manual curso de bombas cerro colorado i parte.pdf
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MANUAL DE OPERACIÓN DE
BOMBAS
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Objetivo General.
Al término del curso los participantes podrán operar en forma correcta y segura
conforme a las Normas Técnicas y de Seguridad de los equipos Bombas usadas en
faena minera Cerro Colorado.
Objetivo Especifico. Al finalizar el curso los participantes serán capaces de saber:
- Aplicar Tecnología Hidráulica básica involucrada en el funcionamiento de ambas
Bombas.
- Describir el Funcionamiento de las Bomba tratadas
- Aplicar Procedimientos de operación de los equipos.
- Aplicar Procedimientos de Emergencia para la Operación de las Bombas.
METODOLOGIA
En este Curso se utiliza la Metodología de Aprendizaje Centrado en la Actividad que
propicia la transferencia de los contenidos teóricos y prácticos, e incentiva al
Participante a interactuar con el Relator para opinar, debatir y establecer consensos
respecto de los temas tratados en las clases y en las respectivas actividades prácticas
apoyado con técnicas audiovisules y trabajos en grupo e individuales.
- En este contexto, la misión del Relator consiste en crear las óptimas condiciones de
aprendizaje, enfatizando los aspectos más importantes a desarrollar, vinculándolos a
situaciones reales del trabajo en faena invitando a los alumnos a participar que
permitan facilitar el Inicio, desarrollo e implicación en el proceso formativo.
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1. MODULO I /NOCIONES GENERALES SOBRE BOMBEO
1.1 DEFINICION
Las bombas son equipos mecánicos que sirven para elevar los líquidos y conducirlos de
un lugar a otro, o lo que es lo mismo, comunicarles cierta cantidad de energía (carga)
que les permita vencer la resistencia de las tuberías a la circulación, así como, la carga
que representa la diferencia de nivel entre el lugar de donde se toma el líquido y el
lugar a donde se pretende llevar.
Los líquidos circulan del lugar de mayor energía al lugar de menor energía; el
suministrarle energía la bomba al líquido tiene el objeto de producir el gradiente
necesario para establecer la circulación y vencer las resistencias.
1.2 CARGA DE BOMBEO
Carga de bombeo o carga dinámica total es la carga total contra la cual debe operar
una bomba, o sea, la energía por unidad de peso de líquido que debe suministrarle la
bomba al mismo para que pueda realizar el trabajo que se pretende.
Como sabemos, el movimiento del liquido a través de la tubería da origen a fricción,
que resulta en una pérdida de energía, por consiguiente dicha fricción tiene que ser
vencida por la bomba, además de la carga estática representada por la diferencia de
nivel. Por consiguiente, la carga dinámica total se obtiene sumando los cuatro factores
siguientes:
a) La diferencia de nivel, que se conoce como carga estática o carga a elevación
b) Las pérdidas de carga debidas a la fricción en las tuberías y accesorios
c) La carga a velocidad
d) La carga a presión
La carga estática (h), esta representada por la diferencia de nivel entre la superficie del
líquido donde tiene que tomarlo la bomba y la superficie del liquido en el lugar de
descarga véase figura 1.1
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FIG. 1.1 CARGA ESTATICA
Perdidas por fricción (hf
), las pérdidas de carga representan las pérdidas de energía
como consecuencia de la resistencia que presentan las tuberías y accesorios a la
circulación del líquido. La carga de velocidad, está representada por el término V
2
/2g, generalmente, en la
mayoría de los casos no se la toma en cuenta, porque su valor es muy pequeño: a no
ser en casos especiales en que la velocidad es muy alta (y por consiguiente la fricción
es alta también), o la carga total es muy pequeña y el volumen de agua bombeado es
muy grande. La carga a presión P/γ, está representada por la presión existente en la
superficie del líquido y se expresa por la longitud de la columna de liquido, equivalente
a la presión existente. Si la presión dentro del tanque se eleva hasta un punto fijo
máximo, dicha presión será la que se usará para encontrar la carga a presión máxima
contra la cual deberá operar la bomba. Esta carga a presión en pies o metros, deberá
añadirse a la carga estática, la carga debida a la fricción y la carga a velocidad, para
determinar la carga dinámica total o carga total contra la que trabajará la bomba.
Un equipo de bombeo es un transformador de energía, mecánica que puede proceder
de un motor eléctrico, térmico, etc. Y la convierte en energía, que un fluido adquiere
en forma de presión, de posición y de velocidad.
Así se tendrán bombas que funcionen para cambiar la posición de un cierto fluido. Por
ejemplo la bomba de pozo profundo, que adiciona energía para que el agua del
sub−suelo se eleve a la superficie.
Un ejemplo de bombas que adicionan energía de presión sería una bomba en un
oleoducto, en donde las cotas de altura así como los diámetros de tuberías y
consecuentemente las velocidades fuesen iguales, en tanto quela presión fuesen
iguales, en tanto que la presión fuese incrementada para poder vencer las pérdidas de
fricción que se tuviesen en la conducción.
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Existen bombas que trabajan con presiones y alturas iguales que únicamente
adicionan energía de velocidad.
Sin embargo a este respecto hay muchas confusiones en los términos presión y
velocidad por la acepción que llevan implícita de las expresiones fuerza−tiempo. En la
mayoría de las aplicaciones de energía conferida por la bomba es una mezcla de las
tres. Las cuales se comportan de acuerdo con las ecuaciones fundamentales de la
mecánica de fluidos.
Lo inverso a lo que sucede en una bomba se tiene en una máquina llamada
comúnmente turbina, la cual transforma la energía de un fluido en sus diferentes
componentes citadas en energía mecánica.
Para una mayor claridad, buscando una analogía con las máquinas eléctricas, y para el
caso específico del agua, una bomba sería un generador hidráulico, en tanto que una
turbina sería un motor hidráulico.
Normalmente un generador hidráulico (bomba) es accionado por un motor eléctrico,
térmico, etc. Mientras que un motor hidráulico (turbina) acciona un generador
eléctrico.
Tratándose de fluidos compresibles el generador suele llamarse compresor y el motor
puede ser una turbina de aire, gas o simplemente un motor térmico.
Antes de conocer los fundamentos de operación de las bombas es necesario distinguir
las diferentes clases de bombas que existen, y para esto la clasificación dada por el
Hidraulic Institute de E.U.A. (1984) parece ser la más adecuada.
Existe una diversidad de clasificación de bombas que ocasionalmente puede causar
confusión al intentar ubicarlas dentro de un cierto tipo, clave u otra distinción, sin
embargo la más adecuada para propósitos de este trabajo es la proporcionada por el
instituto de Hidráulica de los E.E.U.U.
Esta clasificación toma en cuenta la forma cómo el fluido se desplaza dentro de los
elementos de la bomba, así para aquellos en los que el fluido se desplaza a presión
dentro de una carcaza cerrada, como resultados del movimiento suavizada de un
pistón o embolo, se le denomina bombas de desplazamiento positivo, mientras que las
bombas en las cuales el fluido es desplazado por el movimiento circular de uno o
varios impulsores provistos de alabe, se les denomina Bombas Centrifugas y es en el
presente trabajo a estas últimas a las que se hará referencia.
La clasificación anterior parece ser la más adecuada sin embargo, puede ser útil
conocer dentro de esta clasificación algunas características o situaciones que ayudara a
seleccionar la bomba más adecuada. Si por ejemplo estás pueden ser clasificadas de la
siguiente manera; según el sistema donde funcionarán o la forma física de ella. Para la
primera clasificación que es conocer el sistema donde la bomba tendrá su
funcionamiento.
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Consiste en saber si la bomba succionara del recipiente y con alturas variables o si la
bomba se instalará en un sumidero o en una fosa. Así mismo en necesario el liquido
que la bomba manejará, si con volátiles, viscosos, calientes o pastas aguadas, que así
se manejará el concepto de densidad y partículas que la bomba pueda impulsar.
Respecto a la forma física de la bomba se debe tener en cuenta que existen bombas de
eje horizontal o vertical, ambas de empujes centros o de desplazamiento positivo, baja
o alta velocidad, también la especificación de los materiales deben ser compatibles con
los líquidos que se bombearán.
Una práctica común es definir la capacidad de una bomba con el número
adimensional llamado velocidad específica, que se describe posteriormente que es
función del número de revoluciones a las que giren sus participantes rotatorias, de la
siguiente forma se puede ser de alta o baja velocidad.
1.3 POTENCIA DE LOS SISTEMAS DE BOMBEO El conjunto elevador (moto-bomba) deberá vencer la diferencia de nivel entre los dos
puntos, más las pérdidas de carga en todo el trayecto (pérdidas por fricción a lo largo
de la tubería y pérdidas locales debidas a las piezas y accesorios).
Potencia(HP ) = QHT γ / 76 ξ
Donde:
Q = Caudal (l/s)
HT
= Altura manométrica o carga dinámica total (m)
γ = Peso unitario del agua (1000 kg/m
3
)
ξ = Eficiencia (70 %)
1.4 TIPOS DE BOMBAS
Las bombas se dividen en dos grupos, que son los siguientes:
a) Bombas de desplazamiento positivo (directas).
b) Bombas de desplazamiento no positivo (indirectas) o rotodinámicas.
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Al primer grupo pertenecen las bombas de pistón de acción reciprocante o bombas
reciprocantes y las bombas rotatorias. Las características principales de este grupo son:
a) Que a una velocidad determinada la descarga (caudal) es en general fija e
independiente de la carga de bombeo.
b) Que la carga posible de bombeo puede aumentarse, dentro de los límites de
resistencia de los materiales de que está construida la bomba, con solo aumentar la
potencia del motor que la mueve y sin variar la velocidad de operación.
Al segundo grupo pertenecen las bombas centrifugas o de rotor en hélice (flujo
axial) y sus características principales son:
a) Que a una velocidad determinada la descarga está en función inversa de la carga
posible de bombeo, y es variable es decir que a mayor descarga, menor carga de
bombeo y viceversa
b) Que la carga de bombeo no puede aumentarse con sólo aumentar la potencia
del motor, sino que hay que aumentar la velocidad o el diámetro del rotor para
lograrlo.
En ambos tipos o grupos de bombas la descarga de la bomba aumenta cuando
aumenta la velocidad de trabajo de la misma.
1.5 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Características generales de funcionamiento
Las bombas de este tipo son bombas de desplazamiento que crean la succión y la
descarga, desplazando agua con un elemento móvil. El espacio que ocupa el agua se
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llena y vacía alternativamente forzando y extrayendo el líquido mediante movimiento
mecánico.
El término “positivo”, significa que la presión desarrollada está limitada solamente por
la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es
afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de la
bomba y la medida del volumen desplazado.
Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas
presiones en relación con su tamaño y costo. Este tipo de bomba resulta el más útil
para presiones extremadamente altas, para operación manual, para descargas
relativamente bajas, para operación a baja velocidad, para succiones variables y para
pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.
1.5.1 CLASES DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Hay dos clases de bombas de desplazamiento positivo:
a) Las de pistón o reciprocantes, que desplazan el líquido por la acción de un émbolo o
pistón con movimiento rectilíneo alternativo, o con movimiento de oscilación.
b) Las rotatorias, en las cuales, el desplazamiento se logra por el movimiento de
rotación de los elementos de la bomba.
1.5.1.1 Bombas reciprocantes
Características de funcionamiento En las bombas reciprocantes el pistón crea un vacío parcial dentro del cilindro
permitiendo que el agua se eleve ayudada por la presión atmosférica. Como hace falta
un espacio determinado de tiempo para que se llene el cilindro, la cantidad de agua
que entra al espacio de desplazamiento dependerá de la velocidad de la bomba, el
tamaño de las válvulas de entrada y la efectividad del material sellante de las válvulas
y del pistón. Como se muestra en la figura 1.2.
Debido a la resistencia friccional que se desarrolla en sus partes en movimiento, las
bombas reciprocantes tienen una eficiencia relativamente baja; las pérdidas en las
correas, los engranes y las chumaceras se añaden a la resistencia de las partes móviles
para dar un rendimiento bajo en proporción a la potencia suministrada por la unidad
motriz.
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Las válvulas de las bombas de pistón son de dos tipos las de succión, que permiten la
entrada al espacio de desplazamiento, y las de descarga, que dejan que el agua pase
hacia el tubo de descarga, Estas válvulas operan por la fuerza que ejerce sobre ellas el
peso del agua, o por la acción ejercida por elemento de desplazamiento Las foto 1.1 y
figura 1.3 nos muestran modelos típicos de bombas reciprocantes.
FOTO 1.1 BOMBA RECIPROCANTE O DE PISTON
HORIZONTA
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FIG. 1.2 ESQUEMA DE BOMBA RECIPROCANTE DE EFECTO SIMPL
FIG. 1.3 BOMBA RECIPROCANTE HORIZONTAL DE TRANSMISIÓN
DE DOBLE EFECTO
Ventajas y desventajas de las bombas reciprocantes Las ventajas de las bombas reciprocantes de pozo llano son:
- Alta presión disponible
- Autocebantes (dentro de ciertos límites)
- Flujo constante para cargas a presión variable
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- Adaptabilidad a ser movidas manualmente o por motor
Las desventajas son:
- Baja descarga
- Baja eficiencia comparada con las bombas centrifugas
- Muchas partes móviles
- Requieren mantenimiento a intervalos frecuentes
- Succión limitada
- Costo relativamente alto para la cantidad de agua suministrada
- Requieren un torque considerable para llevarlas a su velocidad
- Flujo pulsante en la descarga
1.5.1.2 Bombas rotatorias
Caracteres generales de su funcionamiento
Las bombas rotatorias son unidades de desplazamiento positivo, que consisten en una
caja fija que contiene engranes, aspas u otros dispositivos que rotan, y que actúan
sobre el líquido atrapándolo en pequeños volúmenes entre las paredes de la caja y el
dispositivo que rota, desplazando de este modo el líquido de manera similar a como lo
hace el pistón de una bomba reciprocante. Como se muestra en la figura 7.4.
Pero las bombas rotatorias en vez de suministrar un flujo pulsante como sucede con las
bombas reciprocantes, descargan un flujo uniforme, por el movimiento de rotación de
los engranes que es bastante rápido.
Las bombas rotatorias se usan generalmente para aplicaciones especiales, con líquidos
viscosos, pero realmente pueden bombear cualquier clase de líquidos, siempre que no
contengan sólidos en suspensión. No obstante, debido a su construcción, su uso más
común, es como bombas de circulación o transferencia de líquidos.
Características principales:
- Son de acción positiva
- Desplazamiento rotativo
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- Flujo uniforme
- Construcción compacta
- Carga alta
- Descarga relativamente baja
- Velocidades de operación de moderadas a altas
- Pocas partes móviles
- Requieren toda la potencia para llevarlas a su velocidad de operación
- Flujo constante dentro de ciertos límites para carga variable
- Aspiración limitada
Como las piezas que originan el desplazamiento son de metal y rotan, el contacto
metálico entre las partes móviles origina desgastes que posibilitan los resbalamientos a
altas presiones, es por eso que la efectividad de las bombas rotatorias disminuye con el
uso.
Distintos tipos de bombas rotatorias
Las bombas más comunes y más efectivas de este tipo son las de engranes externos
(figura 1.4). Según los dientes se separan en el lado de succión de la bomba, el
espacio entre dos dientes consecutivos se llena de líquido y de esta forma es arrastrado
hasta quedar atrapado entre estos y la pared de la caja de la bomba; el movimiento de
rotación del engrane lleva entonces el líquido atrapado hasta el lado de descarga, en
donde al quedar libre es impulsado hacia afuera por la llegada constante de nuevas
cantidades de liquido. Las bombas rotatorias son generalmente fabricadas para
capacidades que no exceden de 500 gpm (31.54 l/s) y cargas que no sobrepasan 500
pies (152.4 m).
Existen bombas rotatorias de engranes internos, de levas, lobulares de tornillo, de
paletas, etc. En las figuras 1.4 a 717 se muestran distintos tipos de bombas rotatorias.
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FIG. 1.4 BOMBA ROTATORIA DE ENGRANES FIG. 7.5 BOMBA ROTATORIA DE DOS
EXTERNOS TORNILLOS
FIG. 1.6 BOMBA ROTATORIA DE PALETAS FIG. 1.7 BOMBA ROTATORIA DE
DESLIZANTES LEVA Y PISTON
1.5.1.3 Usos más corrientes de las bombas de desplazamiento positivo - Bombeo en pozos llanos
- Bombeo en pozos profundos
- Para niveles de agua variable
- Bombas de incendio
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- Bombas de transferencia y circulación
- Operación por molinos de viento
- Altas cargas a presión
- Alimentación de calderas
- Bombeo de aceite y gasolina
- Fumigadores de cosechas
1.6 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO O ROTODINÁMICAS
Características generales de las bombas no positivo
Las bombas de este grupo son las que más se usan en las distintas aplicaciones y
prácticamente han desplazado casi completamente a las bombas reciprocantes y
rotativas por su adaptabilidad a las condiciones de servicio más diversas. Podemos
decir que las bombas centrífugas, de flujo mixto y axiales se encuentran entre las
máquinas que más se usan en la técnica moderna, paralelamente al motor eléctrico.
Estas bombas transmiten la energía al líquido por la rotación del impelente. El
impelente está provisto de una serie de alabes o paletas que son las que transmiten la
energía y dirigen la circulación del líquido para lograr la transformación más efectiva
de la energía mecánica suministrada por el motor en energía hidráulica, representada
por la carga a presión a la salida y el volumen del líquido en circulación.
1.6.1 CLASIFICACION DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO
Este tipo de bombas consiste esencialmente en un impelente, rodete o rotor, colocado
dentro de una caja y dispuesto de tal manera que cuando rota, le transmite energía al
líquido bombeado, aumentando la presión y la velocidad del mismo. La caja de la
bomba tiene una forma tal que transforma la carga a velocidad (energía en forma de
velocidad) a la salida del impelente, en carga a presión a la salida de la bomba, ya
que de esta forma el líquido puede vencer mejor la diferencia de nivel y la resistencia
que ofrecen las tuberías a la circulación.
La acción de bombeo se dice que no es positiva, ya que la carga está limitada por la
velocidad en la periferia del impelente, la cual depende del diámetro del rotor y de su
velocidad de rotación.
Las bombas de desplazamiento no positivo pueden clasificarse atendiendo al tipo de
flujo dentro del impelente y por consiguiente a su forma, en tres grupos principales:
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- Bombas de flujo radial o centrífugas
- Bombas de flujo diagonal o mixto
- Bombas de flujo axial
Generalmente las bombas incluidas en los dos primeros grupos se conocen en el
mercado como bombas centrífugas. En comparación con las bombas de
desplazamiento positivo, puede decirse que las bombas de desplazamientos no
positivos suministran una carga pequeña y una descarga grande.
1.6.1.1 Bombas Centrífugas Reciben el líquido que ha entrado por el tubo de aspiración en dirección axial a través
de la parte central u ojo del impelente, y el impelente lo impulsa entonces en dirección
radial, hacia afuera, absorbiendo el líquido de este modo, la energía, que producirá a
la salida de la bomba la carga a presión correspondiente. Como se muestra en la
figura 1.8.
Los álabes de las bombas centrífugas, están dispuestos en forma radial con el objeto
precisamente, de orientar el flujo en esa dirección. En la foto 1.2 podemos apreciar
una bomba centrífuga accionada por un motor eléctrico.
FOTO 1.2 BOMBA CENTRÍFUGA DE MOTOR ELECTRICO
La figura 1.8 nos muestra la representación esquemática de una bomba centrífuga en
cortes siguiendo distintos ejes.
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FIG. 1.8 REPRESENTACION ESQUEMATICA DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA
Con el objeto de retardar la velocidad del líquido y transformar la carga a velocidad en
carga a presión, se sitúan a veces en la caja, alrededor del impelente una serie de
paletas fijas, que se conocen con el nombre de paletas directrices o álabes directores, y
también como distribuidor o difusor. De este modo se forma una serie de conductos
divergentes dentro de la caja.
