TEMA 5 DESCRIPCIÓN DEL COMPRESOR CENTRIFUGO 2BCL608
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COMPRESOR CENTRIFUGO
a).- PRINCIPIOS BASICOS DE LOS COMPRESORES CENTRIFUGOS.
PRINCIPIOS DEL COMPRESOR DINÁMICO Un compresor dinámico agrega energía a un gas en la misma forma en que lo hace un ventilador eléctrico eléctrico (Fig. A). Las aspas del ventilador ventilador giratorio fuerzan el el aire desde la entrada a la salida de las aspas. A medida que las aspas del ventilador giran, empujan las moléculas de aire hacia adelante; no obstante, ya que la masa en descanso tiende a quedarse en descanso (primera ley de movimiento de Newton), las aspas del ventilador deben superar la resistencia del aire al movimiento, así como como acelerar las moléculas de aire. Ya que hay resistencia del aire al flujo de aire creado por el ventilador, las moléculas de aire son comprimidas por la acción de las aspas del ventilador y la presión del aire incrementa (ley de Boyle). Mientras más más rápido giren las aspas del del ventilador, más rápido es empujado empujado el aire y mayor será la presión y la velocidad del aire. Al hacer su trabajo en el aire, el ventilador incrementa la velocidad y presión del aire que incrementa su energía total.
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Un tipo específico de compresor dinámico llamado compresor centrífugo o radial agrega energía a un gas en forma similar a como lo hace el ventilador. Un impulsor giratorio (Figs. B y C) toma moléculas de gas las lleva al ojillo del impulsor y a través de la acción centrífuga, incrementa la velocidad y presión del gas, junto con las aspas del impulsor, a medida que se aleja más del centro y las lleva hacia el reborde exterior. Las aspas del impulsor impulsor también actúan como como las alas de un avión para generar una fuerza de elevación aerodinámica en el gas. Esta fuerza de elevación eleva las moléculas de gas desde un área de presión baja (el ojillo) hasta hasta un área de alta alta presión (el reborde exterior) exterior) del impulsor. impulsor. A medida que cada molécula de gas se mueve desde el ojillo hasta el reborde exterior, se crea una succión succión en el ojillo ojillo que se debe a la mayor velocidad de las moléculas de gas que provocan una disminución en la presión en el ojillo. La fuerza centrífuga y la fuerza de elevación se combinan en el impulsor para dar a las moléculas de gas dos componentes de velocidad (radial y tangencial), a medida que salen del impulsor. impulsor. La velocidad radial es la
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velocidad de las moléculas de gas que se mueven hacia fuera desde el centro del impulsor al reborde exterior, y la velocidad tangencial es la velocidad de las moléculas de gas en el ángulo derecho a la velocidad radial y en la misma dirección rotacional que el reborde exterior. La combinación, o el resultado de los dos vectores de velocidad incrementa la energía cinética (energía de movimiento) de las moléculas de gas. A medida que el gas sale del impulsor, entra a un área divergente llamada difusor (Fig. D). El área del difusor incrementa a medida que el flujo del gas viaja hacia el espiral y la velocidad del gas se convierte a presión (principio de Bernoulli). A medida que la velocidad diminuye más, la energía cinética (energía de movimiento) se convierte en energía potencial (energía de posición) y produce la presión de descarga final en el puerto de descarga. En resumen, la operación de un compresor centrífugo sencillo es de la siguiente forma: 1) Las moléculas de gas entran al ojillo del impulsor, permitiendo que haya un área de baja presión creada por el movimiento radial del impulsor (Figs. B y C). 2) El impulsor imparte tanto fuerza centrífuga como fuerza de elevación a las moléculas de gas, debida al diseño del aspa del impulsor, e incrementa tanto la presión de la molécula de gas como la velocidad, incrementando así la energía cinética de las moléculas de gas (Figs. B y C). 3) Las moléculas de gas a alta velocidad salen del reborde exterior del impulsor y entran en el difusor, donde el área divergente del difusor causa que la velocidad de la molécula de gas disminuya y que la presión incremente (Fig. D). 4) A medida que la energía cinética disminuye, debido a la disminución de velocidad, la energía potencial incrementa, debido al incremento de presión y se representa por la presión de descarga del compresor.
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Figura 1 OPERACIÓN DEL COMPRESOR CENTRÍFUGO EN ETAPAS MÚLTIPLES La Figura 1 muestra un modelo sencillo de un compresor centrífugo de etapas múltiples con cuatro etapas de compresión. Un compresor de etapas múltiples es un conjunto de compresores sencillos pegados a un eje común y encerrados en un cuerpo común, de modo tal que la descarga de una etapa del compresor es la succión de la siguiente etapa del compresor. En esta configuración, la presión de descarga final de un compresor de etapas múltiples es más alta que la capacidad de presión de descarga de cualquiera de etapa sencilla. La compresión de etapa múltiple también puede lograrse mediante varios compresores separados entubados en serie, en los que la presión de descarga de un compresor completo es la entrada a otro compresor completo. El flujo de gas que aparece en la Figura 1 entra en la tobera de entrada del compresor de etapas múltiples que tiene un área convergente. Esta área convergente causa una caída de presión y un incremento de velocidad a las moléculas de gas en el ojillo del impulsor (principio de Bernoulli).
