Curso Ventiladores ABB

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Curso de Capacitación

Instalación, Operación y Mantenimiento de Ventiladores ABB México Fans, S.A. de C.V. A member of ABB Fan Group

BA IAH 1.- Introducción 2.- Tipos de Ventiladores 3.- Partes de un Ventilador y sus accesorios 4.- Instalación de un Ventilador 5.- Prueba Funcional de un ventilador 6.- Mantenimiento Preventivo 7.- Mantenimiento Correctivo 8.- Problemas Comunes 9.- Concluciones

ABB México Fans, S.A. de C.V. A member of ABB Fan Group

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Tipos de Ventiladores


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Objetivo de un Ventilador: En la industria los ventiladores se utilizan principalmente para producir un flujo de gases de un punto a otro; normalmente el gas actua como conductor de calor, frío, humedad, etc, pero en muchos casos se utiliza como conductor de materiales sólidos, como ceniza, viruta, polvo, etc.


BA IAH Tipos de Ventiladores Ventiladores Axiales Para aplicaciones principalmente en ventilación y aíre acondicionado, para manejo basicamente de aíre limpio, para bajas presiones y altos volumenes.

Ventiladores Centrifugos Para aplicaciones en todo tipo de industria, en funcion de su tamaño y constitución pueden manejar altos volumenes y altas presiones, con aplicación en altas temperaturas y para manejo de diversos tipos materiales


BA IAH Tipos de Ventiladores:

Baja presión

Menor a 720 Pa.

Media presión

Mayor de 720 y menor a 3600 Pa.

Alta presión

Mayor de 3600 Pa.

1mmwg = 9.807 Pa.

Valores considerados una densidad de 1.2 kg/m3.

1Pa. = 0.0001450 PSI


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Tipos de Ventiladores Por Temperatura: Para baja temperatura

Menor a 100°C.

Para alta temperatura

Mayor a 100°C.

Por tipo de trasmisión: Por poleas y bandas. Directamente acoplado. Por acoplamiento flexible.


BA IAH Tipos de aspas en ventiladores centrifugos. Aspas curvas hacia atras

De alta eficiencia y para manejo de aíre o gases libres de polvo. Con el menor nivel de ruido que otro tipo de rotor.

Aspas rectas inclinadas hacia atras

De alta y media eficiencia y para manejo de aíre o gases con contenido de polvo limitado. Con bajo nivel de ruido.

Aspas radiales.

De baja eficiencia, con capacidad autolimpiante, para transporte de materiales o gases con alto contenido de polvo. Con nivel de ruido mayor a los dos tipos anteriores.

Aspas curvas hacia adelante.

De baja eficiencia, para manejo de aíre limpio. En funcion de su tamaño puede manejar considerables volumenes. Con aplicaciones específicas en ventilación por ahorro de espacios.


BA IAH Rangos de Ventiladores Industriales ABB Presión en KPa

30

20

HA´s

Technopal

10

HK´s Axiales| 0.5

5

25


50

100

150

200

500 Flujo en m3/seg

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Partes de un Ventilador Centrifugo y sus Accesorios


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Ventilador Directamente Acoplado


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Ventilador con Transmisión de Poleas y Bandas


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Accesorios


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Instalación y Puesta en Marcha


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Anclaje Anchorings (supplied by customer)

Nut and washer (supplied by customer) Beam drowned in concrete (supplied by customer)

Anclaje sugerido del bastidor y/o base unitaría Expansion Grout Foundation Plate (Fig.1-13)

El ventilador debe montarse sobre una cimentación de concreto reforzado. Es muy importante impeccionar y comprobar la correcta localización de las anclas auxiliandose del dibujo de conjunto dimensional.


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Aislamiento de Vibración

Aislamiento de la vibración durante la instalación.

El ventilador debe instalarce con juntas flexibles en la sución y en la descarga, con el fin de eliminar al máximo vibración de ductos u otros equipos adhyacentes. Por ningún motivo los ductos deben ser apoyados directamente al ventilador. En lo posible los ductos deben estar debidamente apoyados sobre soportes con apoyo elastico, fijados en paredes o pisos.