Las bombas centrífugas provistas de difusor se conocen como bombas tipo turbina
como se muestra en la foto 1.3.
FOTO 1.3 BOMBA TIPO TURBINA
Los impelentes de las bombas centrífugas pueden ser:
a) abiertos, si las paletas no tienen paredes laterales
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b) semicerrados, si el lado posterior del rodete está tapado por una pared
c) cerrados, si los dos lados del impelente están provistos de paredes que tapen las
paletas
La figura 1.9 nos muestra los tres tipos de impelentes.
FIG. 1.9 TIPOS DE ALABES
1.6.1.1.1 Clasificación de las bombas centrífugas atendiendo diversos aspectos
Cuando una bomba centrífuga tiene un solo impelente se dice que es de una sola
etapa. Si tiene dos impelentes dentro de la misma caja y están colocados en serie, se
dice que es de dos etapas; si tiene varios impelentes se dice que es de varias etapas o
multicelular.
La foto 1.4 nos muestran respectivamente una bomba centrífuga de una sola etapa y
de dos etapas.
FOTO 1.4 BOMBAS CENTRÍFUGAS DE UNA ETAPA (SUPERIOR) Y DE DOS ETAPAS
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De acuerdo con la posición de su eje motriz podemos clasificarlas como bombas
centrífugas horizontales y bombas centrífugas verticales.
Bombas centrífugas horizontales
Las bombas centrífugas horizontales se usan generalmente para aspirar de pozos
llanos, casi nunca con el nivel del agua a más de 20 pies (6.1 m) por debajo del centro
del impelente, y desde luego con el límite máximo de aspiración que fija la presión
atmosférica. Cuando se necesita extraer agua a mayor profundidad se usan bombas
centrífugas verticales de pozo profundo. Las bombas centrífugas horizontales pueden
verse en las foto 1.3 y 1.4.
Ceba de las bombas centrífugas horizontales
Cuando las bombas centrífugas se encuentran colocadas por encima del nivel del agua
que van a bombear, es necesario, para que puedan trabajar, que el tubo de succión y
la bomba, estén completamente llenos del líquido, antes de que la bomba comience a
funcionar. Uno de los medios más simples de lograr esto, es el de colocar una válvula
de pie en el extremo inferior del tubo de succión, por debajo del nivel del agua.
FOTO 1.5 BOMBA CENTRÍFUGA VERTICAL Y BOMBA CENTRÍFUGA VERTICAL DE POZO PROFUNDO
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Por las ventajas que significa el montaje vertical en muchos casos, y por el gran
desarrollo que ha tenido el diseño de este tipo de bombas, las bombas verticales de
pozo profundo se aplican cada día más en trabajos que antes estaban reservados sólo
para bombas horizontales.
1.6.1.1.2 Aplicaciones de las bombas centrífugas
El campo de aplicación de las bombas centrifugas es muy amplio y cada día se
ensancha más. Esta gran amplitud de posibilidades de aplicación de este tipo de
bombas se debe, como ya hemos señalado anteriormente, a varios factores, entre los
que se destacan: su gran adaptabilidad a motores eléctricos de alta velocidad y a
turbinas de vapor; el número mínimo de partes móviles que las componen, lo que hace
que el desgaste sea pequeño; y el bajo costo y tamaño relativamente pequeño de la
bomba, en relación con el volumen de líquido que puede manejar.
Las bombas centrífugas resultan elemento indispensable en las instalaciones de
abastecimiento de agua para poblaciones, industrias, edificios, etc., en los sistemas de
riego y drenaje, en los alcantarillados de aguas residuales, en los sistemas de
acumulación de las estaciones hidroeléctricas, en los sistemas de alta presión de
alimentación de calderas, en las prensas hidráulicas, en la circulación de agua para
calefacción, refrigeración o plantas térmicas, y en la impulsión de toda clase de
líquidos, ya sean viscosos, corrosivos, jugos de frutas, leche, etc., en las instalaciones
industriales.
1.6.1.2 Bombas de flujo diagonal o mixto
Se construyen dándole al impelente una forma tal que las paletas ya no quedan dispuestas
en forma radial, esto se hace, sobre todo, cuando el caudal de la bomba es grande y el
diámetro del tubo de aspiración también es grande, en relación con el diámetro que debe
darse al impelente para producir la carga requerida. Cuando con un impelente de flujo
diagonal o mixto se quiere obtener un caudal mayor, en relación con la carga suministrada
al fluido, el diseño del impelente se modifica y se produce lo que se conoce como rodete
de tipo helicoidal (véase la figura 1.10).
FIG. 1.10 IMPELENTE DE TIPO HELICOIDAL
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Bombas centrífugas verticales
Para extraer el agua cuando se encuentra por debajo del nivel donde se puede extraer
con la ayuda de la presión atmosférica (normalmente a profundidades mayores de 20
pies), se usan las bombas centrífugas verticales de pozo profundo. Estas bombas son
del tipo turbina, y el cuerpo de la bomba, se instala por debajo del nivel del agua.
Como se observa en la foto 7.5 nos muestran una bomba centrífuga vertical y una de
pozo profundo.
En lo que sigue usaremos el término centrífuga para indicar tanto las bombas de flujo
radial como las de flujo mixto.
1.6.1.3 Bombas de flujo axial
Se constituyen cuando la carga de la bomba debe ser aún menor en relación con el
caudal, que en los casos anteriores. El impelente de este tipo de bombas está provisto
de paletas que inducen el flujo del líquido bombeado en dirección axial.
En este tipo de bombas las paletas directrices se colocan en muchas ocasiones antes
del impelente. Las figuras 1.11 y 1.12 nos muestran bombas de flujo axial. Estas
bombas se usan para manejar grandes caudales de líquido contra cargas de bombeo
relativamente pequeñas, y en ellas, no se puede hablar de fuerza centrífuga en la
transmisión de energía a la corriente.
FIG. 1.11 BOMBA DE FLUJO AXIAL FIG. 1.12 CORTE ESQUEMATICO DE UNA
BOMBA DE FLUJO AXIAL
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Se usan, principalmente para drenaje, riego, desde canales con pequeña diferencia de
nivel, bombeo en salinas, etc. Las bombas axiales horizontales pierden mucho, si existe un
codo en la succión o si tienen que trabajar con una carga de succión; es por eso que en la
actualidad se usa más cada día en este tipo de bombas el montaje vertical con los
impelentes sumergidos en el agua para evitar la succión, y la conexión a la planta de
fuerza motriz a través de un cabezal de engranes en ángulo recto, dando de este modo
una flexibilidad extraordinaria a la instalación.
1.7 BOMBAS SUMERGIBLES
Son bombas casi exclusivamente utilizadas en caso de pozos profundos y su denominación
obedece a que tanto la bomba como el motor se sumergen en la fuente misma. Este tipo
de bombas se conoce como bombas sumergibles (en realidad el que tiene la característica
de trabajar sumergido en el agua es el motor diseñado especialmente). Como se muestra
en la foto 1.6. En caso de pozos profundos, con niveles de bombeo muy bajos, es
aconsejable recurrir a bombas tipo turbina de motor sumergido, como el mostrado en la
foto 1.7.
FOTO 1.6 BOMBA SUMERGIBLE FOTO 1.7 BOMBA TURBINA
SUMERGIBLE
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1.8 CURVAS CARACTERISTICAS DE LAS BOMBAS
A causa de las características variables de la bomba centrífuga, es importante tener una
visión gráfica de las relaciones entre la carga, el caudal, la eficiencia, la potencia
necesaria, etc., de la bomba de que se trate a una velocidad determinada. Estas curvas o
gráficos generalmente se preparan por el fabricante. Las curvas que aparecen a
continuación, figura 1.13, pueden considerarse típicas e ilustran las características de una
bomba trabajando a una velocidad constante determinada.
FIG. 1.13 CURVAS CARACTERISCAS DE UNA BOMBA
La curva de carga-caudal es la línea que desciende de izquierda a derecha, y
representa las cantidades variables de líquido que la bomba puede entregar a distintas
cargas o presiones. La intersección de esta línea con la línea de cero descarga, nos da
la carga o presión que desarrolla la bomba cuando la válvula de descarga está
cerrada.
La curva que en este caso nos da la potencia necesario para operar la bomba, tiene la
pendiente hacia arriba, de izquierda a derecha. En este caso el punto en que la
potencia necesaria tiene un valor menor, es el que corresponde a la válvula cerrada.
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Estas dos curvas nos dan las características completas de la bomba para una
velocidad determinada para la cual se ha dibujado la curva, pero no obstante, por
conveniencia, generalmente se añade otra curva donde aparece la eficiencia de la
bomba y en muchos casos sé suprime la curva de la potencia y se ponen solamente las
curvas de carga-caudal y eficiencia.
1.9 BOMBAS TRABAJANDO EN SERIE
Se dice que dos o más bombas se encuentran en serie, cuando una le entrega a la
siguiente su caudal al objeto de aumentar la energía del líquido y poder elevar el agua
a una altura mayor. Se debe considerar la suma de las alturas de elevación que
caracterizan a cada una de las bombas, admitiéndose el mismo caudal unitario.
En la figura 1.14 aparecen las curvas que resultan de colocar dos bombas iguales en
serie.
Sean las bombas A y B cuyas características obtenidas de las curvas son las siguientes:
La potencia de la combinación será lógicamente la suma de las potencias individuales,
y por consiguiente, la eficiencia de la combinación se obtendrá como el resultado de
despejar la eficiencia en la fórmula de la potencia usando el caudal y la carga de la
combinación.
La curva de la combinación será:
FIG. 1.14 CURVAS DE DOS BOMBAS IGUALES, EN SERIE
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En lo anterior hemos planteado el caso general. Si las bombas que están en serie, son
iguales, entonces tendremos que, las cargas se duplicarán, triplicarán, etc., para
capacidades iguales según se trate de dos, tres, o más bombas iguales colocadas en
serie. La eficiencia se mantendrá igual y las potencias necesarias se duplicarán,
triplicarán, etc., según el número de bombas iguales colocadas en serie.
1.10 BOMBAS TRABAJANDO EN PARALELO
Se dice que dos o más bombas están operando en paralelo, cuando sus caudales van a
parar a una tubería común, sumándose para obtener un mayor caudal; se admite la
misma carga total, sumándose los caudales de las unidades instaladas ya que no es
alterada la carga total.
La potencia resultante será la suma de las potencias de los equipos individuales y la
eficiencia de la combinación puede obtenerse despejándola de la formula de la
potencia, conociendo el caudal, la carga y la potencia de la combinación.
Sean las bombas C y D de cuyas curvas se han obtenido los siguientes datos:
El análisis que se ha hecho anteriormente es de tipo general; si las bombas colocadas
en paralelo son iguales, la capacidad para cargas iguales se duplicará, triplicará, etc.,
según sean dos, tres o más bombas iguales las colocadas en paralelo.
En el caso de bombas iguales en paralelo, la eficiencia será igual que en la bomba
original para el punto de la curva de la combinación que signifique doble o triple
caudal, según el caso, y la potencia necesaria se duplicará o triplicara, etc., según el
caso. En la figura 1.15, aparecen las curvas que resultan de combinar dos bombas
iguales en paralelo.
FIG. 1.15 CURVAS DE DOS BOMBAS IGUALES COMBINADAS EN PARALELO
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1.11 CURVA DE UN SISTEMA DE TUBERIAS
En la mayoría de las instalaciones importantes de equipos de bombeo, el flujo de diseño
no es continuo; sino que existen variaciones diarias, mensuales y estaciónales en dicho
flujo. De esta forma no resulta tan fácil, hacer una buena selección del sistema de tuberías
y del equipo o los equipos de bombeo correspondientes. Es por eso que resulta preferible
dibujar curvas del sistema de tuberías con las distintas posibilidades de diámetro a escoger
y compararlas con las curvas de las bombas, superponiéndolas a éstas determinando así el
punto de operación de cada bomba con cada sistema, y escogiendo; la combinación
sistema-bomba que sea capaz de dar mayor caudal con menos potencia, y que se
mantenga al mismo tiempo, dentro de las necesidades de variación de flujo previamente
especificadas.
El punto donde se cortan la curva del sistema y la curva de la bomba, se llama punto de
operación.
Supongamos, que para una instalación de bombeo necesitarnos un sistema de tubería de
2000 pies de longitud, que se desea pasar a través del sistema un flujo de 1000 a 1600
gpm y que la diferencia de nivel o carga estática es fija e igual a 40 pies, y que tiene que
vencer además una carga a presión de 10 pies. Para hacer la selección de la combinación
más adecuada de sistema-bomba es necesario preparar curvas del sistema para distintos
diámetros y ver las distintas combinaciones de bombas-sistemas que producen el resultado
apetecido y analizar desde el punto de vista económico estas combinaciones.
El primer paso es tabular las pérdidas por fricción para distintos caudales y diámetros de
tubería seleccionados para el sistema.
Si no existiese carga estática o presión la curva del sistema de tuberías arrancaría de la
carga cero, pero como la carga estática más la presión, en este caso, es de 50 pies, la
carga que corresponde al flujo cero es 50 pies y la carga total para cualquier otro flujo
resulta 50 pies, más las pérdidas por fricción correspondientes al diámetro de tubería
instalado. Estas curvas se dibujan entonces, tal como aparecen en la figura 1.16. Cualquier
otro sistema más complicado con codos, válvulas, etc., se dibuja de igual manera. Las
curvas del sistema se colocan sobre las de las bombas y se obtiene el punto de operación
por la intersección de la curva del sistema y la curva de carga-caudal de la bomba.
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FIG. 7.16 CURVAS DE VARIOS SISTEMAS DE TUBERÍA
En el caso que estamos analizando, la curva de la bomba, si el sistema seleccionado es
el de 8”, deberá cortarse con la curva del sistema en el punto A, o a la derecha de él
para que resulte su operación satisfactoria.
De igual modo deberá suceder con los puntos B y C, si el sistema seleccionado es el de
10” ó 12” respectivamente.
MODULO II BOMBA RECIPROCANTE 2.1 INTRODUCCIÓN
La bomba GEHO de pistón con diafragma, modelo ZPM 1200, es una bomba
recíproca de desplazamiento positivo, diseñada para manipular líquidos
contaminados con sólidos como lodo, pasta aguada y fango, especialmente
cuando existan materiales agresivos o abrasivos.
El diseño de la bomba está hecho de manera que el líquido bombeado no entre
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en contacto con las partes movibles como el pistón y la biela. Esto se efectúa
mediante un diafragma de goma, el cual efectúa una separación mecánica entre
el líquido bombeado y el líquido propulsor limpio dentro del cual trabajan las
partes móviles.
Algunas partes tales como los anillos de sello del pistón, biela, caja de
empaquetaduras o prensa estopas y sellos son partes que no sufren desgaste.
Las partes que se desgastan y que necesitan ser reemplazadas, son fácilmente
accesibles para inspección y reparación.
2.2. IMPULSOR DE LA BOMBA.
La bomba es impulsada por medio de una unidad impulsora compuesta del
motor eléctrico principal y una caja de engranajes, montados sobre una
estructura soldada a la base. Las superficies de montaje de estos componentes
son maquinadas para asegurar una óptima alineación. Agujeros en la parte baja
de la base son provistos para fijar esta base a la fundación de concreto por
medio de pernos de anclaje (no provistos por EnviroTech).
El motor principal y el eje de la caja de engranajes están conectados por medio
de un acoplamiento flexible y el eje de salida de la caja de engranajes y el eje
impulsor de la bomba están conectados por medio de una acoplamiento de
engranajes.
Protectores de acoplamiento son provistos para seguridad.
2.3. EXTREMO DE POTENCIA.
2.3.1. Construcción del extremo de potencia.
El extremo de potencia es soldado, diseñado en la fábrica y su Tensión es
eliminada después de la soldadura. Un número de aberturas y tapas son
proveído en la estructura para permitir el acceso a las diferentes partes. Las
partes de la estructura son a prueba de aceite, polvo y salpicaduras. La
transmisión de la potencia al cigüeñal es efectuada por medio de una rueda
dentada, la cual está montada en un flange entre las dos mitades del cigüeñal.
Los engranajes tienen dientes helicoidales dobles rectificados. Los cojinetes del
eje impulsor son de rodamientos de rodillos sin fijación axial para permitir el
óptimo alineamiento del piñón con el engranaje helicoidal doble. Los cojinetes
de soporte del cigüeñal son rodamientos de bolitas de autoalineamiento.
El cojinete del extremo mayor de la biela consiste en un rodamiento de rodillos
con una superficie convexa de contacto. Estos rodamientos tienen dos camisas
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cónicas de amarre, las que permiten el ajuste sobre el cigüeñal. Los anillos
internos de los rodamientos están fijos sobre el eje cigüeñal por medio de estas
camisas cónicas.
El alfiler de la cruceta tiene un rodamiento de bolitas. La cruceta está hecha de
acero fundido dúctil.
La cruceta, las camisas de cruceta y los rodamientos pueden ser inspeccionadas
a través de la abertura lateral de la estructura y pueden ser sacados por la
abertura frontal del extremo de potencia.
2.3.1.1 Verificación de la presión.
Para verificar la presión del sistema de lubricación, un transmisor de presión
está instalado en la línea principal de suministro. Si cae la presión a un cierto
valor pre-ajustado suena una alarma. Si la caída de presión cae aún más, a un
segundo valor prefijado, se para el motor principal.
2.3.1.2 Verificación del flujo.
Indicadores y controladores de flujo están instalados en las diferentes líneas
que proveen a los puntos mencionados anteriormente con aceite lubricante
frío. El flujo de aceite puede ser regulado mediante los tornillos <FCV> en la
parte baja de los indicadores.
2.3.1.3 Control de la Temperatura.
Un calentador está instalado dentro de la estructura de la bomba para regular
la temperatura del aceite lubricante. El calentador se conectará y desconectará
a ciertas temperaturas pre ajustadas.
También se ha instalado un transmisor de temperatura para vigilar la
temperatura actual del aceite lubricante. Si la temperatura alcanza un cierto
valor preajustado, suena una alarma. Si la temperatura sube aún mas, a un
segundo valor preajustado, se para el motor principal.
2.3.1.4 Verificación de la Contaminación del Filtro.
Para vigilar la contaminación de los filtros de aceite lubricante, se ha instalado
un indicador de presión diferencial en la línea principal de suministro.
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2.3.2 Sistema de Enfriamiento de la Caja de Empaquetadura del Pistón.
Para obtener óptimas condiciones de trabajo del pistón y de la empaquetadura,
son enfriados con aceite a presión desde la parte superior, el cual es enviado
desde el mismo estanque que envía el aceite a presión al sistema. El suministro
se efectúa constantemente en un sistema de circuito cerrado. Una bomba de
suministro del mismo diseño que la bomba del líquido propulsor, envía aceite
desde el estanque de aceite a las líneas de lubricación.
PRECAUC ION. El sistema de enfriamiento de la caja de empaquetaduras del pistón es un
sistema que permanece bajo presión aún en el caso que se haya parado la
bomba. Pare la bomba que envía flujo al pistón y bote la presión del sistema
antes de empezar los trabajos de mantenimiento.
2.3.2.1 Verificación del Flujo.
Un indicador de flujo está instalado en la línea principal de suministro, para
verificar el flujo actual del líquido a los puntos de lubricación y enfriamiento.
