 15-2 muestra un grupo de empaquetaduras, ya cortadas y moldadas listas para ser instaladas en una bomba.

Figura N° 15-2.- Empaquetadura, ya moldeadas listas para ser instaladas en una bomba.
Figura N° 15-2.- Empaquetadura, ya moldeadas listas para ser instaladas en una bomba.
Fuente: www.ycindustries.com/pumppacking.htm

Estas empaquetaduras sellan al ser comprimidas contra la carcasa de la bomba y se lubrican con el mismo líquido bombeado, mediante la fuga controlada de producto hacia la atmósfera.

Las empaquetaduras en la actualidad se usan solamente en bombas para agua de aplicación general y de baja energía y en bombas para sistemas contra incendio donde no se puede tolerar la fuga masiva de agua durante un incendio debido a la rotura de un sello mecánico. La figura N° 15-3 muestra un diagrama en corte de una caja de empaquetaduras con las empaquetaduras instaladas.

Figura N° 15-3.- Diagrama en corte de una caja   de empaquetaduras.
Figura N° 15-3.- Diagrama en corte de una caja   de empaquetaduras.
Fuente: www.klinger.com.au

La norma API 610/ISO 13709 especifica como elementos sellantes estándar los sellos mecánicos descartando por completo las empaquetaduras. La norma ASME B73.1 da libertad para usar sellos o empaquetaduras de acuerdo con las necesidades del servicio. En la figura N° 4 de la página 10 “Typical Seal Arragements” la primera línea la P (packing) corresponde a los tres posibles arreglos de sistemas de empaquetaduras que pueden ser utilizados en las bombas fabricadas con esta norma.

La declinación en el uso de empaquetaduras como elementos sellantes en las bombas centrífugas se debe a que permiten fugas, consumen energía adicional, producen desgaste del eje y de las camisas que lo protegen.

Otro aspecto operativo importante que limita el uso de las empaquetaduras es que no son apropiadas para ser usadas en servicios de alta presión, para servicios de hidrocarburos, donde los productos bombeados tengan tendencia a cristalizar o solidificarse en contacto con la atmósfera y cuando los fluidos manejados son productos tóxicos.

La figura N° 15-4 muestra un diagrama en corte de una caja de empaquetaduras con las empaquetaduras instaladas.

Figura N° 15-4.- Foto mostrando el corte de una de una caja de empaquetaduras.
Figura N° 15-4.- Foto mostrando el corte de una de una caja de empaquetaduras.
Fuente: www.pumpfundamentals.com/pump_glossary.htm

Adicionalmente en la actualidad las leyes ambientales son cada día más exigentes limitando el uso de elementos que permitan la salida de los fluidos de procesos hacia la atmósfera sobre todo en regiones de países desarrollados donde existe alta contaminación ambiental. El uso de los sellos mecánicos esta tan difundido que hasta en las bombas de uso doméstico, por ejemplo, en sistema de suministro de agua para viviendas, que son de muy baja energía, menos de 0,2 kW (¼ de HP), ya los sellos mecánicos son equipos estándar. Como se observa en la figura las empaquetaduras forman un juego de anillos que son comprimidos en la cajera de cojinetes para limitar la fuga del producto bombeado hacia la atmosfera.

Acerca del autor de este libro:

José Miguel Acosta Pérez

José Miguel Acosta Pérez, es Ingeniero Mecánico egresado de la Universidad Simón Bolívar (USB) (Venezuela-1982); Especialista en Equipos Rotativos, Universidad Simón Bolívar (USB) (Venezuela-1990), Especialista en Gerencia de Proyectos, Universidad Católica Andrés Bello (UCAB) (Venezuela-2001), Especialista en Equipos para Producción de Petróleo On and Offshore, Universidade de Iguazu (UNIG) (Brasil-2010). 

E-mail de contacto: jose.acosta_pumpbook.com.br

CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN

1.1.- ¿Qué es una Bomba?
1.2.- ¿Qué son las Bombas Centrífugas?