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Precauciones antes del primer arranque 1.- Al hacer la conexión eléctrica verifique que la rotación del ventilador sea la indicada por la flecha indicadora la cual se ubica en el exterior de la carcasa. 2.- Verifique que la tornilleria de las chumaceras, motor, anclaje, etc. y en general de todo el equipo este debidamente apretada. 3.- Verifique que los ductos esten correctamente asegurados. 4.- Asegurece que la compuerta opere correctamente. 5.- Verifique que no haya objetos o materiales en el interior del ventilador o ductos. 6.- Verifique que las guardas esten debidamente instaladas y sujetas. 7.- Verifique que las puertas de inspección esten cerradas. 8.- Verifique que las las partes rotatorias giren libremente (sin rozamientos). 9.- Asegurece que las chumaceras esten debidamente lubricadas. 10.- Verifique los claros y traslapes entre rotor y cono de succión.


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Ajustes entre Rotor y Cono de Succión.

Las dimensiones R,E y H son indicadas en los dibujos de conjunto dimensional

R E H


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Precauciones en el primer arranque. 1.- En la medida de lo posible siempre debe haber un interruptor de paro de emergencia lo mas cercano al equipo y una persona debe estar cerca del interruptor al momento del primer arranque. 2.- En el tiempo de aceleración ponga especial cuidado en los ruidos anormales. 3.- Verifique el nivel de vibración y temperatura de chumaceras, ambas aspectos deben estar dentro de las tolerancias establecidas en la información técnica correspondiente. 4.- Confirme que el consumo de corriente y la temperatura del motor es de acuerdo a la información técnica correspondiente. 5.- No olvidar que el primer arranque del motor es de 30 minutos, si el funcionamiento es normal debe dejar el equipo trabajando por 5 o 6 horas.


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Prueba Funcional de Ventiladores


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Parámetros a Verificar. Aspectos mecanicos. 1.- Velocidad del ventilador. 2.- Consumo de Potencia. 3.- Temperatura de chumaceras. 4.- Vibración.

Aspectos aerodinámicos. 1.- Flujo de aíre. 2.- Incrementos de Presión estática.


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Curva de Operación.


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Temperatura de Chumaceras.

En condiciones de operación normal las chumaceras no deben de exceder los 70°C..


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Nivel de Vibración. LIMITES DE VIBRACIÓN TABULACIÓN DEL NIVEL DE VIBRACIÓN (MILS.) R.P.M. del Puntos de Puntos de Rango Normal Ventilador de a Alarma Disparo 450 3.7 6.1 11.4 18 500 3.3 5.4 10.2 16.2 600 2.4 4.5 8.5 13.5 700 2.3 3.9 7.3 11.5 900 1.8 3 5.7 9 1200 1.4 2.3 4.3 6.7 1400 1.2 2 3.7 5.8 1800 0.9 1.5 2.8 4.5 2100 0.8 1.3 2.4 3.8 2900 0.6 0.94 1.8 2.8 3600 0.5 0.76 1.4 2.2 4000 0.4 0.68 1.3 2

Cheque las r.p.m. del a las cuales esta trabajando el ventilador. Utilizando un detector de vibración, determine el nivel de vibración, si el ventilador esta trabajando en el rango normal, el nivel de vibración es correcto. La referencia para el punto de alarma es un alerta del nivel de vibración, usted debe a empezar a determinar cual es la causa del problema. La referencia para el punto de disparo, es una indicación para detener la operación del equipo


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Mantenimiento Preventivo


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Puntos a verificar periodicamente en Ventiladores. - Inspección de partes estaticas (carcasa, bastidor, base unitaria, cono de succión). - Inspección de rodete. - Inspección de torque en tornillería de fijación de partes. - Inspección de Transmisión (Poleas y bandas / Cople Flexible). - Temperatura de operación de chumaceras. - Verificación del nivel de vibración en chumaceras del ventilador. - Análisis de vibración (espectro).


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Actividades a realizar periodicamente en Ventiladores. - Relubricación de chumaceras. - Re-tensado de bandas. - Re-aprite de tornillería. - Limpieza de rotor. - Limpieza de carcasa.

La frecuencia con que se deben de realizar tales actividades esta en función de las condiciones de operación de cada ventilador y de los resultados que se obtuvieron en las actividades de verificación.


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Carcasa La carcasa debe inspeccionarse periodicamente para detectar desgaste o acumulación de polvo u otro material, se debe limpiar con aire comprimido u otros medios de limpieza. Se debe verificar el drenaje por la posible acumulación de condensados (liquidos). Las uniones soldadas deben ser verificadas periodicamente.

