Cómo cambiar sello mecánico de bomba de agua

¡Hola! En este artículo exploraremos el proceso de cambio del sello mecánico de bomba de agua, una tarea crucial para mantener un funcionamiento óptimo y prevenir fugas. Los sellos mecánicos son componentes esenciales que garantizan la estanqueidad entre el eje de la bomba y la carcasa, evitando así filtraciones no deseadas.

A lo largo de este artículo, proporcionaremos una guía paso a paso para el reemplazo del sello mecánico, destacando las herramientas necesarias y los puntos clave a tener en cuenta. Sigue leyendo para descubrir cómo llevar a cabo esta tarea de mantenimiento de manera efectiva y asegurar el rendimiento confiable de tu bomba de agua.

No obstante, si llegaste aquí buscando ofertas de sellos de bomba de agua más adelante en el artículo te mostramos algunos de los más vendidos y sus características. Al final también te explicamos algunos tipos de sellos mecánicos presentes en el mercado actualmente.

¿Qué es un sello mecánico de bomba de agua?

Los sellos mecánicos son dispositivos de control de fugas que se encuentran en equipos rotativos como bombas y mezcladores para evitar fugas de líquidos y gases que escapen al medio ambiente, también se les llaman cierres mecánicos. La figura 1 muestra una bomba centrífuga típica, en la que se destacan sus componentes, entre ellos el sello mecánico.

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Fig. 1 Funcionamiento del sello mecánico para bomba de agua

El sello mecánico para bomba de agua facilita la unión de los sistemas o mecanismos, contiene la fuga de los fluidos y mantiene la presión, a la vez que evita el ingreso de contaminación. Es imperativo que el eje de la bomba en su movimiento giratorio entre en la parte que contiene agua pero sin permitir fugas excesivas de la misma.

Eso se logra con un sello entre el propio eje y la estructura de la bomba que está bajo presión y a la vez ese sello soporta la fricción que ejerce el eje en su movimiento giratorio. 

Cómo funciona un sello mecánico

Partes de un sello mecánico

En la imagen siguiente se puede observar las diferentes piezas de un sello mecánico muy común en las bombas de agua. En este caso, un sello de cerámica de carbono en el que hay dos mitades con caras planas que están presionadas juntas por un resorte.

Un resorte (muelle) presiona el anillo principal (que sería la cara giratoria) contra la cara fija; el anillo principal gira con el eje y el impulsor, el asiento o la cara fija no se mueve.

Pequeñas cantidades de líquido pasan, pero generalmente son vaporizadas por el calor del eje y el sello antes incluso de pasar el sello mecánico; este líquido es realmente importante para el sello mecánico, ya que proporciona refrigeración y lubricación. Sí, así es, esa pequeña cantidad es beneficiosa pues consigue la lubricación de la cara del sello y por ende se disminuye el desgaste por fricción y continua utilización.

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Fig. 2 Partes de un sello mecánico de bomba de agua

Los sellos mecánicos son dispositivos donde encuentras partes metálicas como resorte, asiento fijo y asiento giratorio (también llamado anillo primario) y están las partes de elastómeros.

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Fig. 3 Componentes de un sello mecánico

Los sellos mecánicos para bombas de aguas se desgastan con el tiempo. Contribuyen a ello la fricción, el calor y otros factores. También una instalación incorrecta puede provocar rápidamente fallas en el sello mecánico sin importar que sea nuevo.


Cómo cambiar el sello mecánico de una bomba de agua

Cuando el sello de bomba de agua se daña es fácilmente detectable pues el líquido comienza a salir por donde no debía, como se aprecia en la figura siguiente o también a veces a la bomba le está entrando aire y puede ser debido a problemas del sello. En otras ocasiones la fuga del fluido es ligera pero que provoca que durante la noche la bomba se vacíe y sea necesario cebarla en la mañana.

Una avería común surge si la bomba trabaja en seco durante un tiempo prolongado,  el sello mecánico se calienta y se endurece dejando de cumplir su función de sellado y por ende aparece la fuga de agua.

