Sello ferrofluídico


Ferrofluidic es la marca de un mecanismo de sellado rotativo líquido magnético por etapas fabricado por Ferrotec Corporation y fue patentado por primera vez por el cofundador de la empresa predecesora RERosensweig (USP 3.620.584). Los sellos son la comercialización de ferrofluidos más importante hasta la fecha. Los sellos se utilizan en equipos rotativos para permitir el movimiento rotatorio mientras se mantiene un sello hermético por medio de una barrera física en forma de ferrofluido . El ferrofluido se suspende en su lugar mediante el uso de un imán permanente.

Los sellos rotativos de líquido magnético funcionan sin mantenimiento y tienen una fuga extremadamente baja en una amplia gama de aplicaciones. Los sellos a base de ferrofluidos que se utilizan en aplicaciones industriales y científicas se empaquetan con mayor frecuencia en conjuntos de sellos mecánicos llamados pasantes giratorios, que también contienen un eje central, rodamientos de bolas y una carcasa exterior. Los rodamientos de bolas proporcionan dos funciones importantes: mantener el centrado del eje dentro del espacio del sello y soportar cargas externas. Los cojinetes son los únicos elementos de desgaste mecánico, ya que el sello dinámico es en realidad una serie de anillos hechos de líquido a base de aceite de presión de vapor ultrabaja que se mantiene magnéticamente entre el rotor y el estator. Por lo tanto, la vida operativa y los ciclos de mantenimiento del equipo son generalmente muy largos y el par de arrastre muy bajo. El material del imán está cargado permanentemente y no requiere energía eléctrica ni otro tipo de reactivación o mantenimiento. Los conductos de paso sellados con ferrofluido alcanzan niveles de rendimiento que otras tecnologías no pueden lograr, al optimizar características como la viscosidad y la fuerza magnética del ferrofluido, los materiales de acero e imanes, la disposición de los rodamientos y la refrigeración por agua para aplicaciones con velocidades o temperaturas extremadamente altas. Los conductos de paso sellados con ferrofluido operan de forma rutinaria en entornos que incluyen vacío ultra alto (por debajo de 10 −8 mbar), temperaturas superiores a 1000 ° C, decenas de miles de RPM y presiones de atmósfera múltiple.

Los sellos magnéticos para líquidos están diseñados para una amplia gama de aplicaciones y exposición, pero generalmente se limitan a sellar gases y vapores, no a líquidos presurizados directamente. Esto se debe a la falla prematura del sello de ferrofluido cuando sella un líquido. Sin embargo, se realizan muchas investigaciones para resolver este problema. [1]

Cada combinación particular de materiales de construcción y características de diseño tiene límites prácticos con respecto a la temperatura, la presión diferencial, la velocidad, las cargas aplicadas y el entorno operativo; sin embargo, estos límites generalmente se pueden superar seleccionando o diseñando cuidadosamente el dispositivo para la aplicación. Las características necesarias pueden incluir múltiples etapas de ferrofluido, refrigeración por agua, materiales personalizados que incluyen metales, imanes permanentes y ferrofluidos, y rodamientos exóticos. Los sellos a base de ferrofluidos tienen tasas de fuga extremadamente bajas, casi inconmensurables con el equipo de laboratorio, sin embargo, no pueden alcanzar los niveles de las conexiones soldadas u otros sellos estáticos (no giratorios) totalmente metálicos.