2.4. EXTREMO LÍQUIDO.
El extremo líquido, como un todo, está compuesto de dos bombas de cilindro,
cuatro cajas de diafragmas, cada uno provisto de una caja de válvulas de
aspiración. Las cajas de diafragmas son de dos por dos conectadas con la caja
de la válvula de descarga con dos válvulas de descarga integradas. Los tubos de
succión interconectan las válvulas de succión. Un múltiple de descarga
Interconecta las dos cajas de las válvulas de descarga. En cada caja de válvula
de descarga y en el múltiple de descarga, se han colocado amortiguadores de
pulsación GEHO. El extremo líquido puede ser separado en la sección de líquido
propulsor y la sección de pasta aguada, las cuales están mecánicamente
separadas por medio de una diafragma de goma.
La sección del líquido propulsor está compuesta del cilindro, con la camisa,
pistón, biela, caja de empaquetaduras y las partes posteriores de la caja del
diafragma. Esta sección está llena con aceite líquido de propulsión.
La sección de pasta aguada está compuesta del lado frontal de la caja de
diafragma, las cajas de válvulas con sus válvulas, los amortiguadores de
pulsaciones, la aspiración y el múltiple de descarga. Solamente estas partes
están en contacto con el líquido bombeado.
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2.4.1. Sección del Líquido Propulsado.
El pistón está conectado a la cruceta por medio del vástago de la cruceta y la
biela. El vástago de la cruceta está atornillado en la cruceta. La biela está por lo
tanto atornillada dentro de la cruceta con un hilo métrico y asegurada en su
posición por una tuerca.
2.4.1.1 Biela, Pistón y Camisa.
La biela y la camisa son muy resistentes al desgaste. De esta manera no se
dañan en caso que una ruptura del diafragma, entren sólidos en la sección del
líquido propulsor. El pistón, provisto con un anillo renovable de sello y la
camisa pueden ser cambiados rápida y fácilmente.
La camisa está amarrada a su posición por medio de una pieza de empuje. Dos
O’rings están colocados entre la caja de la camisa y el cilindro, para evitar el
contra flujo. Una empaquetadura está colocada entre la tapa y la caja del
cilindro para evitar filtraciones de éste hacia el exterior.
ATENCION
Use siempre grasa para O rings para evitar daños a estos elementos durante el
armado.
Una empaquetadura ha sido colocada entre la tapa del cilindro y la caja del
cilindro para evitar filtraciones hacia el exterior.. Entre los dos anillos de sello
de la camisa se ha colocado un agujero de inspección dentro del cilindro de la
bomba. Este agujero permite el montaje de un manómetro para indicar la
filtración de uno o ambos anillos.
El pistón tiene dos juegos de sellos: un juego de sellos en el lado de presión, un
juego evita la aspiración de aire y aceite de enfriamiento, entre los dos juegos
de sellos, se ha colocado un anillo guía para que tome la carga de gravedad
desde el pistón y la biela.
2.4.1.2 Unidad de la Caja de Empaquetadura del Pistón.
Las empaquetaduras dentro de la caja de empaquetaduras del pistón son del
tipo de sello de labios, el cual produce una acción positiva de sellado. El
conjunto completo está compuesto de una boquilla, dos adaptadores macho y
dos conjuntos de anillos de “perfil de techo”, un casquillo de presión y un
collarín de la caja de empaquetaduras.
Vistos desde el lado de presión, el conjunto queda como sigue:
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Un collarín, un adaptador macho, un conjunto de anillos de perfil de techo, un
segundo conjunto de anillos de perfil de techo, un adaptador y el collarín que
sujeta el conjunto completo.
Es necesario mantener el volumen del líquido propulsor entre el pistón y el
diafragma dentro de ciertos límites. El cambio de volumen del liquido propulsor
puede ocurrir debido a pérdidas por la caja de sellos u otra superficie sellada y
también por intercambio de líquidos sobre el pistón.
Una reducción del líquido propulsor puede deberse en primer lugar a que el
diafragma haya sufrido por el golpe de la pared posterior de la caja del
diafragma y puede causar un ruido de martilleo en la bomba. Al revés, un
exceso en el volumen del líquido propulsor puede producir un exceso de tensión
o estiramiento del diafragma. A fin de proteger el diafragma contra los daños
indicados anteriormente, se ha dispuesto un sistema de control patentado del
líquido propulsor para disminuir o aumentar el líquido propulsor, según sea
necesario.
PRECAUCION
El sistema del líquido de propulsión es un sistema que permanece bajo presión
aún en el caso que se haya parado la bomba.
Bote la presión del sistema antes de efectuar actividades de mantenimiento o
reparación.
Explicación del esquema de la bomba.
1. Vástagos de monitoreo.
2. Monitoreo de prueba/iniciadores.
3. Válvulas de desahogo.
4. Cámaras de líquido propulsor.
5. Pistón impulsor.
6. Camisa.
7. Biela.
8. Diafragmas bombeo.
9. Válvulas de aspiración.
10. Válvulas de descarga.
11. Amortiguador pulsación descarga.
12. Cámaras de pasta aguada.
13. Válvulas 2/3 pasos.
14.- Válvulas 2/2 pasos
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Fig. 1.2 Esquema de la bomba.
Un plato cónico de acero está vulcanizado hacia el interior del diafragma y está
conectado al vástago de monitoreo. En caso que se exceda la posición normal
de carrera del diafragma como resultado de un exceso o insuficiencia del
líquido propulsor, el vástago de monitoreo dentro del cual se ha colocado un
magneto, alcanza la parte posterior o frontal del iniciador. En esta posición, el
magneto induce una señal, la cual en un espacio de tiempo hace actuar la
válvula eléctrica / neumática de 3/2 pasos, vía el PLC de entrada o la descarga
es afectada a través del llenado o salida de las válvulas de 2/2 pasos operadas
por las válvulas de 3/2 pasos.
2.4.1.3 Entrada del Líquido Propulsor.
Cuando el iniciador da una señal para el llenado del liquido propulsor (aceite),
de inmediato, el PLC hace partir un programa con un retardo constante de
tiempo, el que es necesario antes que se ponga en reversa la válvula de 3/3
pasos y soltando, por lo tanto, la presión de aire de la válvula de llenado.
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Este retardo de tiempo es necesario, debido a que, como resultado de una
alta presión de operación, el llenado del líquido propulsor es posible solamente
durante la carrera de aspiración.
2.4.1.4 Salida del Líquido Propulsor.
Cuando el iniciador da una señal para soltar el líquido (aceite), el PLC hace
partir de inmediato un programa con un retardo constante de tiempo, el que es
necesario antes de revertir la válvula de 3/2 pasos y soltando por lo tanto la
presión de aire de la válvula de salida.
Este retardo del tiempo es necesario por dos razones:
- La salida del líquido propulsor ocurre siempre durante la carrera de
descarga.
- Como resultado de una operación a alta presión, es imposible que la
válvula de salida se cierre durante la carrera de descarga. Esto significa que
la válvula de 2/2 pasos tiene que cerrarse al principio de la siguiente
carrera de aspiración.
Cuando al aire es soltado desde la válvula de llenado o salida, el vástago de
esta válvula es levantado por un resorte, permitiendo el paso libre por la
entrada o salida del liquido propulsor. La válvula que ha sido operada
permanece abierta por un cierto tiempo preestablecido. Una válvula de
retención entre la cámara del líquido propulsor y la válvula de llenado, evita
que el líquido propulsor se descargue desde la cámara durante la carrera de
descarga.
Con el sistema descrito anteriormente se obtiene una posición controlada de la
carrera del diafragma. Luces de control, colocadas en el tablero de control,
indican la operación de las válvulas del líquido propulsor, proveen información
del comportamiento de la operación y señalan filtraciones por el pistón u otros
sellos en el caso de encendido continuo. La alarma de ruptura del diafragma o
mal funcionamiento del sistema de control del líquido propulsor, es controlada
y regulado por el PLC y responde cuando se energiza una válvula de llenado o
descarga, dentro de un tiempo máximo de 15 segundos y durante mas de 3
minutos. Esto puede ocurrir por ejemplo cuando se daña un anillo de sello del
pistón, una empaquetadura del vástago o el diafragma. Para desairar las
cámaras del líquido propulsor, se han montado válvulas de desahogo en las
cajas traseras del diafragma.
Para verificar la presión del sistema del líquido propulsor, se ha instalado un
transmisor de presión en la línea principal de suministro. Si cae la presión del
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sistema a un cierto valor prefijado, se conectará la bomba del líquido
propulsor. Cuando la presión alcanza otro valor prefijado, la bomba del líquido
propulsor se para.
2.4.1.5 Verificación del Nivel.
Para verificar el nivel de aceite del estanque del líquido propulsor, se ha
dispuesto un vidrio.
2.4.2 Sección de Pasta Aguada.
2.4.2.1 Bomba de Diafragma y Caja del Diafragma.
La bomba de diafragma es un diafragma moldeado con O’ring como anillo de
amarre, el que evita la concentración de tensiones en la superficie de amarre.
Una plato cónico ha sido vulcanizado en el interior de cada diafragma y está
conectado el vástago de monitoreo. El diafragma está sujeto por la tapa de la
caja del diafragma. La tapa tiene un contacto de metal con metal para evitar el
trabajo durante la operación de la bomba y dar al diafragma un ajuste fijo de
tensión en la superficie de amarre. En el extremo de la pasta aguada, la caja
de diafragma tiene dos aberturas, la de la parte inferior está conectada a la
válvula de aspiración y la superior a la válvula de descarga.
2.4.2.2 Válvulas de Aspiración y Descarga.
Las válvulas de aspiración y descarga están montadas respectivamente en la
parte superior de la caja de diafragmas. Las válvulas integradas tipo cónico
cumplen con las normas API y son fácilmente accesibles a través de las tapas
de las cajas. Estas tapas se ajustan por medio de tensión hidráulica.
Los anillos de goma de las válvulas han sido diseñados de tal manera que
pueden ser usados en ambos lados. El sello de la tapa de válvula es del tipo de
sellado positivo evitando las fugas desde la caja de la válvula.
2.4.2.3 Amortiguador de Pulsación.
Cuando la bomba trabaja a presiones relativamente constantes, los
amortiguadores de pulsaciones de diafragma GEHO están precargados entre
un 60 y 65 por ciento de la presión mínima de trabajo. Una alta presión de
precarga ( 85%) con relación a la presión de trabajo da los mejores resultados
de amortiguación, pero puede causar daños a la inserción metálica por el
continuo martilleo en la parte inferior del amortiguador, cuando cae la presión
de trabajo. Cuando se trabaja con una amplia variedad de presiones, puede
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ser necesario precargar solamente entre 30 y 35 por ciento de la presión
máxima.
ADVERTENCIA - En ningún caso la presión de precarga debiera ser menor del 20 por ciento de
la máxima presión de trabajo o mayor que el 80 por ciento de la presión
Mínima de trabajo.
- No debe permitirse nunca preparar el amortiguador de pulsaciones de
descarga con una presión mayor de 8000 kPa (80 bares).
El amortiguador de pulsaciones en el múltiple de aspiración también debe ser
cargado con nitrógeno 1 La presión de recarga depende mayormente de la
experiencia en el proceso. Al principio, este amortiguador debiera ser
precargado a aproximadamente 80-90 % de la aspiración de succión. El
reajuste de la presión de precarga durante la operación de la bomba dará los
mejores resultados.
2.4.2.4 Alarma de Sobre Presión.
Para señalizar la sobre presión está presente un transmisor de presión en el
lado de gas del amortiguador de pulsaciones de descarga (sobre el múltiple de
descarga), que transmite constantemente la presión actual de operación al PLC
por una señal de 4 - 20 mA. Cuando la presión de descarga aumenta sobre la
máxima presión de operación permisible de la bomba, el PLC envía una señal
de alarma. Si la presión aumenta a un segundo valor prefijado, el PLC
desconecta el motor eléctrico principal.
2.4.2.5 Válvula de Seguridad de Sobre Presión.
Como una seguridad final, una unidad limitadora de presión, limita la presión
de descarga, soltando el líquido propulsor cuando se excede un punto de ajuste
predeterminado. Este punto de ajuste puede ser excedido cuando falla el
transmisor de presión y no envía la señal del PLC para parar el motor principal.
Es posible también que el transmisor de presión envíe la señal correcta de
parada, pero la bomba no se detenga inmediatamente, debido a fuerzas de
inercia de la masa, de manera que la presión de descarga todavía exceda el
punto de ajuste.
Al valor preajustado de la presión, el PLC debe parar el motor principal. Si esto
falla y la presión aumenta a la presión prefijada de la válvula de seguridad,
ésta se abre.
Para limitar la presión se ha aplicado el sistema Towler. Por lo tanto, una
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válvula de cartucho está montada en cada cámara de líquido propulsor de la
bomba. Estas válvulas se mantienen cerrada por medio de un sistema
hidráulico. También existe un resorte a presión para mantener la válvula
cerrada durante el periodo en que el sistema está despresurizado. El sistema de
presión hidráulica es ajustable y flexible. Debido a que el sistema esta
equipado con un acumulador precargado, los cambios en la presión del
sistema es corregido inmediatamente.
Otra función del acumulador es absorber la cantidad de aceite hidráulico que
es desplazado durante la abertura de las válvulas de cartucho.
El pasaje de las válvulas de cartucho es lo suficientemente grande para drenar
la cantidad total de aceite que es desplazado durante la carrera de descarga de
la bomba.
SEA CUIDADOSO.
El sistema Towler, es un sistema que permanece bajo presión, aún en el caso
que se haya parado la bomba.
Pare la bomba limitadora de presión y alivie totalmente la presión del sistema
antes de efectuar actividades de reparación y mantenimiento sobre el sistema.
Cuando la válvula de cartucho ha sido actuada, el pistón opera sin líquido
propulsor, por lo que el diafragma se inmoviliza y se detiene la descarga de la
bomba. El líquido propulsor, que es drenado a través de las válvulas de
cartucho, fluye dentro del estanque del liquido propulsor.
Después que el cartucho ha sido actuado, el diafragma retorna a su posición
de llenado y el sistema del líquido propulsor empieza a rellenar las cámaras de
líquido propulsor. Durante el relleno se puede producir una cavitación dentro
de la bomba.
2.4.2.6 Protección de Presión.
Para proteger la presión del sistema de limitación de presión, se ha instalado
un transmisor de presión en la línea principal de suministro. Si la presión del
sistema cae a cierto valor prefijado, la bomba limitadora de presión es
conectada. Si el sistema de presión aumenta a un valor predeterminado, la
bomba limitadora de presión es desconectada. También, la presión del sistema
debe ser mayor que un cierto valor prefijado para que sea posible que parta el
motor principal.
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2.4.2.7 Compensación para el Aumento de Temperatura.
Durante la operación normal, la presión del sistema limitador de presión es
regulada entre dos valores prefijados. Cuando ocurre un aumento de
temperatura, aumenta la presión del sistema limitador. Si la presión del
sistema alcanza otro valor prefijado, una válvula de 3/2 pasos se abre.
Dependiendo de la importancia del aumento de temperatura y la presión del
sistema, una cierta cantidad de aceite es soltada a través de esta válvula. Si la
presión del sistema cae bajo la presión de abertura de la válvula de 3/2 pasos,
ésta se cerrará.
Figura 2.3 Sistema limitador de presión.
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2.5 DIAGRAMA DE DIMENSIONES
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MODULO IV MANTENIMIENTO Y DETECCIÓN DE PROBLEMAS
¡PRECAUCION!
Siga estrictamente todas las instrucciones que se indican
en las Instrucciones de Seguridad del Producto. La
secuencia correcta de trabajo, junto con la información
que se indica en este capítulo son de la mayor
importancia para una segura operación y manipulación.
4.1 Tabla De Mantenimiento.
Figura 4.16 Localización de los puntos de verificación.
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4.2 PUNTOS DE VERIFICACIÓN.
Suministro de aire 1. Válvula reductora de aire.
2. Conexión para el suministro de aire.
3. Transmisor de presión del aire de suministro.
Sobre el extremo de potencia. 4. Eje cigüeñal con engranaje.
5. Eje impulsor con engranaje.
Sobre el sistema de lubricación del extremo de potencia. 6. Indicador de presión.
7. Indicador de flujo.
8. Transmisor de presión.
9. Válvula de drenaje.
10. Bomba de aceite lubricante.
11. Colector de aceite de lubricación.
12. Filtro de descarga.
13. Filtro de aspiración.
14. Indicador de nivel.
15. Lubricación de la cruceta.
Sobre el sistema del líquido de propulsión. 16. Indicador de nivel.
17. Indicador de presión para la presión actual del líquido propulsor.
18. Bomba de aceite líquido de propulsión.
19. Transmisor de presión..
20. Válvulas purga de aire sobre la parte posterior de las cajas de diafragma.
21. Válvula de drenaje (para el estanque de sobreflujo)
22. Válvula de drenaje (para el estanque de aspiración).
23. Válvulas de llenado y descarga para el aceite líquido de propulsión.
24. Acumulador sobre el sistema de suministro del líquido propulsor.
25. Filtro de aceite.
Sobre el sistema de flujo a. la biela. 26. Filtro de aspiración.
27. Bomba de flujo a la biela.
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28. Indicador de flujo sobre el sistema de flujo a la biela.
Sobre el sistema de limitación de presión. 29. Indicador de presión (sobre el lado izquierdo del amortiguador de
pulsación.)
30. Indicador de presión (sobre el lado derecho del amortiguador de
pulsación).
31. Filtro de presión.
32. Bomba del sistema de limitación de presión.
33. Transmisor de presión.
34. Válvulas de seguridad.
Otros
35. Amortiguador de pulsación descarga (lado izquierdo).
36. Iniciadores.
37. Caja diafragma (interior diafragma).
38. Válvulas de pulpa (descarga).
39. Interruptor de seguridad (para rotación manual).
40. Amortiguador de pulsación descarga (lado derecho).
41. Tablero de control.
42. Válvulas de pulpa (aspiración).
43. Transmisores de presión para la presión actual de trabajo
44. Amortiguador de pulsación de presión.
45. Caja de engranaje.
PUNTOS DE VERIFICACIÓN
Intervalo Punto de Verificación
Localización Solución
Diariamente Unidad Impulsora
Nivel de aceite de
la caja de
engranajes
Entre las marcas del nivel
Unidad de Lubricación
Nivel estanque 14 Entre las marcas del
visor de aceite
Presión del aceite
lubricante.
6,8,43 No hay alarmas en el
tablero de control
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Indicadores de
flujo
7 Bolas flotantes en la
parte superior de la
ventana nivel.
Unidad líquido propulsor
Nivel del líquido
del estanque
16 Nivel de vidrio
Presión líquido
propulsor
17, 19, 43 No hay alarmas en el
tablero de control
Intervalo Punto de Verificación
Localización Solución
Presión de la
unidad limitadora
presión
34, 43 No hay alarmas en el
tablero de control
Filtro descarga de
la unidad
limitadora de
presión.
31 Verifique
contaminación
Desahogo unidad
de líquido
propulsor.
20 Desahogue la unidad
hasta que no quede
aire.
Tapón de drenaje No debe haber
filtración de aceite
Secuencia para la
actuación válvulas
de llenado y
descarga.
43 Máx. una vez cada 5
minutos
Lubricación de la
biela
28 Máximo flujo de aceite
Válvula 2/2 pasos 23 Sin filtración aceite
Tablero de Control
Luces de prueba
en tablero de
control
43 Todas las luces deben
actuar al presionar el
botón de prueba de
luces.
Sección de pulpa
Presión
descargada
29, 30,45 , 4, 3. No hay alarmas en
tablero control.
Flujo de pulpa En relación correcta
con la velocidad de la
bomba.
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Válvulas de pulpa 39,44 No deben haber
golpes
extremadamente
fuertes dentro de la
caja de la bomba.
Tapas caja
diafragma y
válvula aspiración
y descarga
38,39,44. No deben haber
filtraciones de pulpa a
través de las tapas.
Torque en
caliente
después de
la partida
inicial.
Torque de todos
los flanges, tapas,
pernos y tuercas.
Reaprete. Para los
torques correctos.
200 horas
después de
la partida
inicial.