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Fig. 4 Fuga de agua por fallo del sello mecánico

Si tienes dudas puedes revisar aquí cómo desarmar una bomba de agua que te lo explica desde el principio hasta acceder al sello mecánico.

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Fig. 5 Quitar el impulsor de la bomba
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Fig. 6 Al quitar el impulsor queda visible el sello mecánico de bomba de agua

Una vez retires el impulsor, tendrás a la vista una chaveta (pasador, clavija, remache, etc) que debes retirar como se muestra en la figura para continuar con el proceso.

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Fig. 7 Retirar la clavija

Cuando ya tengas a la vista el sello usado, procedes a retirarlo. Puede estar totalmente partido el resorte, dañadas las partes y también los o ring o juntas, que precises retirarlo por separado.

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Fig. 8 Quitar clavo y retenedor para poder extraer el sello mecánico usado
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Fig. 9 Sello mecánico averiado
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Fig. 10 Partes dañadas del sello mecánico de bomba de agua
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Fig. 11 Extracción de cierre mecánico de bomba de agua
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Fig. 12 Extracción del cierre mecánico
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Fig. 13 Quitar el sello roto

Incluso puede que tengas, según el uso y condiciones en que esté la bomba, que retirar la parte trasera de la bomba para poder empujar partes del sello mecánico que te sea imposible hacerlo desde la parte de la bomba, como se muestra en las imágenes siguientes.

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Fig. 14 Quitar tapa trasera de bomba de agua para retirar sello mecánico

Una vez retirada la parte trasera de la bomba de agua, se procede a retirar completamente el sello mecánico.

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Fig. 15 Retirar completamente el sello mecánico usado
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Fig. 16 Extraer todas las partes del sello usado

Es importante en las bombas que ya tienen mucho uso dejar limpias las superficies y también el eje, usando por ejemplo lija fina.

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Fig. 17 Limpiar bien las superficies donde va el sello
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Fig. 18 Sello mecánico nuevo

Cuando ya todo está listo para colocar el nuevo sello debes emplear una grasa lubricante para que pueda llegar a su posición sin usar excesiva fuerza. Colocas en su posición el anillo estacionario.

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Fig. 19 Uso de lubricante para facilitar la instalación del nuevo sello
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Fig. 20 Instalación del sello mecánico en la bomba de agua

A continuación ya puedes colocar la parte trasera de la bomba que habías retirado. Asegúrate de colocarla en la misma posición que tenía inicialmente. Aprietas los tornillos alternadamente para que vaya entrando en la posición correcta y verificas finalmente que el eje gira libremente.

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Fig. 21 Colocación de la parte trasera de la bomba de agua

Una vez superes esa etapa ya puedes colocar el nuevo sello mecánico de bomba de agua cuidando de hacerlo en la posición correcta, de lo contrario no cumplirá con su función.

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Fig. 22 Correcta colocación del nuevo sello mecánico de bomba de agua
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Fig. 23 Cambio de sello mecánico en la bomba de agua

Si al intentar introducir el sello a través del eje encuentras dificultad puedes untar un poco de grasa lubricante en el eje. Una sugerencia es que utilices un tubo de un diámetro similar para empujarlo suavemente hasta su posición final. Colocas nuevamente los retenedores o clavijas correspondientes para asegurar el sello en su sitio y estás listo para terminar de armar la bomba.

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Fig. 24 Instalación del cierre mecánico en su posición dentro de la bomba
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Fig. 25 Colocar retenedores que aseguren el sello en su posición

Colocas el impulsor nuevamente y la tapa delantera de la bomba. Ten especial cuidado con el o-ring que tiene en la tapa delantera pues este asegura que no entre aire a la bomba. Puede que necesites dar unos pequeños golpes con un martillo para ir llevando la tapa a su posición inicial y cerrar la bomba como es debido y ¡LISTO!, cambiaste tú mismo el sello de la bomba de agua y la misma está totalmente operativa.