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El impulsor de primera etapa, a través de la fuerza centrífuga y aerodinámica, incrementa la velocidad del gas a través del impulsor de primera etapa y el gas es descargado en el área difusora divergente. El área difusora es definida por la caja del compresor y por el diafragma de primera etapa. El diafragma separa el impulsor de primera etapa del impulsor de segunda etapa y forma la trayectoria hacia el difusor de la primera etapa. En el difusor de la primera etapa, la velocidad del gas es convertida parcialmente a presión de gas y el flujo del gas entra al ojillo de succión del impulsor de segunda etapa. El impulsor de segunda etapa, una vez más, incrementa la velocidad del gas y descarga en el difusor de segunda etapa, que está construido igual que el difusor de la primera etapa (caja y diafragma). En el difusor de segunda etapa, la velocidad del gas es convertida parcialmente a presión y pasa a ser el gas de entrada para el impulsor de tercera etapa. Este proceso de compresión de etapa continúa a través de las etapas restantes del compresor de etapa múltiple, y con cada etapa incrementa la presión de entrada del gas a la siguiente etapa. En la descarga del impulsor de última etapa, el gas entra a una tobera de descarga divergente que está pegada a la tubería del sistema. En la tobera de descarga divergente, la velocidad del gas disminuye aún más y la presión del gas aumenta. La velocidad y la presión en la brida de salida de la tobera de descarga es la velocidad final del gas comprimido y la presión del compresor de etapa múltiple.
b).-PARTES PRINCIPALES DE LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS DE ETAPA MÚLTIPLE ( partes rotativas y estatoricas) Caja La caja del compresor centrífugo de etapa múltiple cubre el ciclo de compresión del gas y contiene el ensamble del rotor (eje e impulsores), diafragmas, difusores y sellos de eje. Hay dos diseños de caja para el compresor centrífugo de etapa múltiple: el dividido horizontalmente y el dividido verticalmente. La caja dividida horizontalmente (Fig. A) tiene su ensamble de dos piezas atornillado en una unión horizontal para formar una cubierta hermética con gas. Este diseño tiene la ventaja de permitir sacar fácilmente los componentes internos, pero tiene la desventaja de presentar fugas en la junta horizontal en presiones de compresión de más de 400 psi.
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La caja dividida verticalmente (Fig. B) tiene una o dos cubiertas verticales de caja removibles que encierran el barril aerodinámico y los componentes internos. Este diseño tiene la ventaja de mantener un sello hermético de gas a presiones de compresión más altas y permite sacar los componentes internos sin desconectar la tubería de proceso de la caja.
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b).-PARTES PRINCIPALES DE LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS DE ETAPA MÚLTIPLE ( partes rotativas y estatoricas)
Impulsor El impulsor es la parte más crítica de un compresor centrífugo ya que su tamaño, forma y velocidad determinan el desempeño del compresor. Los impulsores del compresor centrífugo son de tres diseños básicos: el abierto (Fig. C), el semicubierto (Fig. D), y el cubierto (Fig. E) y pueden tener las aspas en forma recta, curva hacia delante o curva hacia atrás. Los impulsores de compresor de etapa múltiple más comunes son los del tipo cerrado, con aspas curvas hacia atrás. Este es el diseño más eficiente y estable. El impulsor de diseño abierto es para altura de descarga alta y para índices de flujo de bajos a altos únicamente en compresores de etapa sencilla. El impulsor semi-cubierto se utiliza para flujo alto en compresores de etapa sencilla o como una primera etapa del compresor de etapa múltiple. Ensamble del Rotor El ensamble del rotor (Fig. F) consiste en impulsores de compresor de etapa múltiple acuñados y ajustados por contracción en el eje del rotor, junto con uno o más tambores de compensación (émbolo) en el extremo de descarga del eje. El tambor de compensación recibe presión de succión en un lado a través de una línea de compensación y presión de descarga en el otro lado de la descarga del compresor. La diferencia en las presiones de succión y descarga a través del área de superficie del tambor de compensación causa una fuerza de empuje igual y en dirección opuesta a la fuerza de empuje creada por el rotor del compresor durante la operación. Diafragma Los diafragmas (Fig. G) en un compresor de etapa múltiple están fijos a la caja estacionaria y ubicados entre los impulsores para formar el paso del gas, parte a la que se le conoce como difusor. Los diafragmas separan una etapa del compresor en su lado de descarga de otro ojillo de entrada de la etapa del compresor. Los diafragmas por lo general están hechos de hierro fundido o de otros metales duros para resistir las velocidades y presiones del gas relacionadas con compresores centrífugos de alto rendimiento. Aspa Directora Las aspas directoras (Fig. G) están diseñadas para guiar el flujo del gas con eficiencia hacia el ojillo del impulsor. Las aspas directoras están instaladas adelante del ojillo del impulsor y están fijas a la caja. En compresores centrífugos de etapa múltiple, los conjuntos de las aspas directoras están ubicados al final de 152
cada paso de retorno del difusor adyacente al ojillo de entrada de la siguiente etapa del impulsor. El gas que sale de un impulsor pasa a través del difusor y en el paso de retorno, es guiado por las aspas directoras hacia el siguiente impulsor.