Extremo de
potencia
Aceite lubricante
9, 13. Drene el aceite
lubricante y cambie el
filtro.
11 Limpie
cuidadosamente el
estanque aceite.
11 Llene el cárter con
aceite nuevo, para
una cantidad y calidad
correcta.
Filtro de aceite. 12 Limpie filtro aceite.
Intervalo Punto de Verificación
Localización Solución
Unidad liquido propulsor.
Líquido (aceite)
propulsor.
21,22 Cambie aceite
propulsor
Filtros aceite 25 Limpie los filtros.
Después de
cada
periodo
operativo
de 4000 hrs
de trabajo o
1/2 año de
operación,
lo que
ocurra
primero.
Extremo de
potencia. Verifique
eje impulsor y
rueda dentada.
Sellos
pistón/collarín
4,5 Registre signos
desgaste
No deben haber
filtraciones.
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4.3 DIAGNÓSTICO DE FALLAS
PROBLEMAS - SÍNTOMAS POSIBLES CAUSAS SOLUCIÓN
Nota general Nº1: Cuando los componentes de la corona son dañados de tal manera que tienen que
ser cambiados, se recomienda contactar el departamento de servicios de
ENVIROTECH PUMPSYSTEMS NETHERLANDS b. V.
UNIDAD DE CONDUCCIÓN
Sistema de lubricación
Ruido en la transmisión Bajo nivel de aceite en
transmisión Verificar cantidad correcta.
Sobre calentamiento del
aceite de lubricación
Settings incorrectos o
partes desgastadas en la
transmisión.
Ajuste los settings o cambie
las partes desgastadas.
Engranajes gastados Cambie los engranajes.
Rodamientos dañados
Revise condiciones de los
rodamientos y cambiar si
es necesario
Caja de Engranaje (Transmisión)
Ruido anormal
Falla del sistema de
lubricación.
Revisar sistema de
lubricación.
Rodamientos caja de
engranaje dañados.
Revisar para aumento en
temperatura
Engranajes gastados , o
dañados. Cambiar engranajes.
Sobre calentamiento de la
caja de Engranaje
Falla del sistema de
lubricación
Revisar sistema de
lubricación.
Settings incorrectos o
partes desgastadas en la
caja de engranaje.
Ajuste los settings o cambie
las partes desgastadas.
Engranajes gastados Cambiar engranajes.
Rodamientos dañados Cambiar rodamientos.
Acoplamiento de Engranaje
Acoplamientos no
transmiten torque.
Engranaje quebrado o
desgastado Cambie el acoplamiento
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Vibraciones en el
acoplamiento de
engranaje.
Incorrecta alineación de los
ejes
Hacer una realineación de
los ejes.
CORONA (Power-End)
Sistema de lubricación
Ruido en la bomba del
aceite de lubricación
Nivel bajo de aceite en el
estanque de la corona Verificar cantidad correcta.
Fuga en cañería de
succión.
Bomba de aceite dañada -
válvula de seguridad
abierta.
Revisar y apriete las
conexiones.
Revisar y cambiar partes
desgastadas o la bomba
completa si es necesario
Bomba eléctrica aceite de
motor esta dañada.
Revisar y cambiar la bomba
si es necesario
Filtro de succión esta
bloqueado
Cambiar el filtro de
succión.
Burbujas de aire en los
indicadores de flujo
Baja presión de aceite en
el estanque de la corona. Verificar cantidad correcta.
Cañería de succión para la
bomba de aceite esta con
fuga.
Apriete las conexiones.
Sellos del eje de la bomba
de aceite están con fuga.
Revisar y cambiar si es
necesario.
PROBLEMAS - SÍNTOMAS POSIBLES CAUSAS SOLUCIÓN
Indicador de flujo no
muestra el flujo del aceite.
El setting del regulador de
flujo no esta correcto.
Ajuste setting del regulador
de flujo. Bolas de metal en
posición superior revisar
las cañerías.
Cañería al indicador de
flujo/puntos de lubricación
están obstruidos.
Revisar las cañerías.
Presión de aceite baja.
Baja: luz de alarma en el
panel de control.
Muy baja: motor principal
se detiene.
Bomba de aceite no esta
en operación.
Revisar conexiones
eléctricas.
Nivel de aceite del
estanque de la corona muy
bajo
Verificar cantidad correcta.
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Cañería de succión a la
bomba de aceite esta con
fuga.
Apriete las conexiones.
Válvulas del filtro están
cerradas. Abrir las válvulas.
El filtro esta obstruido. Limpiar o cambiar el filtro.
Válvula de alivio dentro de
la bomba de aceite esta
obstruida.
Revisar y cambiar si es
necesario.
Válvula de alivio dentro de
la bomba de aceite está
con fuga
Revisar y cambiar válvula
de alivio si es necesario.
Presión de aceite alta.
(más que la presión
recomendada en la
temperatura de operación
del aceite lubricante.)
Tornillos de ajuste de los
reguladores de flujo que
no están abierto.
Ajustar settings del
regulador de flujo.
Bolas de metal en posición
superior.
Cañerías en los puntos de
lubricación están
obstruidas.
Limpiar cañerías
Filtro esta obstruido. Limpiar o cambiar filtros
Válvulas de filtro no están
completamente abiertas. Abrir las válvulas
Ruidos Mecánicos Irregulares
Ruido de martilleo
sincrónico con los puntos
secos del ciclo del pistó.
Este ruido irregular es
continuo (una frecuencia
superior a los 500 hz)
Falla sistema de lubricante Revisar sistema de
Lubricación
Ruido causado por
conexiones sueltas y
transmitidas a la corona
(power-end).
*pistón suelto.
*conexión suelta en el eje
del pistón/ eje de la
cruzeta.
*cruzeta suelta sobre la
cruzeta.
*settings incorrectos /
partes desgastadas en las
guías de la cruzeta,
rodamientos de cruzeta,
rodamientos de biela,
rodamientos del cigüeñal y
otros.
Apriete las conexiones
Rectificar Settings o
cambiar las partes
desgastadas.
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Válvula de succión o de
descarga obstruida
Revisar válvulas y cambiar
si es necesario
Falla en el Sistema de
lubricación
Revisar el sistema de
lubricación
Rodamientos de la corona
(Power-end) dañados
Ver la nota general Nº1 Engranajes de la corona
(Power-end) dañados o
desgastados
Recalentamiento del aceite
de lubricación
Falla en el Sistema de
lubricación
Revisar el Sistema de
lubricación.
Setting incorrecto, partes
desgastadas Ver la nota general Nº1
Engranajes Desgastados Ver la nota general Nº1
PROBLEMAS – SÍNTOMAS
POSIBLES CAUSAS SOLUCIÓN
Recalentamiento de la
camisa de la cruzeta
Falla en el Sistema de
lubricación
Revisar el Sistema de
lubricación
Superficies de contacto
dañadas Ver la nota general Nº1
Recalentamiento de las
cubetas de rodamientos
Rodamientos Dañados Ver la nota general Nº1
Settings Desviados o
rodamientos desgastados. Ver la nota general Nº1
SECCIÓN DE LÍQUIDOS:
Sistema de Líquido Impulsor
Válvulas de carga de las
cámaras de diafragma
sobre el lado de la corona
funcionan continuamente.
Empaquetadura de la
cámara de la corona esta
con fuga.
Revisar apagando el
sistema de lavado por un
periodo breve.
Empaquetadura de la
unidad del eje de pistón
está con fuga.
Revisar apagando el
sistema de lavado por un
periodo breve.
Válvulas de carga o de
salida de dos diferentes
cámaras de diafragma
sobre el mismo cilindro
funcionan continuamente
Anillos sellantes del pistón
están con fuga.
Cambiar los anillos
sellantes.
Válvulas de carga están en Fuga en cañería de carga. Apretar las conexiones.
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operación muy frecuente.
Fuga válvula de salida. Cambiar partes de la
válvula de salida.
Presión de aire muy baja. Verificar presión correcta
Falla en válvula de carga Revisar y cambiar válvula o
partes de la válvula.
Fuga sello de la camisa del
cilindro
Revisar y cambiar sello si
es necesario
Ruptura del diafragma.
(esto va a causar un ruido
de golpe en la cámara de
la bomba durante el ciclo
de descarga)
Cambiar el diafragma.
Fugas en la cámara de
diafragma de las válvulas
de descarga (sangrar)
Revisar y cambiar si es
necesario.
Fuga de las válvulas de
seguridad o asientos de
válvulas.
Revisar y cambiar si es
necesario.
Aire en las cámaras de
liquido impulsor
Despichar las cámaras de
liquido impulsor.
Válvulas de salida en
operación muy frecuente
Fuga de la válvula de
carga
Revisar y cambiar válvula
de carga o el asiento.
Ruptura del diafragma de
la válvula de carga Revisar y cambiar
Montaje desgastado de la
válvula de carga de 2/2
salidas
Revisar y cambiar la
válvula entera.
Presión de aire muy baja. Ajustar presión de aire.
Mal funcionamiento de la
válvula de salida.
Revisar y cambiar si es
necesario.
Fuga de los anillos de la
camisa del cilindro. Revisar y cambiar
Fuga en los anillos de
pistón. Revisar y cambiar
PROBLEMAS - SÍNTOMAS POSIBLES CAUSAS SOLUCIÓN
Bomba del liquido impulsor
es puesta en marcha muy
frecuente.
Fuga en las cañerías del
liquido impulsor Apriete las conexiones.
Fuga de la válvula de
alivio.
Revisar los puntos fijos (Set
points) y cambiar partes
desgastadas.
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Válvula de drenaje tiene
fuga. Revisar y cambiar
SECCIÓN DE LÍQUIDOS:
Sistema de Líquido Impulsor
Alarma de válvula de
carga: relay de 3 minutos.
Presión de aire muy baja. Ajustar presión de aire.
Nivel de aceite en el
estanque de liquido
impulsor esta muy bajo.
Verificar cantidad correcta
No hay presión en el
sistema de alimentación
del liquido impulsor.
Revise operación de la
bomba líquido impulsor
revisar la línea de succión
para fugas de aire y
estorbas.
Fugas en el sistema de
limitación de presión
Revisar filtro de
succión
Revisar presión del
sistema
Revise el dispositivo papa
danos.
Válvula de descarga está
filtrando de cierta manera
que el concentrado bajo
presión se devuelve
(Durante el ciclo de
succión) por la válvula de
descarga que esta
filtrando.
Cambiar válvula y
asiento de válvula.
Válvula anti - retorno en la
conexión de cañería entre
la válvula de carga y la
cámara del liquido
impulsor esta obstruida o
dañada.
Revisar, limpiar, o cambiar
la válvula anti – retorno.
La válvula de carga no se
abre durante una señal
eléctrica.
Revisar el sistema de
control de ciclos del
diafragma.
Válvula global neumática
esta cerrada.
Revisar la válvula global y
la presión de aire.
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Alarma de válvula de
salida: Relay de 3 minutos
El sistema de cañerías
desde la válvula de salida
hacia al estanque de
liquido impulsor esta
obstruido o dañado.
Limpiar o cambiar si es
necesario.
Válvula anti - retorno en la
cañería entre la válvula de
salida y el estanque del
liquido impulsor esta
obstruida o dañada.
Limpiar o cambiar si es
necesario.
Mucho aire se mantiene en
la cámara del liquido
impulsor/ concentrado
después de una
mantención
Despiche las cámaras
La válvula de salida no se
abre durante una señal
eléctrica.
Revisar el sistema de
control de ciclos del
diafragma.
Presión del sistema de
limitación de presión esta
muy alta.
El switch de presión no
funciona bien.
Revisar el switch y cambiar
si es necesario.
Válvula de limitación de
presión no funciona bien, o
la presión al abrir esta
muy alta.
Revisar válvula de
limitación de presión y
revisar el punto pre - fijo
de la presión de abertura.
Switch de presión no
funciona bien.
Revisar el switch y si es
necesario.
Bomba de aceite esta
defectuosa.
Revisar la bomba de aceite
y cambiar si es necesario.
PROBLEMAS - SÍNTOMAS POSIBLES CAUSAS SOLUCIÓN
SECCIÓN CONCENTRADO: (Ruidos irregulares y/o vibraciones)
Nota general Nº2:
Si el ruido ocurre desde el lado del liquido, se debe intentar localizar la fuente del
sonido con la ayuda de una llave tuerca o estetoscopio el ruido puede ser localizado,
es probable que sea de una fuente mecánica. si es un ruido general y difícil de ubicar,
la fuente puede ser un golpe de liquido.
Durante el ciclo de
descarga, excesivas
Bloqueo parcial de la(s)
válvula(s) de succión.
Revisar levante permitido de
la válvula de succión.
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vibraciones o golpes
debido al no llenar
completamente una o
más cámaras de la
bomba durante el ciclo de
succión. Casi todo el
golpeteo ocurre en las
válvulas de descarga
Línea de succión bloqueada.
(parcialmente)
Revisar válvula que esta
obstruida o no
completamente abierta en
la línea de succión.
Cámara de liquido impulsor
no esta completamente
llena.
Válvulas de carga están en
operación
Aire en cámara(s) de liquido
impulsor.
Sangrar cámaras del liquido
impulsor.
Aire en cámara del
concentrado.
Sangrar cámara del
concentrado.
Ruido de martilleo cerca o
detrás del medio ciclo de
succión. Martilleo de
liquido debido a la
separación del liquido
(cavatario) después de
desplegarse dentro de la
cámara de la bomba. Este
despliegue causa un ruido
de martilleo dentro de las
válvulas de succión y una
sobrecarga de presión en
la línea de succión. Haga
un diagnostico
reduciendo la velocidad
de la bomba.
Presión de la alimentación
de succión muy baja.
Aumentar la presión de
succión.
Temperatura del
concentrado esta muy alta.
Enfriamiento del
concentrado.
Estabilizador de succión no
esta cargado correctamente. Recargar estabilizador.
Ruido de martilleo en los
puntos muerto del pistón.
Sello de la válvula
desgastado (resultando en
ruido mecánico).
Cambiar anillo de sello del
pistón.
Válvula de descarga o
succión, guía de válvula, o
el resorte de válvula esta
desgastado.
Revisar y cambiar las partes
de las válvulas si es
necesario.
Pistón suelto o camisa del
cilindro esta suelta. Apretar conexión.
Ruido de chorreo en la
válvula(s) de descarga o
succión. Dependiendo de
la gravedad del
problema, un
decrecimiento en el flujo
de descarga puede ser
Concentrado esta filtrando
bajo alta velocidad entre el
cono de la válvula y el
asiento. Esto causa daño
derrubio a las gomas de las
válvulas, conos, y asientos
de la válvula (s).
Revisar las válvulas y
cambiar las partes de las
válvulas si es necesario.
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observado. Cuando el ruido es oído
durante el ciclo de descarga,
un problema es producido
en la válvula de succión.
Cuando es oído durante el
ciclo de succión, el
problema se produce en la
válvula de descarga.
Revisar las válvulas y
cambiar las partes de las
válvulas si es necesario.
Válvulas de descarga y
succión no se cierran.
(localizar con estetoscopio,
llave tuerca, sí es la válvula
de descarga)
Revisar la operación de las
válvulas.
PROBLEMAS - SÍNTOMAS
POSIBLES CAUSAS SOLUCIÓN
Ruido de martilleo en la
línea de succión una vez
cada revolución de
cigüeñal.
Exceso de presión,
causado por la separación
del liquido (cavatario) y
siguiendo el colapso
dentro de la cámara de la
bomba.
Reducir la velocidad de la
bomba.
Presión de succión muy
baja.
Aumentar la presión de
succión.
Cámara de liquido
impulsor no esta
completamente llena
Sangrar las cámaras de liquido
impulsor.
Exceso de presión en la
línea de succión, causado
por una falla en unas de
las válvulas de succión.
Revisar la válvula de succión.
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BOMBAS CENTRÍFUGAS
MODULO IV PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.
4.1 INTRODUCCIÓN.
En este capitulo se hace una breve descripción del funcionamiento de la
bomba centrífuga y a continuación se describen sus partes y componentes
importantes para el funcionamiento y al final del capítulo se analizan
brevemente los tipos de bombas más usados en la industria metalúrgica.
4.1.1 Principio de Funcionamiento Bomba de la Centrífuga.
Figura 1 Arreglo Típico de una Bomba Centrífuga.
La figura 1 muestras un arreglo típico de una bomba del tipo centrifuga. Su
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cubierta, ensamble eje está montado en rodamiento y sujetos al marco. La
ilustración del dibujo es de una bomba para usó en pulpas (mezclas de sólidos y
agua).
Para Impedir que la Pulpa escape a través del hueco, entre el árbol y la caja del
impulsor de la bomba, el árbol se encuentre sellado mediante una
empaquetadura que va instalada en una caja de empaque, llamada prensa
estopa. El eje se envuelve en anillos de material especial auto lubricado llamado
empaque, donde el árbol atraviesa la prensa estopa la empaquetadura forma un
sello. Estos anillos están comprimidos contra el árbol llenando la caja y mediante
un glánd prensa estopa el cual tiene un cuello que comprime los empaque en el
alojamiento de la prensa estopa. El Agua de sello debe ser limpia y se inyecta en
la caja de la prensa estopa dentro del anillo linterna. El glánd se aprieta sólo lo
necesario para que una pequeña cantidad de agua limpia pueda atravesar la
sello y puede lubrificarlo. La mayoría del agua del sello, qué debe ingresar
cuando la bomba esta en movimiento impide que la pulpa entre en al sello,
donde pudiera causar desgaste rápido de la empaquetadura y la pista de
deslizamiento del eje. La cubierta de la bomba que está sometida a fuerte roce e
impacto de la pulpa que está siendo transportada está protegida de la abrasión
por metal reemplazable o elastómero de caucho.
El movimiento de fluido desde el centro de la bomba causa un área de baja
presión y esta crea succión. Más fluido es arrastrado al interior del ojo de la
bomba. Si no hay bastante altura de cabeza hidráulica, (presión), en el sumidero
o tanque de suministro para alimentar el fluido hacia el ojo de succión de la
bomba lo suficiente como para reemplazar el fluido que se ha bombeado,
ocurre la cavitación en el interior de la bomba y esto se debe a la formación de
vapor en el ojo de succión, para llenar el espacio que a quedado vacante. Si la
entrada está cerrada o la línea de la entrada se bloquea, también ocurre la
cavitación.
La cavitación causa un desgaste acelerado de los componentes internos de la
bomba. También causa vibración severa que puede dañar cualquier parte del
sistema. Cuando una bomba está cavitando, el sonido emitido de la cubierta de
la bomba es parecido al sonido que hacen las granallas de acero que sé
estuvieran sacudiendo en el interior de la bomba.
Si la bomba genera aire en el ojo (esto ocurre cuando el fluido es espumoso o si
el sumidero o el tanque tiene el nivel del líquido muy bajo), burbujas de aire
pueden formarse en la superficie de la cubierta a menos que la bomba se instale
con la descarga positiva es decir sobre la bomba. Cuando esto pasa, la bomba
se le debe extraer el aire mediante una válvula de purga. En caso de que el aire
no se le retire, la bomba deja de bombear hasta que la burbuja de aire se
expulse fuera de la bomba.
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Figura 2 Ilustra la acción de Una Bomba Centrífuga.
La figura 2 ilustra la acción de una bomba del centrifuga. Su motor conduce al
eje que a su vez hace girar el impulsor dentro de una cubierta estacionaria. El
giro envolvente de las hojas del impulsor impulsa el fluido hacia el caracol o
envolvente estacionario que se encuentra en el exterior formando la cubierta, a
través de ella la fuerza centrifuga genera presión. Esto fuerza el fluido a viajar al
área de alta presión en la cámara en forma de voluta (enroscada) y en dirección
a la descarga de la bomba.