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Tipos de sellos mecánicos para bombas

Mostramos algunos tipos de cierres mecánicos para bomba de agua y sus usos.

¿Qué elementos conforman un sello mecánico?

En sentido general un sello mecánico estará compuesto por las pistas (caras) rotativa y estacionaria, a lo que se le suma las juntas tóricas (o-rings) dinámicas y estáticas y finalmente por un sistema de compresión constituido por resortes, fuelles o álaves, entre otros.

Tipos de sellos mecánicos

Algunos de los tipos de sellos mecánicos disponibles son:

  • Juntas
  • Juntas tóricas (o-rings)
  • Sellos de fuelle
  • Sellos de cartucho
  • Sellos de laberinto
  • Sellos de eje radial
  • Sellos de eje axial

Juntas

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Fig. 26 Juntas para sellado.

Utilizadas para rellenar el espacio entre los componentes estacionarios de una junta y así evitar fugas de líquido. Se fabrican de material plano, elastomérico o flexible. Este tipo de sellos los encontramos en una amplia gama de materiales, formas y tamaños. Útiles para emplearse como sellos secundarios en aplicaciones estáticas.

Juntas tóricas (o-rings)

La compresión crea un sello hermético a los fluidos capaz de soportar temperaturas y presiones extremas.

Los o-rines que también les llaman empaquetaduras, son esas comunes juntas mecánicas circulares (anillos) empleadas habitualmente tanto en aplicaciones estáticas como dinámicas. Se asientan por lo general  dentro en una ranura o carcasa entre dos componentes.

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Fig. 27 O-rings o juntas tóricas.

Este tipo de sellos tiene varias ventajas sobre otros tipos debido a su facilidad de fabricación,  dimensiones ya estandarizadas, variedad amplia de materiales, útil en aplicaciones estáticas y dinámicas, dimensionamiento estándar de prensaestopas, bajo costo.

El sellado es logrado a través de una acción de compresión o compresión positiva, lo que resulta en una deformación de la sección transversal del o-ring. La característica más relevante de una junta tórica es su resistencia al endurecimiento por compresión o deformación residual. Vea oferta en Amazon de juntas tóricas de diferentes tamaños y usos.

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Sellos de fuelle

Los sellos de fuelle funcionan como un sello primario dinámico y un resorte.  Estos dispositivos también contienen un sello estático secundario y pueden fabricarse con componentes de fuelle de metal, plástico o elastómeros.

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Fig. 28 Sellos de fuelle.

Sellos de cartucho

Los sellos de cartucho son dispositivos de sellado mecánicos preensamblados y autónomos que constan de un manguito del eje, un sello y placas de prensaestopas.

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Fig. 29 Sellos de tipo cartucho.

Empleados en trabajos pesados se identifican por ser compactos y de fácil instalación.  Son capaces de soportar altas presiones  y elevada durabilidad.  De forma muy general los podemos encontrar  en configuraciones simples, dobles y en tándem.

Actualmente varios modelos de bombas de agua traen este tipo de sellos mecánicos, ya que tienen la ventaja de facilitar y agilizar el mantenimiento.

Sellos de laberinto

Este tipo de sello llamado laberíntico proporciona una acción de sellado sin contacto en componentes giratorios por lo que no genera prácticamente fricción ni desgaste. Es capaz de lograr el sellado sin necesidad que las dos superficies entre ellas entren en contacto. Son utilizados en turbinas, pistones de motores de combustión, protectores de rodamientos y otras muchas aplicaciones.

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Fig. 30 Sellos de laberinto.

Están compuestos por un anillo interior y exterior entre los cuales se encuentra un camino ranurado que dificulta el escape o la entrada de los fluidos del proceso. Se compone de numerosas ranuras rectas ajustadas en torno a un eje, o en el interior de una perforación, así el fluido tendrá que atravesar  una vía larga y complicada para poder escapar.

Podemos encontrarnos en el mercado sellos laberínticos de materiales como el acero al carbón, PTFE (politetrafluoroetileno),  bronce, acero inoxidable, entre otros.

