Los sellos de gas seco son sellos frontales mecánicos de funcionamiento en seco y sin contacto que constan de un anillo de acoplamiento (giratorio) y un anillo primario (estacionario). Cuando está en funcionamiento, la geometría de elevación en el anillo giratorio genera una fuerza de elevación dinámica de fluidos que hace que el anillo estacionario se separe y cree un espacio entre los dos anillos. Los sellos de gas seco son sellos mecánicos pero utilizan otros productos químicos y funciones para no contaminar el proceso. Estos sellos se utilizan normalmente en entornos de trabajo hostiles, como exploración, extracción y refinación de petróleo, industrias petroquímicas, transmisión de gas y procesamiento químico.
Los perfiles de elevación mecanizados en un lado de la cara del sello dirigen el gas hacia adentro, hacia una porción extremadamente plana de la cara. El gas que fluye a través de la cara genera una presión que mantiene un espacio mínimo entre las caras, optimizando la rigidez de la película de fluido y proporcionando el mayor grado posible de protección contra el contacto con la cara. La rigidez de la película del sello compensa las diferentes operaciones ajustando el espacio y la presión para mantener la estabilidad.
Las ranuras o rampas mecanizadas en el sello dirigen el gas hacia adentro, hacia la parte no ranurada. La acción del gas que fluye a través del sello genera una presión que mantiene un espacio mínimo, optimizando así la rigidez de la película de fluido y brindando protección contra el contacto con la cara. [1]
El uso de estos sellos en compresores centrífugos ha aumentado significativamente en las últimas dos décadas porque eliminan la contaminación y no utilizan aceite lubricante . Los sellos de gas seco sin contacto se utilizan a menudo en compresores para tuberías , aplicaciones marinas, refinerías de petróleo , plantas petroquímicas y de procesamiento de gas. [1]
Existen muchas configuraciones de sellos de gas seco según su aplicación:
Todos los diseños utilizan amortiguación con gas "seco", suministrado a través de sistemas de control y purificación. Todos los sellos de gas seco necesitan protección adicional del proceso y de los lados de lubricación del rodamiento del sello.
El primer sello de gas seco para un compresor fue patentado por Kaydon Ring & Seal en 1951, cuando se conocía como Koppers Corporation. Las aplicaciones de campo de los diseños de sellos de gas seco se completaron en 1952. La patente original era para la geometría de elevación "Rampa cónica" de Kaydon, un diseño de elevación dinámica de diámetro constante y profundidad variable . Desde el primer sello de gas seco jamás fabricado para un compresor centrífugo en 1951, Kaydon Ring & Seal ha desempeñado un papel decisivo en el desarrollo del sello de gas seco hasta convertirlo en una de las soluciones de sellado más confiables y sin mantenimiento disponibles en la actualidad.
John Crane Inc. emitió una patente para sellos de gas seco en 1968 y las aplicaciones de campo comenzaron en 1975, aunque la tecnología ahora está ampliamente disponible entre los fabricantes de sellos. Cuando la tecnología tiene como objetivo corregir los problemas con ambientes de película de gas seco eliminando la fricción . Pronto, la tecnología se convirtió en un reemplazo común para otros sellos lubricados. La tecnología patentada de ranura en espiral (profundidad constante/diámetro variable) del sello de gas seco permite levantar y separar fácilmente las caras del sello durante la operación. Además, la geometría de elevación del sello de gas seco puede ser unidireccional o bidireccional, dependiendo del diseño específico de la geometría de elevación.