4.2. DEFINICIONES BÁSICAS.
4.2.1 Terminología y Objetivo de los componentes de la bomba.
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Figura 3. Bomba Centrífuga Típica.
TERMINOLOGÍA. Tuerca Micrometrica. (Vea Figura 3, Nº 1)
Tiene como objetivo ajustar en forma exacta la posición del rodete o impulsor.
Eje Macizo. (Vea Figura 3, Nº 2) Sé construyen en acero de alta resistencia para proporcionar una alta capacidad
a la defleción, además debe ser resistente a la corrosión.
Caja Estanco. (Vea Figura 3, Nº 3)
Cuerpo de la caja del depósito estanco de los rodamientos y lubricantes.
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Sostén Trasero. (Vea Figura 3, Nº 4)
Encargado de soportar el cuerpo de la bomba evita que el bastidor de los
cojinetes se vuelque cuando se desarma.
Sello de Laberinto. (Vea Figura 3, Nº 5) Proveen de protección a los rodamientos de la bomba evitando el ingreso de
contaminantes, no deben causar efectos de empuje sobre el eje de la bomba.
Sello de la Bomba. (Vea Figura 3, Nº 6)
Especialmente diseñado para evitar el desgaste, esta confeccionado
generalmente por carbón monolítico es un mecanismo simple y eficiente, el
mecánico debe tratarlo con cuidado. Su función en la bomba es impedir la fuga
del líquido que se está impulsando, además impedir el ingreso de aire al interior
de la bomba.
Orificios Roscados. (Vea Figura 3, Nº 7)
Tiene como objetivo instalar tuberías de refrigeración de aceite en caso de
requerirse.
Placa Adaptadora. (Vea Figura 3, Nº 8) En algunas bombas esta placa sirve para montar diversos tipos de sellos
mecánicos estándar.
Succión. (Vea Figura 3, Nº 9) Abertura por donde ingresa el líquido que esta alimentando a la bomba, debe
haber siempre un suministro pleno de líquido para asegurar el buen
funcionamiento de la bomba, la falta de líquido en este punto causa serios
problemas.
Placa Base, (Frame). (Figura 3, Nº 10)
Tiene como objetivo soportar el conjunto motor bomba, aportando una superficie
de apoyo firme que absorba la energía de vibración y la distribuya sobre la base
de concreto.
Descarga. (Vea Figura 3, Nº 11) Boca de salida a alta presión del líquido impulsado por la bomba, la válvula
ubicada en este punto debe estar siempre abierta total. Y no debe haber ningún
tipo de carga mecánica sobre el flache de salida de la bomba.
Respiraderos del Cárter de Aceite. (Vea Figura 3, Nº 12)
El objetivo de este dispositivo es permitir el intercambio de gases con el medio
ambiente, impidiendo el ingreso de polvo. Debe limpiarse cada 400 Horas de
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trabajo e impregnarlo en una película de aceite.
Rodamientos o Cojinetes. (Vea Figura 3, Nº 13)
Su objetivo es soportar al eje de la bomba permitiéndole su giro eliminando el
roce van lubricado en este caso por una película de aceite.
Impulsor. (Vea Figura 3, Nº 14)
Es cilíndrico con alabes o paletas que
tienen como función transformar la energía
mecánica en energía hidráulica de presión.
Este mecanismo va colocado en el interior
del alojamiento de la bomba mediante una
tuerca.
Voluta. Esta forma una cámara envolvente en
forma de caracol, tiene como objetivo
transformar la velocidad del líquido
originada por la fuerza centrífuga en
energía de presión
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Prensa Estopa.
Este mecanismo tiene como objetivo
sellar el eje de la bomba con la voluta
de la bomba. Impide la fuga de líquido
y la entrada de aire que podría colapsar
el funcionamiento de la bomba.
Motor Eléctrico. Tiene como objetivo transformar la energía eléctrica en energía mecánica
necesaria para hacer el trabajo de la bomba. Machón de Acoplamiento. Tiene como Objetivo permitir el acoplamiento mecánico de la bomba con
el motor, permitiendo su alineamiento, amortiguación del impulso de
partida del motor, además cumple la función de un fusible mecánico.
MODULO V OPERACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS
5.1 NORMAS GENERALES PARA PREVENIR RIESGOS.
La ley 16.744, Decreto 72 del Reglamento Minero. ; Toda máquina o conjunto
de equipo debe ser revisado antes de ponerlo en servicio.
a) Usted debe estar adecuadamente preparado para poner en servicio un
determinado equipo, física y mentalmente, debe tener los
conocimientos necesarios para no poner en peligro su persona la de
los demás y del equipo.
A sido adecuadamente instruido en todos los riegos potenciales del
equipo que usted piensa intervenir.
Usted debe saber la secuencia correcta de las acciones a seguir
para un correcto funcionamiento del sistema.
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Usted cuenta con todo su equipo de seguridad personal antes de
ponerse a trabajar.
Si no cumple con estos requisitos no opere.
b) Verifique siempre que no haya tarjeta de peligro, no las retire, ni
ponga en movimiento el equipo hasta que haya verificado que la
persona que la instalo la retire y autorice el funcionamiento del
equipo.
b) Verifique siempre que todas las protecciones de máquinas estén
adecuadamente instalada.
c) Consulte con su supervisor cada vez que tenga duda sobre un
determinado procedimiento de trabajo no se arriesgue tratando de
operar a la suerte, puede resultar con daños personales o destrucción
del equipo que está intentando poner en servicio.
d) Siempre lea los manuales e instructivos del fabricante del equipo antes
de intentar utilizar, operar un equipo, recuerde siempre que la ley
16.744 exige el suministro de los procedimientos de trabajo para cada
equipo existente en la planta y estos son obligatorios su aplicación
dentro de la faena de trabajo.
5.2 PROCEDIMIENTO DE PUESTA EN MARCHA DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA. 5.2.1 Objetivo.
Establecer la técnica correcta de operación a fin de prevenir accidente y
incidentes.
5.2.2 Pre - Operación.
Es un conjunto de operaciones previas necesarias para cautelar su
seguridad y la del equipo a operar.
a) Verifique que no haya tarjeta de peligro o candado, (lock out).
b) Verifique siempre que las protecciones de máquinas de los elementos
giratorios que podrían dañarlo estén protegidas por defensas
mecánicas.
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c) Toda máquina antes de ponerla en marcha debe revisarse si está
bien lubricada o con los niveles apropiados.
d). En esta etapa debe colocar las válvulas en la posición de partida,
especialmente en bombas autocebantes.
e) La válvula de succión de la bomba debe estar abierta.
f) La válvula de salida debe estar cerrada hasta un 20 a un 30 % de
abertura de preferencia debe estar cerrada hasta que el motor de la
bomba alcance la velocidad de régimen, logrado esto de inmediato
debe comenzarse a abrir totalmente la válvula, esta válvula no puede
permanecer mucho tiempo, (máximo 5 seg.), Cerrada porque podría
resultar dañada la bomba por falta de flujo mínimo necesario para
refrigerar el conjunto. Si la bomba es de partida automática, tiene
válvula check y la bomba esta cebada sin aire, deje todas las válvulas
de entrada y salida totalmente abierta.
g) Las válvulas comprometidas entre la bomba y el punto de destino del
líquido a impulsar por la bomba deben estar completamente abiertos
y los actuadores mecánicos (dispositivos de abertura y cierre a control
remoto) si los hay deben estar operando. Si la bomba va a trabajar
en modo remoto.
h) El nivel del depósito que alimenta con líquido a la bomba debe ser el
correcto o el máximo posible afín de potenciar a la succión de la
bomba y de este modo lograr un cebado eficiente y llenar
completamente la tubería de succión esto hace que todo el sistema
este a máxima eficiencia.
i. Si la bomba trabaja con agua de sello, este debe estar funcionando
alimentando al sello antes de poner en servicio la bomba.
j. Si la bomba trabaja con sistema de enfriamiento como
intercambiadores de calor para enfriar el sistema de lubricación,
aliméntelo con agua antes de partir. Después de un tiempo en que el
equipo hubiere tomado la temperatura de trabajo, regule
definidamente el agua de enfriamiento, más o menos 20 ºC de
diferencia entre la temperatura de entrada y salida del agua. La
temperatura del conjunto es del orden del 60-80 ºC. En otro caso
cíñase a las variables indicadas por el proceso.
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k. Después de haber efectuado todas las recomendaciones anteriores
pruebe la bomba con líquido por unos breves instantes a objeto de
verificar el sentido de giro, pulsando y desconectando la energía
eléctrica para observar durante un breve instante de tiempo el
sentido de giro de la bomba si coincide con el indicado en la carcasa
de la bomba, está bien, si no pida eléctrico y corríjalo.
l. Si la bomba tiene filtros instalados en la succión estos deben estar
limpios antes de ponerlos en servicio, además deben estar
completamente sin aire para ello purgue la válvula instalada en la
parte superior de la caja del filtro hasta asegurarse que están plenos
de líquidos.
m. Las válvulas de aislamiento del filtro deben estar abiertas antes de
poner en marcha la bomba, si no se dañará seriamente el elemento
filtrante si es que se trata de abrir estas válvulas con la bomba
corriendo, la succión provocada por la bomba, colapsa y aplasta el
elemento filtrante del equipo.
n. Toda la línea de succión hasta la descarga de la bomba debe estar
llena de líquido antes de poner en servicio la bomba, de otro modo
no succionará y la bomba no impulsará, se dice en este caso que la
bomba esta en vacío y debe ser cebada.
5.2.3 Procedimiento de Cebado de la Bomba.
a) Abra totalmente las válvulas anteriores a la succión de la bomba, de
tal manera de poder introducir líquido y llenar plenamente la succión
y la carcasa de la bomba, abra la válvula de purga de aire de la
bomba normalmente ubicada en la parte superior de la carcasa.
b) Si se requiere de algún aparato para forzar el líquido a llenar
la succión y la carcasa de la bomba, se recomienda activarlo hasta
dejar llena con líquido la succión y la carcasa de la bomba.
c) Estando seguro que el comportamiento de la bomba está
lleno esta lista para ponerla en marcha y seguir con el procedimiento
de rutina.
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5.3. PUESTA EN MARCHA DE LA BOMBA.
Si se pretende poner en servicio una bomba recién instalada por motivos
de cambio o reparaciones se debe seguir el siguiente procedimiento.
a) En la puesta en marcha de este equipo siempre debe haber
personal observando el comportamiento del equipo recién instalado
por personal de operación y mantención a objeto de corregir o
tomar cualquier medida requerida por la incorporación de este
equipo al servicio.
b) Pulse el botón verde ubicado en la botonera de partida de la
bomba, siempre que hubiere cumplido con todas las
recomendaciones de la per - operación.
c) La bomba deberá tomar rápidamente la velocidad de régimen, de
inmediato abra totalmente la válvula de salida si ha lugar.
d) Observe que el equipo marche con ruidos normales más bien
silenciosos sin vibraciones, sin temperatura sobre los 60 – 80 ºC, en
el sentido de giro indicado en la carcaza de la bomba y a la presión
de descarga estimada para la operación.
e) Se debe observar los siguientes puntos del equipo para saber que
está funcionando normalmente.
Fugas; no deben haber fugas por la prensa estopa o sello
mecánico, uniones enflanchadas vástago de válvulas
etc., no
deben haber fugas de ningún tipo a no ser las gotas estimadas
para la lubricación del empaque en las bombas de sello por
empaque.
La succión de aire falso puede provocar que se colapse (parar) la
succión y luego el bombeo del líquido, en este caso dejar la
bomba corriendo en seco puede resultar seriamente dañada
acortando notablemente la vida útil de la bomba, puede ocurrir
también en el caso de las bombas con sello mecánico que este
se cocine es decir se funda.
Empernadas deben estar firmes y al apriete recomendado.
Lubricantes al nivel normal de trabajo.
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Presión a la salida de la bomba con la válvula de descarga
cerrada debe ser máxima, y con todas las válvulas de descargas
abiertas debe ser mínima.
El Amperaje del motor eléctrico debe ser mínimo con la válvula
cerrada y con la válvula total abierta debe ser máximo de
acuerdo a la carga establecida.
f. Trate de observar cualquier vibración en el conjunto de la bomba
para determinar si excede los rangos recomendados, porque una
vibración mayor a lo normal es un claro síntoma de desgaste, o
delineamiento del conjunto motor bomba, esto afectará la vida útil
del equipo por lo que deben tomarse las medidas necesarias para
corregir la anormalidad.
g En algunos casos en equipos grandes se pierde el balance dinámico
del rotor e impulsor de la bomba, ocurren fuertes vibraciones que
podrían llegar a convertiste en un riesgo potencial si el conjunto
llegara a desarmarse debido a las vibraciones, porque al colapsarse
saltan en todas direcciones los restos del equipo.
h La bomba al ponerla en servicio debe marchar con una marcha
uniforme, ruidos parejos, sin vibraciones, ni temperaturas que
excedan la temperatura del líquido que está impulsando, de otro
modo podrían presentarse síntomas de fallas que deben ser
analizadas.
5.4 VARIABLES OPERACIONALES DE UNA BOMBA.
Normalmente existen tres variables que puede ser observadas en forma
práctica durante la operación de estos equipos y serán de suma
importancia para el cuidado que debe tener un operador bien entrenado:
5.4.1 Las que sirven para controlar las fallas del equipo.
El operador que está actuando sobre una bomba debe tener un
conocimiento acabado sobre las siguientes variables utilizadas para
operar las bombas.
5.4.1.1 La Temperatura.
La Temperatura del equipo normalmente la establece el fabricante del
equipo, y se toma en cuenta aquella en que la lubricación y el equipo
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trabaja en forma optima, de acuerdo con esto tenemos un rango entre
los 60 y 80 ºC.
Esta variable o dato operacional tiene importancia porque es un
indicador de la cantidad de trabajo o roce que puede tener un
componente mecánico en funcionamiento, cuando excede los rangos
normales se presentan las siguientes situaciones que debemos analizar:
Una temperatura excesiva al rango especificado por el fabricante del
equipo, es un indicador de falta de lubricación o de refrigeración sino
está acompañada con otros síntomas de falla como la vibración excesiva,
etc.
Una temperatura alta se puede deber a algunas de las siguientes causas
y se detecta con un amperaje alto del motor eléctrico.
Falta de lubricación en los cojinetes.
Válvula de descarga estrangulada, existe desgaste en la cámara de
impulsión de la bomba y esta no tira lo suficiente, y para compensar
el exceso de amperaje se ha estrangulado la descarga.
Falta de agua en los sistemas de enfriamiento de la bomba.
Cojinetes en mal estado, el roce alto hace que además el eje vibre
adicionando fuerza de frenado por arrastre contra las partes fijas de
la bomba.
Eje torcido, adiciona fuerza de arrastre y frenado contra las partes
fijas.
Empaquetadoras mal ajustadas, muy apretadas, introducen un par
de frenado incrementando la carga de trabajo.
5.4.1.2
Las Vibraciones.
Normalmente estas se presentan cuando ocurre alguna de las siguientes
situaciones generando problemas que tienen como origen:
a) Perdida de la alineación;
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Motor Bomba.
En este caso pierde la alineación el motor con respecto a la bomba.
Bomba Tuberías.
En este caso las tuberías mal sujetadas cargan la bomba generando
distorsión por ello perdida de la alineación.
b) Piezas sueltas
Empernado del conjunto suelto.
Machones sueltos
Anclajes y sujeciones en mal estado, sueltas por ejemplo las tuberías
c) Desgaste de Componentes.
Cojinetes o descansos gastados esto ocurre por vejes del equipo y
mala mantención.
Rodete y caracol gastados, se detecta por excesivo consumo de
energía y pérdida de caudal y presión hidráulica de la bomba.
Cojinetes en mal estado el roce alto hace que además el eje vibre
adicionando fuerza de frenado por arrastre contra las partes fijas de
la bomba.
Eje torcido, adiciona fuerza de arrastre y frenado contra las partes
fijas.
Perdida de la alineación entre el motor y la bomba.
Partes, empernadas o componentes sueltos
5.4.1.3 El Ruido.
El nivel de ruido de la bomba puede ser un indicador del estado de
operación de la bomba y debe ser interpretado como sigue.
El ruido normal de una bomba funcionando es parejo y constante si
el sistema está trabajando bajo condiciones de carga sin variaciones.
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Si el sistema cambia bruscamente el ruido y da la impresión de que
estuviera impulsando granallas de acero, esto significa que la bomba
esta cavitando por falta de suministro de líquido en la succión o bien
esta chupando aire. El incremento de la temperatura del líquido a
impulsar también causa problemas por bajar el punto de
vaporización en la entrada de la bomba con lo que se produce que el
líquido se gasifica y se produce luego la cavitación implosando
burbujas de vapor en la turbina de la bomba.
Pieza sueltas como pernos de base hacen ruidos metálicos que se
detectan fácilmente.
5.4.2 Las Que Sirven Para Controlar La Operación Normal Del Equipo.
5.4.2.1 El Amperaje.
Esta variable indica la cantidad de energía que está consumiendo el
motor eléctrico por motivo de la carga que le está aplicando el trabajo de
la bomba, el operador debe saber interpretar estas variables porque le
ayudaran a comprender que ocurre con el equipo durante la operación
normal. Este dato debe ser extraído de la placa del motor del equipo en
operación.
5.4.2.2 Amperaje Mínimo.
Una bomba carga al motor con el amperaje mínimo cuando está
operando con la abertura de la válvula de salida al mínimo y todas sus
válvulas en posición normal, considerando que no hay obturaciones en
filtros, tuberías y sus componentes no están gastados.
5.4.2.3 Amperaje Normal.
Una bomba carga al motor con el amperaje normal cuando está
operando con la abertura de la válvula de salida abierta total y todas
sus válvulas en posición normal, considerando que no hay obturaciones
en filtros, tuberías y sus componentes no están gastados.
5.4.2.4 Amperaje Máximo.
Una bomba carga al motor con el amperaje máximo cuando esta
operando con la abertura de la válvula de salida abierta total y todas sus
válvulas en posición normal, considerando que no hay obturaciones en
filtros, tuberías y sus componentes están gastados y las protecciones del
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motor eléctrico comenzaran a saltar cuando se exceda del rango
prefijado como límite previo a quemarse el motor.
5.4.2.5 El voltaje.
Esta variable es equivalente a la fuerza electromotriz disponible para que
el motor funcione. No tiene gerencia el operador, pero a modo de
cultura general, establecemos que esta variable esta regulada por el
mecanismo automático de las estaciones de abastecimiento eléctrico y
sus fluctuaciones pueden genera algunos de los siguientes problemas.
a) Fluctuación de voltaje, provoca recalentamiento del motor, puede
quemarlo si las protecciones eléctricas no actúan.
b) Voltajes bajos, decremento de la velocidad de giro del motor, este
tiende a disminuir su velocidad, disminuyendo el bombeo.
c) Voltajes altos, aumento de la velocidad de giro del motor, este tiende
a aumentar su velocidad, incrementando el bombeo, si la protección
Magnéticas no saltan, se quema el motor.
Nota: Normalmente los eléctricos controlan esta variable
continuamente.
5.4.3 La Presión De Descarga De La Bomba.
Esta variable sirve para controlar la energía producida por el impulsor o
turbina y su caja o voluta, se mide en (Libras/pulg2
) y en (Kilos/Cm2
).
Indican la cantidad de fuerza por unidad de superficie que toma el
líquido y se requiere, para poder llegar a su punto de destino, de la
correcta interpretación es factible deducir fallas en la operación de la
bomba, y estas serán de utilidad para la operación del equipo.
5.4.3.1 Presión Baja.
¿Dónde medir la Presión? : Esta debe medirse entre la bomba y la
válvula de descarga de la bomba, si en un caso de análisis de falla del
equipo cerramos totalmente esta válvula y medimos su presión
determinaremos una baja en la presión de bombeo cuando esta marque
menos de la medida original tomada cuando la bomba está nueva, si en
el presente caso acompaña a este dato el hecho de que la bomba
impulsa poco, la falla está determinada, (Bomba Gastada).
