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Los sellos mecánicos utilizados en maquinaria de fluidos se caracterizan desde hace mucho tiempo por su funcionamiento seguro y fiable. Sin embargo, ocasionalmente habrá fugas graves en los sellos y altos costos de mantenimiento debido a cambios en las condiciones de trabajo y estructura, o problemas de instalación. Una de las razones de este fenómeno es que a menudo no está claro cómo funciona realmente la cámara del sello mecánico, lo que dificulta la detección de problemas. Los cambios en los parámetros operativos que tienen un impacto directo en el rendimiento del sellado complicarán aún más el problema. Desafortunadamente, los sellos mecánicos son diferentes de los motores, cojinetes, cajas de engranajes y otras maquinarias rotativas. Tienen que funcionar en un entorno cambiante afectado por una variedad de factores. Estos factores incluyen: (1) cambios de flujo causados por las necesidades de trabajo; (2) cambios en la altura de presión neta (de succión) causada por fluctuaciones en la presión de succión, cambios en el nivel de líquido en la torre o cambios en la temperatura y presión del flujo de líquido de trabajo; (3) Cambios en las propiedades del fluido causados por cambios en el ambiente de trabajo o atmosférico, o trabajo intermitente; (4) Cambios en las condiciones de enfriamiento del sello causados por erosión de la boquilla, falla del intercambiador de calor, bloqueo del filtro o desgaste de la superficie de soporte de estrangulamiento en la cavidad del sello; (5) Desgaste de los cojinetes o desequilibrio dinámico debido a una mala instalación y ajuste. Cambios en la vibración mecánica causada por cambios en la vibración mecánica; sólo en aplicaciones de baja carga, los cambios en las condiciones tienen poco impacto en la vida útil del sello. Sin embargo, en algunos casos, los cambios en las condiciones pueden causar fallas recurrentes o impredecibles en los sellos. En ocasiones importantes, o cuando ocurre alguna falla inexplicable en el sello, es importante analizar datos reales de operación para obtener respuestas. Sin embargo, obtener estos datos suele ser difícil o incluso imposible. Para resolver este problema, se desarrolló un sistema de monitoreo del estado del sello mecánico (ver figura), que puede medir y registrar el entorno de trabajo del sellado y monitorear el estado del sellado en tiempo real. Temperatura de la superficie de sellado: La temperatura de la superficie de sellado durante el funcionamiento estático o dinámico se controla mediante un termopar instalado en el anillo estático del sello mecánico y a 1,27 mm de la superficie de sellado. Temperatura en la cámara de sellado: La temperatura de la cámara de sellado (fluido) se mide mediante el termopar L que se extiende hacia la cámara de sellado a través de la placa del extremo del sello, de modo que se puede monitorear la temperatura real del fluido. Presión estática y dinámica de la cámara de sellado: La presión dinámica y estática del fluido en la cámara de sellado se mide mediante un sensor de presión. El sensor de presión se fija a través de una conexión roscada con la placa terminal de sellado y forma una junta. Cada entorno de trabajo que necesita ser monitoreado tiene puntos de muestreo de datos preestablecidos o límites de activación. Si el sello mecánico funciona dentro de los parámetros especificados, no habrá ningún impacto en el rendimiento del sellado. Cuando ciertos parámetros exceden el rango especificado, el sistema registra estos parámetros de acuerdo con procedimientos predeterminados. El sistema puede registrar datos en tiempo real sobre la temperatura de la superficie de sellado, la temperatura de la cavidad de sellado y la presión estática en cualquier momento. Los datos se leen continuamente con fines estadísticos, pero sólo se registran lecturas promedio en intervalos predeterminados. Además, las fluctuaciones dinámicas de presión se registran cuando los parámetros exceden el límite de pulsación de presión, o incluso si el límite de pulsación de presión no se excede en ciertos momentos especiales. Otra característica de la presión dinámica se puede obtener mediante el análisis del programa de análisis por transformada rápida de Fourier. Los resultados del análisis se pueden expresar como un espectro de fluctuación de presión, que en la mayoría de los casos se puede utilizar para encontrar la causa de la fluctuación de presión. Una vez que el sistema está instalado y puesto en uso, se pueden recopilar todos los datos del estado de funcionamiento del sellado y se puede registrar cualquier cambio en los factores ambientales que puedan afectar el rendimiento del sellado. Por lo tanto, el sistema puede proporcionar todo el estado operativo del proceso del sello, a partir del cual se puede descubrir cualquier factor que pueda causar el deterioro del rendimiento del sello.