CAPÍTULO 2
PARTES DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA

2.1.- Impulsores
2.2.- Eje
2.3.- Carcasa
2.4.- Anillos de Desgaste
2.5.- Cojinetes
2.6.- Sellos Mecánicos

CAPÍTULO 3
¿CÓMO LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS TRANSMITEN LA ENERGÍA A LOS FLUIDOS?

3.1.- Cabezal Total de una Bomba Centrífuga
3.2.- Sistemas Asociados a las Bombas y sus Características
3.3.- Potencia y Eficiencia en las Bombas Centrífugas

CAPÍTULO 4
CURVAS DE RENDIMIENTO DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

4.1.- Forma de la Curva de Rendimiento
4.2.- Diseño Hidráulico de las Bombas Centrífugas

CAPÍTULO 5
CEBADO DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

5.1.- Cebado Manual con Válvula de Pie
5.2.- Cebado con Tanque de Cámara Simple
5.3.- Cebado por Succión Positiva
5.4.- Cebado con Eyectores
5.5.- Cebado con Bombas de Vacío

CAPÍTULO 6
CARACTERÍSTICAS DE SUCCIÓN DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA

6.1.- Como se Determina el NPSHA
6.2.- Como se Determina el NPSHR
6.3.- Como Mejorar el NPSHA de un Sistema de Bombeo
6.4.- Fenómeno de Cavitación

CAPÍTULO 7
OPERACIÓN CON LÍQUIDOS VISCOSOS

CAPÍTULO 8
FLUJO MÍNIMO

8.1.- Flujo Mínimo Térmico
8.2.- Flujo Mínimo Continuo

CAPÍTULO 9
LEYES DE AFINIDAD

9.1.- Aplicación de las Leyes de Afinidad
9.2.- Ajustes en los Impulsores Luego del Corte

CAPÍTULO 10
OPERACIÓN CON MÁS DE UNA BOMBA

10.1.- Bombas Operando en Paralelo
10.2.- Bombas Operando en Serie

CAPÍTULO 11
PARTES Y SISTEMAS ACCESORIOS PARA LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

CAPÍTULO 12
COJINETES

12.1.- Cojinetes Radiales
12.2.- Cojinetes de Empuje

CAPÍTULO 13
LUBRICACIÓN

13.1.- Tipos de Lubricación
13.2.- Lubricación con Grasa
13.3.- Lubricación con Aceite

CAPÍTULO 14
ACOPLAMIENTO

14.1.- Acoplamientos de Engranajes
14.2.- Acoplamientos de Rejilla de Agarre Continuo
14.3.- Acoplamientos Elastoméricos
14.4.- Acoplamiento Flexible de Láminas Metálicas

CAPÍTULO 15
SELLADO DEL EJE

15.1.- Caja de Sellos
15.2.- Empaquetaduras
15.3.- Sellos Mecánicos

CAPÍTULO 16
MATERIALES DE FABRICACIÓN

16.1.- Materiales de Acuerdo con el ASME B73.1
16.2.- Materiales de Acuerdo con el API 610
16.3.- Otras Consideraciones

CAPÍTULO 17
INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

17.1.- Control por Regulación de Flujo
17.2.- Control por Recirculación
17.3.- Control por Variación de Velocidad
17.4.- Otras Consideraciones para el Control de Flujo

CAPÍTULO 18
MOTORES ELÉCTRICOS

CAPÍTULO 19
VIBRACIÓN MECÁNICA EN BOMBAS CENTRÍFUGAS

19.1.- Como se Miden las Vibraciones y Como son Interpretadas
19.2.- Que Dicen el Asme B73.1 Y el API 610 Sobre Vibración
19.3.- Causas de las Vibraciones en las Bombas Centrífugas

CAPÍTULO 20
PRINCIPALES TIPOS DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

20.1.- Bomba de Succión Frontal
20.2.- Bomba Vertical en Línea
20.3.- Bombas Horizontales Multietapas
20.4.- Bomba Doble Succión Axialmente Partida, Entre Cojinetes
20.5.- Bomba Vertical Tipo Turbina

CAPÍTULO 21
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

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