Cuando una bomba opera con altura de succión negativa, el extremo interior del estopero está sujeto al vacío y el aire tiende a meterse dentro de la bomba centrifuga. Para este tipo de servicio, la empaquetadura generalmente está dividida en dos secciones por un farol o jaula de sello hidráulico. Se introduce a presión agua o algún otro líquido de sello en el espacio, originando flujo del líquido obturador en ambas direcciones axiales. Esta construcción es útil para bombas centrifugas que manejan líquidos inflamables o químicamente activos y peligrosos ya que evita el flujo hacia el exterior del líquido bombeado. Las jaulas de sello, por lo general, están divididas axialmente para facilitar su ensamble.
Algunas instalaciones están sujetas a condiciones de succión variables, operando la bomba una parte del tiempo con carga en la succión y otra parte del tiempo con elevación de succión. Cuando la presión de operación dentro de la bomba excede a la atmosférica, la jaula de sello líquido deja de operar (excepto para lubricación). Sin embargo, se mantiene en servicio de modo que cuando la bomba se ceba al arrancar, se pueda excluir todo el aire.
Distribución del líquido de sello
Cuando una bomba centrifuga maneja agua fresca y limpia, los sellos del estopero están, generalmente, conectados a la descarga de la bomba, o, en bombas centrifugas de varios pasos, a un paso intermedio. Un abastecimiento independiente de agua de sello deberá proveerse si existe cualquiera de las siguientes condiciones:
1. Una elevación de succión de más de 5 m.
2. Una presión de descarga de menos de 0,7 kg/cm2 (o 7,01 m de altura de elevación).
3. Agua caliente (más de 121,1 ºC) que se maneja sin enfriamiento adecuado (excepto pata bombas de alimentación de calderas, en las que no se usan jaulas de sello)
4. Si se maneja agua lodosa, arenosa o con arenisca.
5. Para todas las bombas de pozo caliente.
6. Si el líquido que se maneja es otro que no sea agua – como ácido, jugos, melazas o líquidos pegajosos- sin provisión especial en el diseño del estopero por la naturaleza del líquido.
Cuando el agua de sello se toma de la descarga de la bomba, se puede hacer una conexión externa con tubo de pequeño diámetro o conductos internos. En algunas bombas centrifugas, estas conexiones están arregladas de modo que un líquido obturador puede introducirse dentro del espacio de la empaquetadura a través de un conducto interior taladrado ya sea de la cubierta de la bomba o de una fuente exterior.
A veces es conveniente localizar la jaula para sello con más empaquetadura en un lado. Por ejemplo, en servicio de agua arenosa, la colocación de la jaula para sello distribuiría una mayor porción de líquido obturador hacia adentro de la bomba evitando en esa forma que la arena entre al estopero.
Si no se dispone de agua limpia y fresca (como en las bombas centrifugas de drenaje, de irrigación y de albañal) con frecuencia se usan sellos de grasa o aceite. La mayoría de las bombas para servicio de albañal tienen un solo estopero sujeto a la presión de descarga y están colocadas con una succión inundada. Por ello no es necesario sellar esas bombas contra la entrada de aire, pero forzando grasa en el espacio obturador y la empaquetadura ayuda a excluir arenisca.
Un obturador automático de aceite que ejerce presión de descarga en un cilindro a un lado del émbolo, con aceite o grasa delgada en el otro lado, puede aplicarse en servicio de albañal. La línea de aceite o grasa se conecta a la conexión del sello que está a presión cercana a la de descarga. Como el extremo interior del estopero estaría al 80% de la presión de descarga, hay un flujo lento de grasa o aceite dentro de la bomba cuando la unidad está en operación. No hay ningún flujo cuando la bomba está fuera de servicio.
Algunas bombas centrifugas manejan agua en la cual hay sólidos pequeños y aun microscópicos. Si se usa agua de esta clase como líquido obturador se introducen los sólidos en el trayecto del escurrimiento acortando la vida de la empaquetadura y de los manguitos. A veces es posible eliminar estos sólidos instalando pequeños filtros a presión en la tubería de agua de sello de la voluta al estopero.
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