Qué considerar al pasar de sellos de aceite a sellos de gas secos

Por Michael Forshoffer 30 de noviembre de 2021

Hoy en día, especialmente en los Estados Unidos con compresores viejos, se está volviendo cada vez más común modernizar compresores más antiguos con sellos de gas seco. Si bien el resultado final puede ser una mayor confiabilidad (sacar del circuito todos los componentes agregados de un sistema de aceite de sello siempre es un beneficio de confiabilidad), los usuarios finales deben considerar varias cosas antes de tomar esa decisión.

Estudio de rotordinámica

Al retirar los sellos de aceite de un compresor, también se elimina una cantidad significativa del efecto amortiguador que el aceite tiene en el rotor. Por lo tanto, requerimos un estudio de rotordinámica para asegurar que las velocidades críticas se vean mínimamente afectadas al retirar los sellos de aceite de la máquina. Este estudio se realiza antes de cualquier modernización de los sellos de gas seco.

Hoy en día, la mayoría de los proveedores recomendarán un estudio de dinámica del rotor antes de actualizar compresores más antiguos con sellos de gas seco. Sin embargo, insistir en este paso evita problemas inesperados en el campo durante el inicio.

Velocidades del gas a través de laberintos (proceso e intermedio)

Hemos visto este problema en los últimos años donde el cliente ha tenido una confiabilidad deficiente del DGS debido a la migración de gas de proceso sin filtrar a través del sello laberíntico del proceso o gas de proceso que se escapa a través del laboratorio intermedio y sale a la atmósfera (a través del respiradero secundario).

La Figura 1 muestra un esquema típico del sistema de gas de sellado. Para el suministro de gas de sello primario, solo una cantidad muy pequeña de gas se escapa a través de las caras del sello (menos del 1%) y el resto atraviesa el sello laberíntico del proceso, representado en rojo.

Cuanto mayor sea la velocidad del gas que atraviesa este sello laberíntico, mejor podrá separar el gas de proceso sin filtrar para que no entre en contacto con el sello primario. Si esto ocurre, el usuario final puede encontrar problemas de acumulación en las ranuras del sello, lo que provocará una falla o incluso el bloqueo de la junta tórica dinámica.

Del mismo modo, si la velocidad del suministro de gas intermedio (típicamente N2) a través del laboratorio intermedio, representado en verde, es demasiado baja, el compresor carecerá de un sello secundario rico en nitrógeno, razón por la cual el usuario final seleccionó este sello en primer lugar, para ¡Emite sólo nitrógeno al respiradero secundario!

Recomendamos que esta velocidad sea de al menos 30 pies/s a través de ambos sellos laberínticos con el doble del espacio libre máximo (teniendo en cuenta el desgaste de los laberintos). Esto asegurará un aislamiento adecuado del gas de proceso no deseado en el otro lado de los sellos laberínticos.

Considere un anillo deflector fuera de los sellos de separación.

Otro problema común observado recientemente en compresores modernizados con sellos de gas secos es la migración de aceite a través de los sellos de separación, lo que eventualmente llenará las ranuras y causará una falla catastrófica en el sello secundario si el aceite no se drena de la cavidad (otro tema de discusión). otro momento).

La razón principal de esto es el espacio axial mínimo entre los sellos de aceite antiguos y los cojinetes y el hecho de que los rotores más antiguos generalmente no tenían un escalón en el eje entre el sello de aceite y los cojinetes. Esto dará una vía para que el aceite pase a través de los sellos de separación y entre en la cavidad de drenaje secundaria.

Por lo tanto, recomendamos encarecidamente instalar un anillo deflector en el manguito del sello (giratorio) justo afuera de los sellos de separación, lo que expulsará el aceite desde la abertura hacia los sellos de separación. Si se cumplen estas tres condiciones, junto con un panel de gas de sellado bien instrumentado, el usuario final encontrará que los sellos de gas seco pueden superar múltiples tiempos de respuesta.