Rodete El rodete se debe inspeccionar para detectar desgadste o acumulación excesiva de polvo u otros materiales. La limpieza puede ser con aíre comprimido, cepillo de alambre u otros medios de limpieza. Una vez limpio se deben verificar las uniones soldadas, en particular las soldaduras de aspas las cuales pueden desprenderse por erosión. Recuerde que al hacer cualquier reparación del rodete, se deberá balancear nuevamente.


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Tornilleria. Periodicamente se debe verificar que la tornillería de ensamble este debidamente apretada, algunas ocasiones por la operación normal del equipo alguna tornillería tiende a aflojarse. Principalmente verifique la tornillería de anclaje del equipo, así como la tornillería de fijación de motor, chumaceras y poleas.

Motor. Periodicamente y hasta donde sea posible se debe sopletear el exterior y el interior del motor con aíre comprimido limpio y seco a una presión de menor a 3 kg/cm2. Verifique los rodamientos del motor, estos deben funcionar sin ruidos anormales y sin vibración. Asegurese que los rodamientos esten debidamente lubricados (consulte el manual de mantenimiento del motor). Periodicamente se debe verificar que la tornillería de ensamble este debidamente apretada, algunas ocasiones por la operación normal del equipo alguna tornillería tiende a aflojarse. Principalmente verifique la tornillería de anclaje y fijación de chumaceras.


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Poleas y Bandas. Periodicamente se debe verificar el tensado de las bandas, así como tambien su alineamiento (angular y paralelo). Se debera verificar que la tornillería de fijación de las poleas este debidamente apretada y sobre todo que las poleas no esten fisuradas o desgastadas. La tensión de bandas debe ser de acuerdo a la información técnica correspondiente.


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Re-Lubricación de Chumaceras (Grasa) Frecuencia de Re-lubricación. La frecuencia de re-lubricación de las chumjaceras esta en funcion de sus condiciones de operación, como temperatura, velocidad, temperatura ambiente, cargas, etc. Como regla general los intervalos de tiempo para relubricación de chumaceras se indica en la siguiente tabla:

Condiciones de Operación Temperatura Intervalos Ambiente Ambiente de operación de Polvoso Humedo de chumaceras relubricación Moderado No De 0 a 50°C de 3 a 6 meses Limpio No de 50 a 72°C de 1 a 6 meses Limpio No de 72 a 95°C de 1 a 3 semanas Moderado No de 0 a 72°C de 1 a 3 semanas Extremo No de 72 a 95°C 1 semana Moderado Alto de 0 a 95°C 1 semana Limpio Alto de 0 a 95°C 1 semana Para lubricación de motores ver el manual de mantenimiento del fabricante del motor.


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Cantidad de Lubricante (Grasa). Cantidad de grasa necesaria. Como regla general para determinar la cantidad de grasa de relubricación se puede calcular por la siguiente formula: G = 0.005*D*B donde: G = es la cantidad de grasa requerida (en gramos) D = es el díametro exterior del rodamiento (en mm). B = es el ancho del rodamiento (en mm).

Para lubricación de motores ver el manual de mantenimiento del fabricante del motor.


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Tipo de Lubricante (Grasa). Tipo de grasa para lubricación. Las siguientes grasas son recomdables para uso en los ventiladores ABB. (para temperaturas de trabajo por debajo de 100°C) SKF TM2 para temperaturas de operación hasta 120°C. Grasa multiuso para la industria en general, tiene buenas propiedades antioxidantes y es mecánicamente estable SKF TM3 para temperaturas de operación hasta 120°C. Es también una grasa multiuso aunque mas rigida que la anterior, puede ser utilizada en rodamientos de tamaño mediano y grande, es resistente al agua y tiene excelentes propiedades contra la corrosión.


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Efecto sobre la temperatura. Picos de temperatura Picos de temperatura Puesta en Marcha

Relubricación

Temperatura en °C

Tiempo


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Aplicación de la Grasa.

Manual HK sección SKF Figura 13.