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Esta falla ocurre cuando existe desgaste del diámetro del impulsor y en la
caja de la bomba en el área de alojamiento del impulsor. Se requiere
para poder concluir correctamente los siguientes requisitos;
a) No existen tacos en la línea.
b) No hay filtros tapados.
d) No hay Válvulas de succión a medio abrir.
e) No hay entradas de aire falso que pueden hacer que la bomba
pierda rendimiento.
NOTA: En una bomba normal deberán ocurrir los siguientes casos:
a) Al cerrar la válvula de salida de la bomba la presión medida en este
punto de descarga debe ser máxima, indicada en la curva de carga
de la bomba.
b) Al abrir la válvula de salida de la bomba la presión medida en este
punto de descarga debe ser mínima, indicada en la curva de carga
de la bomba.
Si comparamos estas mediciones con las hechas con la bomba nueva
podemos establecer el estado de conservación operacional de la bomba,
también pueden ser comparadas con las entregadas por el fabricante en
él catalogo de la bomba, (curva de carga de la bomba).
5.4.4 El Caudal o Gasto de la Bomba.
El caudal o gasto de una bomba se define como la capacidad de la
bomba para una presión dada en la curva de carga, la cantidad de
líquido que es capaz de transportar expresada unidades de volumen por
unidad de tiempo; Litros por minutos o metros cúbicos por hora de
líquidos.
Para medir esta variable se requiere disponer de un medidor de caudal o
gasto, instalado en la tubería de salida de la bomba.
El operador debe tener clara la idea de que con la válvula de salida al
máximo abierta el caudal sin restricciones en la tubería de transporte
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debe ser máximo a medida que él comience a cerrar esta válvula el
caudal transportado debe disminuir y por lo tanto la presión debe
aumentar de acuerdo a lo establecido (en la curva de carga de la
bomba.)
5.5. Parada de la Bomba.
5.5.1 Parada Normal. Procedimiento.
Si es necesario mantener el suministro de líquido al sistema que esta
trabajando, ponga en servicio la bomba de repuesto de acuerdo a
procedimiento de puesta en marcha.
Si va detener la bomba con problemas, o por otro motivo, haga lo
siguiente. En caso de no estar instalada una válvula check a la
salida, cierre suavemente la válvula de descarga a la salida de la
bomba, hasta un 30%, pare la bomba, cierre de inmediato la salida,
se debe evitar por todos los medios que gire al revés, porque
producirá serios daños en los elementos en roce en una dirección
permanente.
Cierre la Válvula de entrada a la bomba, drene y lave con agua el
interior de la bomba si existe la instalación, deje vacía sin líquido
corrosivo, abierta para escurrir la humedad y deposito de sedimentos
al interior del mecanismo.
Si la bomba debe ser reparada por falla mecánica u otra causa y es
peligroso que alguien la opere, deje una tarjeta de peligro de no
operar, informe al supervisor.
Cierre la alimentación de agua al sello mecánico.
Lave exteriormente la bomba para retirar derrames sobre la carcaza,
que por la humedad y el oxígeno ambiental podrían corroer y dañar
la carcaza exteriormente.
Asegúrese que no haya circulación de las otras bombas hacia la
bomba fuera de servicio, el depósito de soluciones detenidas y de
concentraciones diferentes produce corrosión localizada en el interior
de la bomba fuera de servicio.
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La rotación inversa produce serios daños en el interior de la bomba,
a pesar de que el equipo lo soporta, aparentemente nada sucede,
pero puede ocurrir lo siguiente:
a) Se suelte la tuerca del impulsor.
b) Se raye la superficie de contacto del sello mecánico.
f) Se produzca una sobre presión en el prenda estopa o sello
mecánico, introduciendo material abrasivo entre los labios del
sello de la bomba.
c) Fuerte pérdida de carga de la línea en operaciones, al circular
líquido de vuelta al estanque de alimentación de las bombas,
ocurre que circula menos licor hacia los inyectores lo cual puede
producirse un sobre - calentamiento de la torre por falta del
líquido de depuración.
e) La válvula que ha quedado mal cerrada está expuesta a un
fuerte desgaste en sus labios de ajuste debido a la turbulencia y
al incremento de velocidad que sufre el líquido en ese punto.
- Entregue la bomba a personal de reparaciones o bien déjela
en modo de espera si la bomba impulsa pulpa lávela para
evitar embancamiento.
- Si es necesario ponga en servicio la bomba que está en modo
de espera para ello observe los procedimientos de puesta en
marcha anteriormente descritos.
5.5.2 Parada Anormal.
Esto puede ocurrir espontáneamente por motivo de una falla, sin que el
operador este presente, en este momento lo que ocurre es lo siguiente;
La bomba al pararse si no tiene válvula de retención en su descarga,
comenzara a devolver él liquido haciendo girar al revés la bomba, si
es que no hay un mecanismo que lo impida, esta situación daña a
los componentes del equipo, el operador debería cerrar de
inmediato la válvula de descarga.
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El operador debe revisar cuidadosamente el equipo a su cargo y
determinar si puede intentar poner en servicio de nuevo la bomba, o
simplemente poner en servicio la otra bomba la de reserva.
Al poner en servicio la bomba de reserva, en modo automático, o
manual siempre es aconsejable revisar el sistema de bombeo para
verificar que no existan perturbaciones en el funcionamiento, como
alguna de las siguientes:
a) Recirculación por falla de las válvulas check.
b) Posición incorrecta de alguna válvula del sistema.
c) Verificar que las condiciones de operación del equipo nuevo en
marcha, son la correcta.
d) Verificar que las variables de proceso del sistema de bombeo
coinciden con las del control en consola.
1. Modulo VI / MANTENCIÓN BOMBAS CENTRIFUGAS
6.1 MANTENCIÓN GENERAL E INSPECCIÓN PERIÓDICA.
Las condiciones de operación son tan variables que no es posible
recomendar sólo un programa de mantención preventiva para todas las
bombas centrífugas. Aún así, debe haber una planificación de inspección
regular que cumplir. Sugerimos llevar un registro permanente de las
inspecciones y mantención periódicas efectuadas en su bomba. Este
procedimiento mantendrá a su bomba en buenas condiciones de servicio y
evitará averías costosas.
Una de las mejores reglas a seguir en la mantención adecuada de su
bomba centrífuga es registrar las horas efectivas de operación. Luego,
después de transcurrido un determinado período, la bomba debe entrar a
inspección. La longitud del período de aplicación es diferente en cada
aplicación y solo se puede determinar con la experiencia. Sin embargo, los
equipos nuevos deben inspeccionarse después de un período corto de
operación que se irá alargando en las revisiones siguientes. Este sistema
puede seguir hasta que se alcance un período de operación máximo que
debe ser considerado entre las inspecciones de programa
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6.2 MANTENCIÓN DE BOMBAS DAÑADAS POR INUNDACIÓN. El funcionamiento de las bombas centrífugas después de una condición de
inundación es un problema relativamente sencillo de resolver bajo
condiciones normales.
Los rodamientos son la principal preocupación en lo que concierne a
unidades de bombeo. Primero, desarme la caja de rodamientos, limpie y
revise los rodamientos. Observe si hay superficies oxidadas o muy
desgastadas. Si los rodamientos no presentan oxidación ni desgaste,
vuelva a armar y a lubricar empleando uno de los lubricantes
recomendados para bombas. El reemplazo de los rodamientos es
necesario dependiendo del tiempo que la bomba ha permanecido
inundada; sin embargo, si se encuentran superficies oxidadas o
desgastadas, deben ser necesariamente reemplazados.
Enseguida revise la caja de empaquetadura y límpiela de cualquier
materia extraña que pudiese obstruir la caja. Las empaquetaduras que
aparezcan desgastadas o que no regulan las filtraciones en la forma
debida, deben ser reemplazadas. Los sellos mecánicos deben ser
limpiados minuciosamente.
Las conexiones de unión se deben desarmar y limpiar completamente.
Lubrique la conexión con alguno de los lubricantes recomendados por el
fabricante, cuando se requiera.
6.3 LUBRICACIÓN. 6.3.1 Rodamientos. 6.3.1. Aceite para lubricación de rodamientos.
El aceite de lubricación para las bombas se considera estándar.
Las bombas lubricadas con aceite tienen un anillo de goma que capta el
aceite y genera una lluvia de gotas finas sobre el interior completo del
mecanismo del rodamiento.
Después de que la bomba ha sido instalada, limpie la caja de
rodamientos para sacar la tierra, arenillas y otras impurezas que pueden
haber entrado en el empalme de los rodamientos durante el embarque o
armado. Entonces llene la caja de rodamientos con el lubricante
adecuado. El nivel de aceite debe mantenerse en el centro del tubo
indicador.
Un aceite de turbina Mobil DTE Médium o similar, que cumple las
siguientes especificaciones, proporcionará lubricación adecuada. Los
aceite pueden ser suministrados por todas las compañías grandes de
aceite. Es responsabilidad del vendedor de aceite suministrar un aceite
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adecuado.
1) Saybolt viscosidad a 1 000F 215SSU-24OSSU
2) Saybolt viscosidad a 21 00F 49SSU
3) Indice de viscosidad, mínimo 95
4) Gravedad API 30.6
5) Punto de congelación, máxima +20ºF(-6,70C)
6) Punto de Inflamación, mínimo 400ºF(204,5ºC)
7) Aditivos Inhibidores de moho y Oxidación.
8) Viscosidad ISO 46
NOTA: No se deben mezclar los aceites de proveedores diferentes. No se
Recomiendan aceites de motor.
El aceite debe ser sin espuma, bien refinado, de buen grado, de corte
recto, de aceite mineral filtrado. No debe contener agua, sedimentos,
resinas, jabones, ácidos ni agregados de ninguna especie.
En instalaciones con cambios moderados de temperatura, baja humedad
y una atmósfera limpia, el aceite debiera cambiarse después de
aproximadamente 100 horas de operación el aceite debe revisarse en tal
tiempo para determinar el periodo de operación antes del próximo
cambio de aceite. Los periodos de cambio de aceite se pueden aumentar
hasta 4.000 horas basándose en un año de 8.000 horas. Revise
frecuentemente el aceite para detectar humedad, tierra o señales de
averías, especialmente durante las primeras 1.000 horas.
NOTA : No use aceite en exceso; esto hace que los rodamientos se calienten. La
temperatura máxima deseable de operación del empalme de los
rodamientos es de 180º F (82º C). Si la temperatura de la caja de los
rodamientos sobre pasa los 180ºF (82ºC)
medido con termómetro, pare
la bomba para determinar la causa.
6 Lubricación de los Rodamientos 6.3.2.1 Grasas.
La grasa de lubricación en algunas bombas es opcional. Las cajas de
rodamientos estándar se lubrican con aceite.
Los rodamientos de bola lubricados con grasa se empaquetan en la
fábrica y generalmente no requieren atención antes de la operación,
siempre que la bomba se haya mantenido en lugar limpio y seco previo a
su funcionamiento inicial. Los rodamientos se deben observar durante las
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primeras hora o hasta que la bomba ha comenzado a funcionar, para ver
si ellos operan correctamente.
En rodamientos engrasados de antifricción no se requiere el uso de
equipos de alta presión. Aún más, no son deseables a menos que se
utilicen con gran cuidado. La alta presión puede dañar los rodamientos o
los sellos, causar pérdidas innecesarias de grasa, crear un peligro de
sobre calentamiento debido al exceso de grasa y generar condiciones no
visible alrededor del rodamiento. El exceso de grasa es la causa más
común de sobre calentamiento.
Se asegura una adecuada lubricación si el nivel de grasa se mantiene
alrededor de la mitad de la capacidad del rodamiento y el empalme del
rodamiento Cualquier cantidad mayor, como regla va a ser descargada o
venteada por el sello y por lo tanto se perderá.
La importancia de una lubricación adecuada no puede ser sobre
enfatizada. La frecuencia de lubricado depende de la velocidad, tamaño
y tipo de rodamiento y de la temperatura de operación o condiciones
ambientales. Generalmente mientras más pequeño es el rodamiento más
rápida es su velocidad, más frecuente debe ser la relubricación con
grasa. Se recomienda agregar una cierta cantidad de grasa cada tres o
seis meses para reemplazar la pequeña cantidad que se pierde entre los
intervalos de limpiados de grasa. Para diseño de empalme de
rodamientos medianos, una onza de grasa es suficiente en los intervalos
mencionados. Para montaje de rodamientos más grandes o más
pequeños, esta cantidad se debe ajustar.
Desafortunadamente, no existe una grasa que no se endurezca con el
tiempo y que se mantenga apropiada para su propósito debido a la
oxidación. Por lo tanto, es una buena práctica remover toda la grasa
usada una vez al año y limpiar entonces minuciosamente los
rodamientos.
Esto debe hacerse durante un servicio extra. Una vez que se ha ganado
experiencia en cada bomba individual y sus características de operación,
los intervalos de re lubricación y limpiado deben ajustarse en base al
conocimiento adquirido. Manténgase buenos registros y agregue grasa a
intervalos regulares. Entonces se pueden efectuar ajuste después del
primer servicio extra si se requiere.
Si la temperatura ambiente supera los 20ºF (-6,7ºC) se debe emplear
una grasa en base litio NLG de grado 2 para lubricar los rodamientos.
Los rodamientos lubricados con grasa se empaquetan en fabrica con
grasa Mobilux EPN02 Otras grasas que se recomiendan son TEXACO
MULTIFAK EP 2 y Shell Albania EP-2.
Las grasas de aceite animal o vegetal no se recomiendan porque puede
causar deterioro y formar ácido. No se debe usar grafito.
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6.3.2.2 Re-engrase después del limpiado.
Cuando se limpian los rodamientos durante un servicio extraordinario,
use un solvente de limpieza de rodamientos, un solvente industrial o
kerosene. En caso de que la grasa se oxide, empape en caliente al
rodamiento con aceite liviano. (200-240 ºF) (93 a 115 ºC). No use
gasolina. Emplee trapos sin hilachas o pelusas. No use trapos de
desecho.
Empaquete a mano los rodamientos limpios (no el empalme) y llénelos
completamente de grasa fresca mientras la bomba esté desarmada.
Agregue grasa adicional al empalme del rodamiento. El nivel total
resultante de grasa debe ser alrededor de la mitad de la capacidad del
rodamiento y del espacio del empalme del rodamiento Saque el tapón de
ventilación para permitir que el exceso de grasa sea expulsado durante
las primeras 24 horas de operación. Después, ponga en su lugar todos
los tapones de ventilación.
6.2.2.3 Adición periódica de grasa:
Los rodamientos de bola lubricados con grasa se empaquetan con grasa
en la fábrica. Guarde la bomba en un lugar limpio y seco antes de
hacerla funcionar por primera vez.
Si no se tiene certeza sobre la cantidad de grasa en un rodamiento en
los intervalos de re-lubricado, la regla segura a seguir es volver a
agregar grasa lentamente (a una onza por vez) mientras el rodamiento
está funcionando (si esto no es peligroso). Recuerde que la lubricación
de un rodamiento de bola, en la mayoría de las aplicaciones, es la
correcta si el nivel de grasa se mantiene en la mitad de la capacidad del
rodamiento y del espacio de su empalme.
Cualquier cantidad mayor, y esto es también una regla, será descargada a través de los sellos o ventiladores y se desperdiciará.
EL EXCESO DE GRASA ES LA CAUSA MÁS COMÚN DEL SOBRECALENTAMIENTO DE LOS RODAMIENTOS
Después de volver a engrasar saque los tapones de la ventilación en las
primeras 24 horas de operación, para drenar el exceso de lubricante,
transcurrido este tiempo vuelva a colocar los tapones.
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6.3. TEMPERATURA DE LOS RODAMIENTOS:
Normalmente, la temperatura máxima deseada para los rodamientos de
bola es de 180ºF (82ºC), medida en el empalme. Si la temperatura de la
caja de rodamientos sobrepasa este límite, se debe detener la bomba
para determinar la causa.
Que una caja de rodamientos se sienta caliente al contacto con la mano
no necesariamente significa que esté operando a temperatura mayor
que el límite. Revise con un medidor exacto de temperatura para estar
seguro (termómetro).
Para servicio a alta temperatura, se dispone de la alternativa de
refrigeración de la caja de rodamientos. El dispositivo de refrigeración se
puede instalar en la caja de rodamientos sin necesidad de desarmarlo.
6.5 ACOPLAMIENTOS (Machones de unión motor bomba)
Los acoplamientos flexibles (como por ej. acoplamientos Wood’s o Falk
Torus) proporcionan transfusión de potencia uniforme. No hay acción de
roce entre metal y goma que pudiesen causar desgaste. Las conexiones
no son afectadas por abrasivos, tierra o humedad, lo que elimina la
necesidad de lubricación o mantención, y provee un servicio limpio y
tranquilo.
Los acoplamientos de rejilla o de engranaje dentado (conexiones Falk
Grid Sicelflex o Falk Crowned Tooth, por ej.) se lubrican inicialmente
con grasa Falk Long Term (LTG) y no necesitan volver a ser lubricadas
en un lapso de tres años. Si las conexiones pierden grasa, se exponen a
temperaturas extremas o si hay demasiada humedad, puede requerirse
mayor frecuencia de lubricación.
Use la grasa de conexiones que recomienda el fabricante para
garantizar un funcionamiento sin problemas. Si se emplean otros tipos
de acoplamientos, siga las instrucciones de mantención del fabricante
de acoplamientos.
6.6 INFORMACION SOBRE LOS SELLOS
6.6.1. Empaquetadura:
Todas las bombas se empaquetan antes de ser embarcadas, a menos
que se solicite otra alternativa. Todas las empaquetaduras empleadas
son de material de primera calidad. Antes de hacer funcionar la bomba
revise la empaquetadura. Si la bomba se instala dentro de los 60 días
posteriores al embarque, la empaquetadura estará en buenas
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condiciones y con suficiente lubricación. Si la bomba se guarda por un
período más largo puede ser necesario re-empaquetar la caja de
empaquetaduras. Sin embargo, en todos los casos, recomendamos una
revisión de la empaquetadora antes de hacer funcionar la bomba. La
empaquetadura estándar (la bomba se hace de hilos de acrílico
impregnados con Teflón).
Una empaquetadura blanda y bien lubricada reduce la resistencia de la
caja de empaquetadura y evita un excesivo desgaste en el eje y en la
camisa.