Sellos de eje radial

Conocidos también como sellos de labio, son diseñados y utilizados para sellar los componentes de los rodamientos de los ejes giratorios y otros elementos, así como evitar la entrada de contaminantes en el sistema. Comúnmente están formados por un inserto de metal y un diafragma elastomérico con un labio de sellado con resorte, estos sellos estacionarios se envuelven alrededor de la circunferencia del componente giratorio para evitar fugas.

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Fig. 31. Sellos de eje radial o sellos de labio.

Muy útiles para lograr la estanqueidad en ejes giratorios con alta presión, temperatura y velocidad de giro del eje, así como defensa contra medios agresivos y donde sea pobre la lubricación o no exista.

Tienen ventajas ante los sellos convencionales de goma debido a la poca fricción que eleva la eficiencia y también por su mayor vida útil.

Sellos de eje axial

Conocidos también como sellos de cara frontal, cumplen la misma función que los sellos de eje radial, al prevenir la fuga de fluidos a lo largo de ejes y elementos giratorios y la penetración de contaminantes en el sistema. Se estructuran de un componente estacionario y giratorio, un sello con resorte y un sello secundario (puede ser por ejemplo un o-ring).

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Fig. 31 Sellos de eje axial o sellos de cara frontal.

Giran junto con el eje y admiten pequeñas discrepancias en la ubicación y el movimiento del eje.


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La bomba vibra y no arranca. Detecta una bomba de agua con problemas en el condensador de arranque.


Otros tipos o clasificaciones de los sellos

Más allá de los mencionados anteriormente, hay muchos otros tipos de sellos disponibles caracterizados por diseños, propósitos y aplicaciones específicos. Estos otros tipos incluyen sellos de diafragma, hidráulicos, neumáticos, equilibrados, desequilibrados, empujadores, no empujadores y convencionales.

Teniendo en cuenta el tipo de fuerza mecánica que se genera se puede encontrar o clasificar a los sellos mecanicos para bombas de la siguiente manera:

  • Sellos de ballesta o resorte ondulado
  • Sellos monoresorte, cónico o de un solo resorte
  • Sellos multi resortes, o de varios resortes
  • Sellos de fuelle, o también conocidos como fuelles metálicos o elastoméricos

CONSIDERACIONES AL ELEGIR DIFERENTES TIPOS DE SELLOS MECÁNICOS PARA BOMBAS

Al decidir el tipo de sistema de sellado para una bomba centrífuga, los operadores deben elegir de acuerdo con su aplicación. No seleccionar el tipo de cierre mecánico bomba de agua adecuado puede provocar la pérdida de la integridad de la bomba, averías y costosas reparaciones.

Para evitar estos resultados indeseables, todos los operadores deben considerar los siguientes factores antes de tomar una decisión.

Tipo de fluido a bombear: El fluido que está bombeando es el factor más importante a considerar al decidir el tipo de sello. Factores como la limpieza, lubricidad y volatilidad afectarán significativamente el sello mecánico y el diseño del sistema de soporte del sello.

Presión de fluido de la bomba: La cantidad de presión ejercida en las caras de un sello mecánico tiene un efecto significativo en su desempeño. Si una bomba se va a operar a bajas presiones, un sello mecánico desequilibrado será adecuado. Sin embargo, en condiciones en las que se anticipan presiones más altas, los sellos equilibrados resultarán una solución más confiable.

Temperatura: Los sellos mecánicos balanceados funcionan mejor que sus homólogos no balanceados en condiciones en las que las temperaturas de funcionamiento son más altas de lo normal. Los componentes sensibles al calor se conservan mejor en sellos mecánicos balanceados en comparación con otros tipos de sellos.

Seguridad del operador: Como ocurre con todo tipo de maquinaria, la seguridad del operador es la máxima prioridad. El uso de sellos mecánicos dobles en bombas centrífugas brinda protección adicional, ya que tienen una mayor capacidad de sellado y generalmente son más confiables.

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