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Nivel de Vibración. LIMITES DE VIBRACIÓN TABULACIÓN DEL NIVEL DE VIBRACIÓN (MILS.) R.P.M. del Puntos de Puntos de Rango Normal Ventilador de a Alarma Disparo 450 3.7 6.1 11.4 18 500 3.3 5.4 10.2 16.2 600 2.4 4.5 8.5 13.5 700 2.3 3.9 7.3 11.5 900 1.8 3 5.7 9 1200 1.4 2.3 4.3 6.7 1400 1.2 2 3.7 5.8 1800 0.9 1.5 2.8 4.5 2100 0.8 1.3 2.4 3.8 2900 0.6 0.94 1.8 2.8 3600 0.5 0.76 1.4 2.2 4000 0.4 0.68 1.3 2

Cheque las r.p.m. del a las cuales esta trabajando el ventilador. Utilizando un detector de vibración, determine el nivel de vibración, si el ventilador esta trabajando en el rango normal, el nivel de vibración es correcto. La referencia para el punto de alarma es un alerta del nivel de vibración, usted debe a empezar a determinar cual es la causa del problema. La referencia para el punto de disparo, es una indicación para detener la operación del equipo


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Análisis de Vibración. Periodicamente es recomendable practicar al ventilador análisis de vibración (por espectro). Un correcto análisis de vibración puede detectar con suficiente tiempo de anticipación: - Lubricación incorrecta. - Daño prematuro en rodamientos. - Desalineamientos. - Solturas mecánicas. - Falta de fijación (soltura estructural). - Resonancia estructural. - Desplazamiento de bandas. - Etc.


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Análisis de Vibración.


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Mantenimiento Correctivo


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Reemplazo de partes.


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Reemplazo de Rodete. Cuando exista la necesidad de cambiar el rodete, es recomendable aplicar el siguiente procedimiento: - Retire la tornillería de la carcasa y remueva la carcasa del bastidor, el cono de succión se ubica atornillado en la carcasa. - Retire el rodete de la flecha desatornillando el perno de sujeción. - Coloque el nuevo rodete asegurando el perno de sujeción. Verifique que la cuña se encuentre completamente alojada en los cuñeros del mamelon y la flecha. - Coloque la carcasa, asegure la tornillería y verifique que al girar manualmente el rodete no existan interferencias ni rozamientos. - Cuide que todos los empaques y sellos esten en posición correcta y en buen estado, en caso contrario, deben ser sustituidos.


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Reemplazo del Rodete.

Extracción de rodetes tipo “B” y “P”.


Extracción de rodetes tipo “T”

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Reemplazo del Rodete (acoplamiento directo).


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Reemplazo del Rodete.


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Reemplazo del Rotor (carcasa bipartida).


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Reemplazo de Rodamientos


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Reemplazo de Rodamientos. Consideraciones antes del montaje de los rodamientos. Los rodamientos siempre que se montan correctamente, son elementos resistentes con largos periodos de duración. El montaje debe ejecutarse con extrema limpieza, para limpiar las partes se debe utilizar trapo limpio sin hilos. Los rodamientos deben mantenerse en su empaque origianal hasta el preciso momento de su montaje. El agente antioxidante debe retirarse con un trapo humedecido con petróleo refinado y filtrado, el antioxidante residual se mezcla facilmente con el lubricante que vaya a ser utilizado. Se deben eliminar las posibles rebabas que pueda tener la flecha o en su caso el buje, la arandela y la tuerca de fijación, los cuales deben ser debidamente lavados y escurridos. Las biparticiones de las chumaceras deben estar limpios, teniendo cuidado de no combinarlas. Como regla general, las particiones inferiores de las chumaceras son fijadas al bastidor con pines de seguridad para no perder su alineación. Antes de montar los radamientos se lubrica ligeramente el alojamiento del aro exterior en las particiones de las chumaceras.


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Reemplazo de Rodamientos. Montaje de los rodamientos. Todos los rodamientos de los ventiladores ABB son montados sobre manguitos de fijación. En el montaje sobre manguito de fijación se consigue un ajuste de interferencia entre el aro interior, el manguito y el asiento de la flecha. El ajuste es de vital importancia y puede ser determinado por la reducción del juego radial interno del rodamiento al ser calado sobre el manguito de fijación.

Ensamble de rodamientos sobre manguitos de fijación


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Reemplazo de Rodamientos. Reducción del juego radial interno. La reducción del juego radial interno se determina en forma sencilla de acuerdo al siguiente procedimiento: - Conocer de tablas el juego radial interno de rodamiento. - Medir el juego radial interno fisico en el rodamiento antes del montaje. - Conocer el valor de reducción del juego interno requerido para el tipo de rodamiento a ser montado. - Obtener el diferencia entre el juego radial interno y la valor de la reducción del juego requerido. Finalmente este el claro que debe ser verificado despues de montar los baleros en la flecha y antes de su ensamble a las chumaceras. - Verificar el juego radial interno de acuerdo a lo calculado en el punto anterior.