Muchas marcas de fábrica de empaquetadura poseen las cualidades
que se requieren. Para recomendaciones especificas, consulte a su
Representante de Ventas de Bomba. Cuando se hace funcionar por
primera vez una bomba con empaquetadura de fibra, se aconseja tener
la empaquetadura levemente suelta pero sin que haya fuga de aire. A
medida que la bomba empieza a operar, apriete gradualmente y en
forma pareja, los sellos de los pernos. El sello nunca debe ser ajustado
al punto de que la empaquetadura quede demasiado apretada para
impedir filtraciones ya que ello podría producir queme la
empaquetadura, se raye la camisa del eje y que no haya líquido
circulando a través de la caja de empaquetadura para refrigerar la
empaquetadura. La caja de empaquetadura está empaquetada o
ajustada incorrectamente, si el roce en la caja impide que el elemento
giratorio pueda hacerse rotar en forma manual. Una caja de
empaquetadura correctamente ajustada debe funcionar tibia con un
goteo lento de líquido de sello. Después que la bomba ha estado en
operación por algún tiempo, y la empaquetadura ha completado su
rodaje, el goteo de la caja de empaquetadura debe ser de 40 a 60
gotas por minuto, lo que indicaría que la empaquetadura y camisa de
eje están lubricadas y refrigeradas de la manera correcta. La
empaquetadura debe ser revisada con frecuencia y reemplazada como
el servicio lo indique. Seis meses es una vida útil esperada razonable,
dependiendo de las condiciones de operación. No es posible dar
predicciones exactas. Se debe usar una herramienta de empaquetadura
para sacar todas las empaquetaduras viejas de la caja de
empaquetadura. Nunca vuelva a emplear empaquetaduras cajas y
gastadas ni agregue solamente algunos anillos nuevos. Asegúrese que
la caja de empaquetaduras se limpie minuciosamente antes de instalar
la nueva empaquetadura También revise la condición del eje o camisa
para detectar cualquier posible rayado o excentricidad. Haga los
reemplazos donde sea necesario. La nueva empaquetadura debe
colocarse cuidadosamente en la caja de empaquetadura Si se utilizan
juntas de anillos moldeados los anillos deben abrirse de lado y las
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juntas deben empujarse hacia dentro de la caja de empaquetadura
primero. Los anillos se instalan de a uno por vez. Cada anillo se coloca
firmemente y las juntas se van alternando en forma perpendicular (a
ángulos de 90º) de cada junta anterior. Si se usa empaquetadura de
serpentín corte un anillo al tamaño exacto con una juntura de tope o
de bisel. Una junta cortada a tope en forma exacta es superior a
una junta pobre de bisel con fitting. Ajuste el anillo sobre la camisa
para asegurar una longitud adecuada y entonces quite y corte todos los
otros anillos de acuerdo con esta primera muestra. Cuando los anillos
se colocan alrededor del eje, se debe formar una junta firme. Ponga el
primer anillo en el fondo de la caja de empaquetadura y luego instale
cada anillo sucesor, alternando las juntas corno se describe arriba.
Asegurándose que cada anillo está firmemente asentado. Asegúrese
que el anillo de cierre hidráulico (caja de sello) se lubrique en la forma
apropiada en la caja de empaquetaduras bajo la entrada del agua de
sello. La función del anillo de cierre es generar un líquido de sello
alrededor del eje, evitando filtración de aire a través de la caja de
empaquetaduras y lubricando la empaquetadura. Si el anillo de cierre
no está correctamente ubicado no cumple su propósito.
NOTA: Un corrimiento en la camisa del eje podría producir una
filtración excesiva que no se puede compensar. Es muy importante
corregir este defecto.
6.6.2 SELLO MECÁNICO:
Se incluyen más abajo instrucciones generales para operar varias
disposiciones de sellado mecánico. No es factible incluir en este
fascículo instrucciones detalladas para todos los sellos mecánicos debido
al casi ilimitado número de combinaciones y disposiciones posibles.
a. Los sellos mecánicos son productos de precisión y se deben tratar
con cuidado. Tenga especial cuidado cuando manipule con sellos.
Aceite limpio y componentes limpios son primordiales para evitar
rayar las caras finamente sobrepuestas del sellado. Aún leves rayas
en estas caras pueden producir sellos que filtran.
b. Normalmente. Los sellos de mecánicos no requieren de ajuste ni
mantención, excepto reemplazos rutinarios de partes quebradas o
gastadas.
c. Un sello usado no se debe volver a poner en servicio hasta que las
caras sellantes se hayan reemplazado o vueltas a salir. (Volver a
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salir es generalmente económico sólo en sellos de dos pulgadas o
más de tamaño.)
d. Cuando se desarma una bomba o se ajusta el impulsor sobre
unidades con sellos hidráulicos (tales como John Crane Tipo 88,
Chesterton 241, 123 o 222), Ud. debe reemplazar los retenes del
sello antes de cualquier otro desarme. Estos retenes se montan
sobre el sello cerca de la camisa y mantienen la flexión elástica en
un sello hidráulico. Antes de ajustar el impulsor, afloje los tornillos
en la camisa del sello hidráulico. Después de haber completado el
trabajo de mantención o ajuste del impulsor, apriete los pernos y
coloque los tornillos en el sello, luego quite los clips retenedores.
Hay tres reglas importantes que se deben seguir siempre para
optimizar la vida útil del sello:
1. Mantener las caras del sello lo más limpias posibles.
2. Mantenga el sello lo más frío posible.
3. Asegúrese que el sello siempre tenga la lubricación adecuada.
Para aplicaciones difíciles de sellado o donde no es posible tener
lubricación limpia del agua de sello, se dispone de sellos Equiseal
Dynarnic Seal en todos los tamaños, (estos sellos funcionan en base
las fuerza centrifugas y no requieren agua de sello).
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6.7 CRONOGRAMA DE MANTENCIÓN.
CADA MES
Revise la temperatura de los rodamientos con un termómetro, no con la
mano. Si ellos están funcionando muy calientes (sobre 180°)(82°C) pueden
tener exceso de lubricación. Si cambiando el lubricante no se soluciona el
problema, desarme e inspeccione los rodamientos.
CADA 3 MESES
Revise el aceite sobre las unidades del lóbulo de aceite.
Revise los rodamientos lubricados con grasa para detectar si hay
saponificación. Esta condición ocurre generalmente por la infiltración de
agua o algún otro líquido que ha pasado a los rodamientos del sello del eje
y se puede notar inmediatamente al revisar porque le da un color
blancuzco a la grasa.
Lave los rodamientos con un solvente industrial y reemplace la grasa con el
tipo adecuado que se recomienda.
CADA 6 MESES
Revise la empaquetadura y reemplace si es necesario. Use el tipo
adecuado. Asegúrese que los anillos de cierre estén centrados en la caja de
empaquetadura, a la entrada de la conexión de tubería de la caja de
empaquetadura.
Revise el eje y la camisa del eje para detectar cualquier raya. Las rayas
aceleran el desgaste de la empaquetadura.
Revise la alineación de la bomba y del motor. Vuelva a nivelar el motor si
se requiere. Si frecuentemente ocurre desalineación, revise el sistema
completo de tubería. Saque los pernos de la tubería en los flanches de
succión y de descarga para detectar flexión, lo que indicaría que hay
deformación bajo carga sobre la carcasa Revise todos los soportes de la
tubería para comprobar la firmeza y soporte efectivo de carga.
CADA AÑO
Saque el elemento giratorio. Revise minuciosamente para detectar desgaste
y solicite repuestos si es necesario.
Compruebe el accionamiento libre del impulsor.
Quite cualquier materia o arenilla depositada. Limpie le tubería de la
caja de empaquetadura.
Mida la succión dinámica total y la altura de descarga como prueba del
sistema de tubería. Registre los resultados y compárelos con los obtenidos
en la última prueba. Esto es importante, especialmente donde el líquido
que se bombea tiende a depositarse sobre las superficies internas.
Inspeccione las válvulas de pié y de retención, sobre todo esta última, que
previene los golpes de ariete cuando la bomba se detiene. Una válvula de
pie o de retención que no funcione bien producirá un rendimiento pobre de
la bomba cuando ella esté operando.
NOTA : Este cronograma se basa en la suposición de que, una vez que la
bomba ha sido puesta en marcha por primera vez, la unidad se ha
monitoreado en forma regular. El programa es consecuente con la
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operación, comprobado con las mediciones estables. Las aplicaciones
o condiciones difíciles o poco corrientes deben ser consideradas en
forma especial y pueden requerir de intervalos de mantención.
6.8 PROBLEMAS EN LA PARTIDA
Entre los intervalos de inspecciones de mantención regulares, esté alerta
a cualquier señal de problemas en el motor o en la bomba. Se da una
lista de los síntomas más comunes. Corrija cualquier problema
inmediatamente y EVITE ASI REPARACIONES COSTOSAS Y PARALIZACIONES.
NO HAY ENTREGA DE LÍQUIDO.
CAUSAS SOLUCIONES.
1. Deficiencia en el
cebaje.
Llene completamente con líquido la bomba y la tubería de
succión.
2. Pérdida de
cebaje
Inspeccione si hay filtraciones en las juntas de la tubería de
succión y fittings; ventile la carcasa para quitar el aire
acumulado.
3. Elevación de
succión negativa
muy alta.
Si no hay obstrucción en la entrada, revise si hay pérdidas por
fricción en la tubería. Aún así, la elevación estática puede ser
muy grande. Mida con columna de mercurio o con vacío
mientras la bomba opera. Si la elevación estática es muy alta,
el líquido a bombear se debe elevar o se debe bajar la bomba.
4. Si la altura de
descarga muy alta.
Revise si hay pérdidas por fricción. Se puede corregir esta
situación mediante una tubería más amplia de descarga.
Compruebe que las válvulas están completamente abiertas.
5. Velocidad muy
baja.
Revise si el motor está en paralelo y recibiendo pleno voltaje.
La frecuencia puede ser muy baja o el motor puede tener una
fase abierta.
6. Dirección
incorrecta de
rotación.
Revise la rotación del motor con la flecha direccional sobre la
carcasa de la bomba. Una rotación incorrecta puede dañar a
la bomba.
7. Impulsor
completamente
obstruido.
Desarme la bomba y limpie el impulsor.
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CAUSAS SOLUCIONES.
8. Fugas de aire
en la tubería de
succión.
Si el líquido que se bombea es agua u otro líquido no -
explosivo, y no hay gas o polvo explosivo, pruebe con llama
con fósforo los flanches para ubicar fugas. En el caso de
líquidos como p. Ej. Gasolina, la línea de succión puede
probarse apagando u obstruyendo la entrada y sometiendo a
presión la línea. Si hay fugas, la medición indicará una caída
de presión.
9. Fugas de aire
en la caja de
empaquetadura.
Aumente la presión del lubricante de sello sobre la presión
atmosférica.
10. Velocidad
demasiado baja.
Revise si el motor está en paralelo y recibiendo pleno voltaje.
La frecuencia puede ser muy baja o el motor puede tener una
fase abierta.
11. Si la de altura de
descarga
demasiado alta.
Revise si hay pérdidas por fricción. Se puede corregir esta
situación mediante una tubería más amplia de descarga.
Compruebe que las válvulas están completamente abiertas.
12. Elevación de
succión negativa
muy alta.
Si no hay obstrucción en la entrada, revise si hay pérdidas por
fricción en la tubería. Aún así, la elevación estática puede ser
muy grande. Mida con columna de mercurio o con vacío
mientras la bomba opera. Si la elevación estática es muy alta,
el líquido a bombear se debe elevar o se debe bajar la bomba
13. Impulsor
parcialmente
Obstruido.
Desarme la bomba y limpie el impulsor.
14. Cavitación;
NPSH (Insuficiente
dependiendo de la
instalación).
a) Aumente la altura positiva de succión en la bomba bajando
la bomba o aumentando el tamaño de la tubería de
succión o eleve el nivel de fluido.
b) Sobre – enfríe la tubería de succión en la entrada hasta
bajar la temperatura de entrada del líquido.
c) Presurice el recipiente de la succión
15. Impulsor
defectuoso.
Revise el impulsor. Reemplace si está dañado o. Las secciones
de hélices muy erosionadas.
16. Empaquetadura
defectuosa.
Reemplace empaquetadura y camisa si están muy gastadas.
17. Válvula de pie
demasiado
pequeña o
parcialmente
obstruida.
El área a través de las lumbreras de la válvula debe ser al
menos tan grande como el área de la tubería de succión,
preferentemente, 1-1/2 veces más grande. Si se emplea un
filtro, el área neta libre debe ser 3 a 4 veces el área de succión
de las tuberías.
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NPSH = PUNTO NETO DE SUCCIÓN DE CABEZA
Entrega insuficiente de líquido
CAUSAS SOLUCIONES.
18. Entrada de
succión no
suficientemente
sumergida.
Si no se puede bajar más la entrada, o si las contracorrientes a
través de las cuales el aire es succionado persisten cuando se
ha bajado, agregue un tubo a la tubería de succión. Esto hará
que la tubería sumerja en las corrientes, sofocando los
torbellinos.
19. Dirección
incorrecta de
rotación.
Compare la rotación del motor con la dirección de la flecha
sobre la carcasa de la bomba. Una rotación incorrecta dañará
a la bomba.
20. Diámetro del
impulsor
demasiado
pequeño. (Causa
probable si no es
ninguna de las
anteriores).
Revise con la fábrica para ver sise puede emplear un impulsor
más grande; de otro modo, disminuya las pérdidas de la
tubería o aumente la velocidad, o ambas, como se requiera.
Pero cuide de no sobrecargar severamente el accionador.
PRESIÓN INSUFICIENTE
CAUSAS SOLUCIONES.
21. Velocidad
demasiado baja.
Revise si el motor está en paralelo y recibiendo pleno voltaje.
La frecuencia puede ser muy baja o el motor puede tener una
fase abierta.
22. Fugas de aire en la
tubería de succión.
Si el líquido que se bombea es agua u otro líquido no-
explosivo, y no hay gas o polvo explosivo, pruebe con llama
con fósforo los flanches para ubicar fugas. En el caso de
líquidos como p. Ej. Gasolina, la línea de succión puede
probarse apagando u obstruyendo la entrada y sometiendo a
presión la línea. Si hay fugas, la medición indicará una caída
de presión.
23. Defectos
mecánicos.
Reemplace empaquetadura y camisa si están muy gastadas.
El área a través de las lumbreras de la válvula debe ser al
menos tan grande como el área de la tubería de succión,
preferentemente, 1-1/2 veces más grande. Si se emplea un
filtro, el área neta libre debe ser 3 a 4 veces el área de succión
de la tubería.
24. Obstrucción al
paso de líquidos.
Desmonte la bomba y revise pasadas del impulsor y de la
carcasa. Quite la obstrucción.
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25. Aire o gases en el
líquido. (Pruebe en
laboratorio,
reduciendo la
presión del líquido
a la presión de
línea de succión.
Observe para
detectar si forman
burbujas).
Puede ser posible sobrepasar la capacidad de la bomba hasta
el punto donde proporcione la presión adecuada a pesar de
la situación, Es mejor proveer una cámara de separación de
gas en la línea de succión cercana a la bomba, y, en forma
periódica expulse el gas acumulado.
a) Aumente la altura positiva de succión en la bomba bajando
la bomba o aumentando el tamaño de la tubería de
succión o eleve el nivel de fluido.
b) Sobre - enfríe la tubería de succión en la entrada hasta
bajar la temperatura de entrada del líquido.
c) Presurice el recipiente de la succión.
CAUSAS SOLUCIONES.
26. Diámetro de
impulsor demasiado
pequeño. (Causa
probable si no es
ninguna de las
anteriores.)
Revise con la fábrica para ver si se puede emplear un impulsor
más grande; de otro modo, disminuya las pérdidas de la
tubería o aumente la velocidad, o ambas, como se requiera.
Pero cuide de no sobrecargar severamente el accionador.
27. Excesivo espacio
libre del impulsor
Ajuste el espacio libre del impulsor.
La Bomba opera durante corto tiempo, entonces se detiene.
CAUSAS SOLUCIONES.
28. Cebaje
incompleto
Libere de aire a la bomba, tubería y válvulas. Si puntos altos
de la línea de succión impiden esto, ello necesitan ser
corregidos.
29. Elevación de
succión negativa
demasiado alta
Si no hay obstrucción en la entrada, revise si hay pérdidas por
fricción en la tubería. Aún así, la elevación estática puede ser
muy grande. Mida con columna de mercurio o con vacío
mientras la bomba opera. Si la elevación estática es muy alta,
el líquido a bombear se debe elevar o se debe bajar la bomba.
30. Fugas de aire
en la línea.
Si el líquido que se bombea es agua u otro líquido no-
explosivo, y no hay gas o polvo explosivo, pruebe con llama
con fósforo los flanches para ubicar fugas. En el caso de
líquidos como p. Ej. Gasolina, la línea de succión puede
probarse apagando u obstruyendo la entrada y sometiendo a
presión la línea. Si hay fugas, la medición indicará una caída
de presión.
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31. Fugas de aire
en la caja de
empaquetadura.
Aumente la presión del lubricante de sello sobre la presión
atmosférica.
32. Aire o gases en
el líquido.
Puede ser posible sobrepasar la capacidad de la bomba hasta
el punto donde proporcione la presión adecuada a pesar de
la situación, Es mejor proveer una cámara de separación de
gas en la línea de succión cercana a la bomba y, en forma
periódica expulse el gas acumulado.
a) Aumente la altura positiva de succión en la bomba bajando
la bomba o aumentando el tamaño de la tubería de
succión o eleve el nivel de fluido.
b) Sobre – enfríe la tubería de succión en la entrada hasta
bajar la temperatura de entrada del líquido.
c) Presurice el recipiente de la succión
LA BOMBA EMPLEA DEMASIADA POTENCIA
CAUSAS SOLUCIONES.
33. Altura de
bombeo más baja
que la especificada,
por lo tanto, se
bombea demasiado
líquido
El diámetro externo (OD) del impulsor debe ser recortado al
diámetro recomendado por el fabricante.
34. Cavitación.
a) Aumente la altura positiva de succión en la bomba bajando
la bomba o aumentando el tamaño de la tubería de
succión o eleve el nivel de fluido.
b) Sobre – enfríe la tubería de succión en la entrada hasta
bajar la temperatura de entrada del líquido.
c) Presurice el recipiente de la succión
35. Defectos
mecánicos.
Reemplace empaquetaduras y camisas que estén muy
gastadas.
El área a través de las lumbreras de la válvula debe ser al
menos tan grande como el área de la tubería de succión,
preferentemente, 1-1/2 veces más grande. Si se emplea un
filtro, el área neta libre debe ser 3 a 4 veces el área de succión
de la tubería.
36. Entrada de
succión no
Si no se puede bajar más la entrada, o si las contracorrientes a
través de las cuales el aire es succionado persisten cuando se
O
D
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sumergida
suficientemente.
ha bajado, agregue un tubo a la tubería de succión. Esto hará
que la tubería sumerja en las corrientes, sofocando los
torbellinos.
37. Líquido más
pesado que el
permitido. ( Ya sea
en viscosidad o
gravedad
específica).
Use un motor más grande. Consulte al fabricante el tamaño
apropiado. Pruebe líquidos para viscosidad y gravedad
específica.
38. Dirección
incorrecta de
rotación.
Revise la rotación del motor con la flecha direccional sobre la
carcasa de la bomba. Una rotación incorrecta puede dañar a
la bomba.
39. Caja de
empaquetadura
muy apretada.
(empaquetadura)
Rebaje la presión de la prensa estopas. Apriete
razonablemente.
Si el líquido de sello no fluye mientras la bomba opera,
reemplace la empaquetadura. Si la empaquetadura se
desgasta muy rápido, reemplace las camisas de eje rayadas y
mantenga al líquido filtrándose para efectos de lubricación.
40. Carcasa
distorsionada por
excesiva tensión de
la succión o tubería
de descarga.
Revise la alineación. Examine la bomba para detectar si hay
fricción entre el impulsor y la carcasa. Reemplace las partes
dañadas. Revise si las tuberías están ejerciendo fuerzas sobre
la bomba.
CAUSAS SOLUCIONES.
41. El eje chueco
debido a daños en
el embarque,
operación o
transporte.
Desarme la bomba y revise el eje. Si está chueco cámbielo.
42. Falla mecánica
de partes críticas de
la bomba.
Revise rodamientos e impulsor para detectar daños. Cualquier
irregularidad en estas partes causará un daño en el eje.
43. Desalineación. Vuelva a alinear la bomba y el motor.
44. La velocidad
puede ser muy alta
(lo Hp de freno
[BHP] de la bomba
varían al cubo de la
velocidad; por lo
que cualquier
Revise el voltaje del motor.
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incremento en la
velocidad genera un
aumento
considerable en la
demanda de
potencia).
45. Defectos
eléctricos.
El voltaje y frecuencia de la corriente eléctrica pueden ser más
bajos que aquellos para los cales fue construido el motor; o
existen defectos en el motor. El motor puede estar ventilado en
forma incorrecta debido a una ubicación impropia.