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Reemplazo de Rodamientos.

Verificación del juego radial interno antes de montaje


Verificación del juego radial interno despues de montaje

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Reemplazo de Rodamientos. Tabla 9 Manual SKF

Tabla 8 Manual SKF


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Reemplazo de Rodamientos.


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Reemplazo de Rodamientos. Secuencia de Montaje.


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Reemplazo de Rodamientos. Secuencia de Montaje.


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Reemplazo de Rodamientos. Montaje de la flecha sobre las chumaceras.


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Reemplazo de Rodamientos. Cuidados de lubricación al cambio de rodamientos. - El rodamiento debe ser debidamente lubricado antes de montaje. - Aplicar grasa a los sellos de las chumaceras. - Llenar la chumacera con grasa en un 30 al 50% sobre ambos lados del rodamiento.


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Reemplazo de Rodamientos. Torque para particiones de chumaceras.


Hasta 510-608

50 Nm

de 511-609 hasta 517-613

80 Nm

de 518-615 hasta 519-616

150 Nm

de 520-617 hasta 524-620

200 Nm

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Reemplazo de Poleas y Bandas


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Reemplazo de Bandas. Las bandas deben ser colocadas sueltas sobre las ranuras de la poleas. Nunca deben ser forzadas sobre las ranuras de las poleas con herramientas u otros dispositivos.

- Se debe utilizar un dinamómetro. - Ajustar la posicion del motor hasta que la tensión del motor sea la correcta. - Girar las bandas y leer nuevamente la tensión de las bandas. - Checar la tensión de las bandas despues de 8 horas de operación a plena carga y en lo sucesivo cada 3 meses.


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Reemplazo de Poleas y Bandas.

Con el fin de mantener en excelentes condiciones de operación la transmisión, la tensión de las bandas cada 3 meses. El desgaste de las poleas debe ser verificado cado 12 meses con gage de forma.


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Tensión de Bandas. Sección

A

B

C

Fuerza Diametro de paso (mm) Deflexión (mm) por de la polea menor cada 100 mm de C Hasta 80 2.4 25 de 81 a 100 2.2 de 101 a 132 2.05 Mayor de 132 1.9 Hasta 125 3.15 50 de 125 a 160 2.85 de 161 a 200 2.75 Mayor de 200 2.65 Hasta 200 3.3 100 de 200 a 265 3.1 de 266 a 355 2.9 Mayor de 355 2.7


C/2

C/2

F

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Alineación de Poleas.

Se deben ajustar alinear las flechas tantos del ventilador como del motor para efectos de tener un carrecta alineación de las poleas.


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La alineación de las poleas puede ser verificada con un regla recta. El alineamiento debe ser verificado después de habre apretado debidamente los tornillos de los bujes de las poleas.


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Solución a Problemas Comunes


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Solución a Problemas Comunes Cantidad de aíre o baja presión:

1.- La resistencia del sistema es mayor a la calculada. 2.- La velocidad del ventilador es menor a la calculada. 3.- Conexiones deficientes o abruptas en los ductos de succión y/o descarga. 4.- Fugas de aíre en el sistema. 5.- Rotación invertida.


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Solución a Problemas Comunes Vibración y Ruido: 1.- Desalineamiento en chumaceras, coples, poleas o rotor. 2.- Cimentación incorrecta, mal anclaje, soltura mecanica. 3.- Incrustaciones de material en el rotor. 4.- Flecha de transmisión torsida o vencida. 5.- Motor desbalanceado. 6.- Ventilador dando mas capacidad que la calculada. 7.- Vibración transmitida desde otro equipo. 8.- Compuerta colocada en posición incorrecta. 9.- Opresores o tornillos flojos. 10.- Velocidad alta. 11.- Rozamiento.


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Solución a Problemas Comunes Sobrecarga del motor:

1.- La resistencia del sistema es menor a la calculada. 2.- Densidad del aíre no es la correcta de acuerdo a la selección del equipo. 3.- Alineación de las flecha de transmisión, coples o poleas incorrecta. 4.- Motor mal seleccionado. 5.- La velocidad del ventilador es mayor la calculada. 6.- Rotación invertida.


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