46. Defectos
mecánicos en la
turbina, motor a
explosión u otro tipo
de accionador
excluyendo el motor
eléctrico.
Si el problema no puede ser localizado, consulte a la fábrica.
6.9 SERVICIOS
Tamaño de la
caja de
rodamientos
Empaquetadura
(Sólo Caja
Empaque
Estándar)
Pág. N°
Sello Mecánica.
(Caja Emp.
Estándar)
Pág. N°
(Caja Empaque
Cilíndrica Sobre
dimensionada
Pág. N°
Sello Dinámico
Equiseal R
Pág. N°
F4G1 34 37 40 43
F4H1 35
38 41 44
F4J1 36 39 42 45
6.10 DESMONTAJE. 6.10.1 Partes Húmedas
a. Cierre las válvulas de descarga y de succión.
b. Corte la energía al motor
c. Desconecte la fuente de poder del motor, siguiendo precauciones de
seguridad apropiadas.
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d. Apague el suministro de agua de sello u desconecte la tubería de la
caja de empaquetadura. La carcasa puede dejarse en la línea de
proceso montada en la tubería de succión y descarga, cuando no se
requiere reposición o reemplazo.
e. Abra el tapón de drenaje y vacíe de líquido la carcasa. El tapón de
drenaje es opcional.
f. Quite el espaciador del acoplamiento. Si la bomba va a ser totalmente
desarmada, quite la mitad del acoplamiento del lado de la bomba,
chaveta y espaciador. (Vea las instrucciones de acoplamientos que
entrega el fabricante.)La mitad del acoplamiento del lado del motor
puede dejarse armada. Si la bomba es accionada por un sistema del
tipo V-Belt, saque la roldana o polea y la correa.
g. Sostenga el elemento giratorio con un gancho bajo la armadura
superior del adaptador y eje al final del acoplamiento.
h. Saque las tuercas de los pernos que aseguran el elemento giratorio a
la carcasa. Separe el elemento giratorio de la carcasa con un perno
gato. Quite la empaquetadura de la carcasa.
Extracción del impulsor.
i. Para sacar el impulsor, sujete el eje en forma estable. Gire el impulsor
en sentido contrario a los punteros del reloj, usando una llave de
tuerca en la cabeza hexagonal a la entrada del impulsor. Ejerciendo
una presión leve en el impulsor lo aflojará lo suficiente permitiendo
que se apague en forma manual. Se le puede sacar el anillo “O” de la
cubeta del impulsor.
ADVERTENCIA: Nunca aplique calor al impulsor para ayudar a sacarlo.
El calentamiento puede causar una explosión. No seguir estas
instrucciones le puede ocasionar serios daños, muerte o daños a la
propiedad.
6.10.2 Desarme de la caja de empaquetadura:
Sello para Empaquetadura Estándar
a. Afloje y quite las dos tuercas que aseguran las prensas y quítelas de la
caja de empaquetadura Quite las tuercas de los pernos que aseguran
la caja de empaquetadura al adaptador de la caja de rodamientos.
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Saque la caja de empaquetadura. Empuje la empaquetadura, caja de
sello y el anillo base de empaquetadura de la caja de empaquetadura.
Saque la camisa del eje.
Caja de empaquetadura para Sello Mecánico. (Caja de empaquetadura Estándar Cámara de Sellado Sobre-
dimensionada. Se ilustra la Sigle John Crane Tipo 1.)
b. Afloje y quite las 4 tuercas que sujetan la prensa estopas del sello
mecánico a la caja de empaquetaduras. Empuje hacia atrás la prensa
estopas. Quite las tuercas de los pernos que aseguran la cubierta de la
caja de empaquetaduras al adaptador de la caja de rodamientos.
Empuje la caja de empaquetadura del adaptador de la caja de
rodamientos, con cuidado de no dañar el sello mecánico de ningún
modo. El elemento rotatorio del sello y camisa se pueden sacar del eje
en forma ensamblada. Para quitar el sello mecánico de la camisa,
afloje los tornillos en el cuello de cierre con una llave Allen. Saque la
prensa estopas del sello. Luego quite el asiento estacionario de la
prensa estopas. Cuide de no dañar las caras del sello.
c. Suelte y quite las tuercas de los pernos que aseguran la caja de
empaquetaduras al adaptador de la caja de rodamientos. Suelte y
quite las tuercas de los pernos que aseguren las partes del sello
Equiseal Dynamic Seal a la caja de empaquetadura.
d. Quite la camisa y el anillo “O” de la camisa.
e. Para los FRAMES o bastidores F4G1 y F4H1 quite la placa interna de la
caja de empaquetadura. Saque el anillo “O” de la placa interna para
la caja de rodamientos F4G1 o la empaquetadora de la placa interna
para F4H1.
f. Quite la camisa y el anillo “O” de la camisa.
g. Quite el expeller, el anillo ”O” del expeller y empaquetadura.
h. Para sellos Equiseal Dynamic Seal de dos etapas, quite la placa
intermedia, la empaquetadura de la placa intermedia, expeller de
segunda etapa y anillo “O” del expeller.
i. Para los bastidores F4G1 Y F4H1, quite la envoltura del sello Equiseal*
Dynamic Seal con la junta de labio presionado sobre la envoltura y
saque la camisa del eje.
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j. Para el bastidor F4J1, saque la envoltura del sello Equiseal Dynamic
Seal con el sello de disco y anillo retén. Quite la camisa con el cuello
giratorio. Suelte el conjunto de tornillos y deslice el cuello rotatorio
desde la camisa del eje. Saque el anillo “O”. Suelte y quite los 4
tornillos para sacar el anillo retén y sellos de discos.
6.10.3 Desmontaje del Bastidor.
a. Quite el tapón de drenaje del fondo para eliminar todo el aceite del
bastidor.
b. Quite los deflectores de goma sintética de los extremos de la caja de
rodamientos. Cada uno puede ser empujado fácilmente del eje.
c. Suelte y quite los prisioneros que aseguran la envoltura de los
rodamientos al bastidor.
d. Gire en el sentido de los punteros del reloj la tuerca de ajuste para
empujar el conjunto completo del eje fuera de la caja de rodamientos.
La tuerca de ajuste tiene 24 ranuras ubicadas en la superficie externa
del anillo. Use una llave para ayudar a girar la tuerca de ajuste.
Para empujar el conjunto del eje fuera del bastidor, quite los tornillos
que aseguran el extremo de la conexión de resguardo y use
prisioneros ya quitados como herramientas.
e. Enseguida, empuje hacia fuera el conjunto completo del eje,
incluyendo el eje, caja de rodamientos, rodamientos, 4), y slinger
(anillo pulverizador). El rodamiento exterior de los bastidores F4G1 y
F4J1 es un rodamiento de bola de contacto angular de doble fila y se
sostiene en la envoltura mediante un anillo de resorte.
El rodamiento exterior de la caja de rodamientos F4H1 consiste en dos
rodamientos de bola de contacto angular (espalda con espalda)
sostenido en la envoltura por anillos retenes.
f. Para quitar la caja de rodamientos de los bastidores FRG1 y F4J1,
saque el anillo de resorte usando un extractor de anillos de seguridad.
Luego, deslice la caja de rodamientos libre del rodamiento y del eje.
Para quitar la envoltura del rodamiento del bastidor F4H1, suelte y
quite los tornillos que aseguran los anillos retenes a la envoltura del
rodamiento.
El anillo “O puede ser sacado de la caja de rodamientos.
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g. A continuación se debe sacar el sello de aceite presionado en la
envoltura del rodamiento. El cubre rodamiento con el sello, también se
puede sacar del extremo interior del bastidor, si se desea.
h. Para quitar el rodamiento exterior, doble los rebordes (orejas hacia
arriba sobre la argolla de seguridad). Saque la tuerca de seguridad y
argolla de seguridad girando la tuerca en sentido contrario a los
punteros del reloj. Se puede emplear un empujador estándar de
rodamientos para quitar los rodamientos de ambos extremos del eje.
i. Quite el anillo pulverizador de aceite (oil slinger).
6.10.4 Inspección de Partes
Cuando la bomba se desarma por la razón que sea, se recomienda que
todas las partes sean revisadas para detectar desgaste o daño. Revise lo
que se indica a continuación, y reemplace componentes donde sea
necesario.
a) CARCASA. Todas las superficies maquinadas deben limpiarse. La
juntura de la carcasa principal no debe presentar moho, rebabas o
superficies elevadas. Revise si hay evidencia de desgaste extremo o
corrosión.
b) IMPULSOR. Revise las hélices del impulsor para detectar si hay
señales de desgaste, ruptura o corrosión, revise las roscas para
detectar rebabas. c) CUBIERTA DE LA CAJA DE EMPAQUETADURA Limpie las
superficies maquinadas y juntas de la empaquetadura. Asegúrese
que la cavidad de la caja de empaquetadura esté limpia. d) CAJAS DE RODAMIENTOS. Limpie las superficies maquinadas.
Revise enroscados para detectar corrosión, rebabas o daño. e) TUERCA DE AJUSTE. Limpie las superficies maquinadas. Revise
enroscados para detectar corrosión, rebabas o daño. f) BASTIDOR, ADAPTADOR Y CAJA DE RODAMIENTOS. Revise
diámetros interiores maquinados. Limpie el interior del recipiente de
aceite. Reemplace el tubo indicador de aceite si se ha dañado o
descolorado, Asegúrese que el aceite interno de retorno esté limpio.
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g) SELLO MECANICO. Revise las caras del sello y empaquetaduras. Las
caras del sello no deben mostrar evidencias de desgaste. Cualquier
superficie del sello agrietada o con rebabas debe reemplazarse.
Refiérase a las instrucciones específicas que da el fabricante para los
sellos. h) CAMISA DEL EJE. La camisa del eje debe ser lisa. Si presenta
ranuras debe ser reemplazada.
i) EJE. Revise todas las superficies rotatorias, cerradas o abiertas, para
detectar desgaste. Revise si el eje está derecho, dentro de 0,002 de
Lectura Total Indicada de tolerancia.
j) RODAMIENTOS. Limpie los rodamientos empleando un solvente de
limpieza de rodamientos aprobado, o algún otro solvente industrial
que no sea inflamable. Revise los rodamientos y reemplácelos si
producen ruido o están ásperos cuando rotan, o si hay señales de
desgaste o picadura en los anillos de rodadura.
ADVERTENCIA : En ninguna situación se deben emplear solventes
combustibles tales como la gasolina, para limpiar rodamientos o
alguna otra parte de la bomba.
El uso de tales solventes pueden producir incendio o explosión. Si no
se siguen estas instrucciones pueden ocurrir serios daños, muerte o
daño a la propiedad.
k) SELLOS DEL EJ E. Reemplace.
l) EMPAQUETADURAS Y "O"RINGS. Reemplace todas las
empaquetaduras y los "O" rings. m) MONTAJE. La bomba y las partes de la caja de rodamientos se
vuelven a montar en el orden inverso del desmontaje, con notas
especiales como se indican más abajo. Siga las precauciones de
instalación cubiertas en este manual.
6.11 BASTIDOR
a. Arme el anillo pulverizador de aceite (slinger) en a ranura del eje.
Coloque el anillo retén para la caja de rodamientos F4H1 o el anillo
de resorte para la caja de rodamientos F4Gl y F4Jl en el extremo
exterior del eje de la bomba. El lado plano de las caras de los anillos
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de resorte hacia el final de la conexión del eje. Estas partes se
colocan en el eje para ser empleadas en una etapa de montaje
posterior.
b. Arme los rodamientos de bola apropiados a cada extremo del eje. Si
no se tiene a mano una prensa de busillo se pueden calentar los
rodamientos y rápidamente se deslizarán del eje.
Caliente los rodamientos a 240º F (116ºC) usando un baño de aceite
limpio o un horno seco.
ADVERTENCIA : Use guantes aislantes cuando manipule con
rodamientos calientes. No seguir estas instrucciones le puede
ocasionar severos daños, muerte o daño a la propiedad.
El rodamiento exterior para la caja de rodamientos F4H1 consta de
dos rodamientos de bola de contacto angular. Estos rodamientos se
deben instalar "espalda - con - espalda" (el hombro más ancho del
anillo de rodadura exterior debe hacer contacto como se muestra en
la Sección de Montaje).
Asegúrese que los rodamientos presionen fuertemente contra los
respaldos del eje.
c. Instale la argolla de seguridad del rodamiento sobre el extremo del
eje del lado del acoplamiento, con las orejas del cierre hacía afuera
del rodamiento. Hay una oreja sobre el diámetro interno de la
argolla de seguridad. Esta oreja debe calzar en la ranura del eje de
la bomba.
d. Instale la tuerca de seguridad del rodamiento con el borde biselado
de frente al rodamiento.
e. Apriete la tuerca de seguridad usando, ya sea, una llave de horquilla
o una broca pasadora y martillo. Golpear ligeramente la llave de
horquilla con un martillo asegurará que la tuerca quede bien
apretada. Asegúrese que la tuerca descanse en una posición en la
cual una ranura de la tuerca esté en línea con una oreja de la argolla
de seguridad. Doble una de las orejas de la argolla de seguridad
dentro de una ranura de la tuerca de seguridad en la que calce.
f. Empuje el sello del rodamiento exterior dentro de la envoltura del
rodamiento exterior. El sello del rodamiento debe colocarse con el
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borde hacia afuera. El sello de los rodamientos se coloca de esta
manera para evitar los contaminantes.
NOTA: El sello de labio debe ser perpendicular a la envoltura y el
borde se debe prelubricar con aceite.
g. Deslice la envoltura del rodamiento exterior por sobre el eje y el
rodamiento exterior. Monte el anillo retén a la envoltura del
rodamiento en la caja de rodamientos F4H1usando argollas de
seguridad y tornillos. Monte el anillo de resorte en las cajas de
rodamientos F4G1 y F4J1. Asegúrese que los anillos de resorte no
cubran el orificio de retorno de aceite en la envoltura del rodamiento.
h. Empuje el sello de labio hacia la cabeza del rodamiento interior de
modo que el sello de labio esté directamente hacia afuera de la caja
de rodamientos.
NOTA: El sello de labio debe ser perpendicular a la envoltura y el
borde se debe prelubricar con aceite.
Empuje la cabeza del rodamiento en la caja de rodamientos.
i. Bañe la tuerca de ajuste e hilos de la envoltura del rodamiento con
"Liqui - Moly" N V, compuesto para hilo fabricado por Lockrey Inc; o
un similar. Atornille la tuerca de ajuste a la envoltura del rodamiento.
La cara de la tuerca de ajuste debe estar 0,09 " sobre la cara de la
envoltura del rodamiento. El diámetro interno sin hilo en la tuerca de
ajuste debe estar situado hacia el acoplamiento.
j. Coloque el anillo “O” en la ranura de la envoltura del rodamiento.
Luego, inserte cuidadosamente el conjunto del eje en la caja de
rodamientos. Deje una angostura entre las caras de la envoltura del
rodamiento y la caja de rodamientos (aproximadamente 0,09")
Inserte los tornillos de la envoltura del rodamiento y argollas de
seguridad. No apriete los tornillos. Monte los deflectores a ambos
extremos de la caja de rodamientos.
6.12 PARTES EN CONTACTO CON EL AGUA.
Caja de Empaquetadura Ajustada. a. Coloque la cubierta de la caja de empaquetadura sobre una mesa o
banco de trabajo con la caja de empaquetadura abierta. Coloque la
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camisa del eje con el gancho del extreme hacia abajo, en la caja de
empaquetadura.
b. Monte el anillo base de empaquetado. En el fondo de la caja de
empaquetadura inserte 3 anillos de empaquetadura, anillo linterna,
2 anillos de empaquetadura y prensa estopas. Los anillos de
empaque se deben alternar para evitar filtraciones.
Saque las tuercas retén de cierre para apretarlas con los dedos. El
último anillo de empaque puede no calzar en la caja de
empaquetadura hasta cuando el empaque se comprima durante el
servicio.
c. Coloque dos pernos que aseguren la caja de empaquetadura al
adaptador de la caja de rodamientos. Deslice el conjunto de la caja
de empaquetadura sobre el eje. Coloque la arandela y tuercas
apretadas. Apriete las tuercas de la prensa estopas sólo después del
ajuste final.
Caja de Empaquetadura para Sello Mecánico o Cámara de Sellado Sobredimensionada: (Single John Crane Type I, ilustrada.) a. Presione el asiento estacionario del sello mecánico en la prensa
estopas. Deslice la prensa estopas con la empaquetadura sobre el
eje. Ubique el conjunto de rotación del sello en la camisa del eje
usando las instrucciones del fabricante sobre el sello y dimensiones
de las páginas 25A y 258. Apriete todos los conjuntos de tornillos.
Deslice el conjunto e la camisa sobre el eje.
b. Coloque 2 pernos que aseguren la caja de empaquetadura al
adaptador de la caja de rodamientos. Deslice la caja de
empaquetadura sobre el eje. Coloque la arandela y tuercas
apretadas. Apriete las tuercas de la prensa estopas sólo después del
ajuste final.
Parte del Sello Equiseal Dynamic Seal (Usando sólo en cajas de Empaquetadura Sobredimensionada.) a. Para las cajas de rodamientos F4G1 y F4H1 con sello de labia simple,
presione el sello de labio en la envoltura del sello Equiseal Dynamic
Seal. Asegúrese que el sello de labio esté a ras con la cara externa
de la envoltura y no levantado.
Para una disposición del sello de labio doble, presione el segundo
borde hacia dentro de la envoltura. Asegúrese que el sello de labio
esté a ras con la cara interna de la envoltura y no levantado. Para la
disposición de sello doble, empaque la zona entre los sellos de
labios, con grasa.
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Para la caja de rodamientos F4J1, una el disco de sello a la envoltura
del sello Equiseal Dynamic Seal usando el anillo retén y 4 tornillos.
Coloque el anillo “O” en el collarín y ensamble sobre la camisa de
más afuera. NOTA : El collarín debe ajustarse una vez que la bomba
entre en servicio. Está ajustado en la manera correcta, cuando,
estando la bomba detenida, se logra casi cero filtración.
PRECAUCION: Se puede producir calor excesivo si el collarín está
demasiado apretado a los discos de sello.
b. Deslice el conjunto de la envoltura del sello sobre la camisa del eje,
teniendo cuidado de no dañar el sello de labio.
c. Coloque el anillo “O” del expeller en el eje y deslice el expeller sobre
el eje. Coloque otro anillo “O” en el eje y deslice la camisa que sella
el impulsor sobre el eje.
Para unidades de dos etapas arme el expeller intermedio, la placa
intermedia, las empaquetaduras y el anillo “O” del expeller.
d. Instale 4 pernos en la caja de empaquetadura. Para el bastidor F4Gl,
coloque el "O" ring sobre la caja de empaquetaduras, gire y deslice
la placa interna sobre ella. Para el bastidor F4H1, coloque la
empaquetadura en la parte de atrás de la placa interna, gire y
deslícela sobre la caja de empaquetaduras.
e. Coloque el conjunto de la caja de empaquetadura en el adaptador
de la caja de rodamientos de modo de lograr un ajuste preciso.
Aperne la caja de empaquetadura al adaptador de la caja de
rodamientos mediante 2 pernos y tuercas.
f. Coloque la envoltura del sello en la placa intermedia o en la interna
y apriete las tuercas de los pernos con los dedos.
NOTA: no trate de girar el eje o apretar las tuercas en los pernos si
el impulsor no está montado.
Armado del Impulsor a. Para las cajas de rodamientos F4Gl y F4Jl, coloque el anillo “O” en la
ranura del anillo “O” del impulsor. Para el bastidor F4H1, coloque el
"O" ing sobre cubeta del impulsor. Atornille el impulsor al eje.
b. Sostenga el acoplamiento del extremo del eje y apriete el impulsor
firmemente usando el hexagonal fundido
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