COMPONENTES DEL COMPRESOR CENTRÍFUGO DE ETAPA MÚLTIPLE Cojinetes El compresor de etapa múltiple está soportado por cojinetes radiales para permitir una fricción mínima y para mantener los espacios del componente cerrado. Las disposiciones del cojinete radial pueden ser de varios tipos: bola, rodillo, manga y cojín de inclinación (Fig. A). Asimismo, los compresores de etapa múltiple requieren un cojinete de empuje para absorber el movimiento axial, en cualquier dirección del eje del compresor, provocado por el diferencial de presión a través del ensamble del rotor. El tipo más común de cojinete de empuje utilizado en compresores centrífugos es el de zapata múltiple, auto alineación, diseño ecualizador (Fig. B). Este diseño consiste en un collarín de empuje giratorio y
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zapatas de empuje estacionarias con frente de babbit ubicadas a cada lado del collarín de empuje.
Tambor de Compensación (ÉMBOLO) Un compresor de etapa múltiple de alta presión desarrolla empuje axial, debido al diferencial de presión de la entrada y salida del ensamble del rotor, y es dirigida hacia el lado de succión del compresor. Debido a que el valor de este empuje puede ser más alto que la carga de empuje que puede soportar el cojinete de empuje, se adjunta un tambor de compensación (Fig. C) al lado de la descarga del ensamble del rotor para ecualizar el empuje. El lado exterior del tambor de compensación se desfoga al lado de la succión del compresor, y el lado interior del tambor está en contacto con la presión de descarga del compresor. Las fuerzas creadas por las presiones del lado de la succión y el lado de la descarga en las áreas del tambor de compensación son iguales y opuestas a las fuerzas creadas por la presión de los lados de la succión y descarga del compresor.
DESEMPEÑO DEL COMPRESOR DINÁMICO CENTRÍFUGO Proporción de Compresión El propósito de un compresor dinámico centrífugo es agregar energía a un gas del proceso incrementando la velocidad y presión del gas, a medida que fluye a través de la máquina. Esto se logra mediante los impulsores del compresor, impartiendo fuerzas centrífugas y aerodinámicas a la molécula del gas, para incrementar su velocidad y energías de presión y mediante los difusores que convierten la energía de la velocidad en energía de presión. El trabajo hecho por el compresor para elevar el nivel de energía del gas del proceso se refleja en la diferencia entre la presión del gas en la succión del compresor y la presión del gas en la descarga del compresor. La proporción de la compresión, representada por una “R”, es la relación de la presión de succión absoluta del compresor a la presión de descarga absoluta del compresor para una densidad fija (masa por volumen de unidad) del gas, y se determina mediante el diseño de los impulsores. El valor de la proporción de la compresión es la presión de descarga absoluta divida entre la presión de succión absoluta y siempre será mayor a 1. Por lo tanto, dada la definición anterior de la proporción de compresión (R), si un compresor tiene un valor R de 2 para una densidad fija de gas y la presión de succión absoluta del compresor es de 100 psia, entonces la presión de descarga absoluta será aproximadamente 200 psia. No obstante, si la densidad del gas incrementa o disminuye, el valor R cambiará, en proporción directa con la densidad del gas, al igual que cambiará la presión de descarga del compresor. 154
En un compresor centrífugo de etapa múltiple, el concepto de proporción de la compresión aplica a cada etapa del compresor, en el sentido de que cada etapa tiene un valor R que se relaciona con su capacidad para incrementar la presión del gas, y por lo tanto, la energía del gas en esa etapa. El trabajo completo hecho en el gas del proceso por el compresor de etapa múltiple consta de la suma del trabajo de la etapa individual hecho en el gas del proceso.
Capacidad del Compresor La capacidad de un compresor centrífugo es el volumen del gas en una cantidad dada de tiempo que un compresor puede mover y es una función de la velocidad del gas y del diámetro de la trayectoria del flujo. La capacidad del compresor generalmente se expresa en pies cúbicos reales por minuto (ACFM) y se mide en la entrada del compresor. Ya que la función del compresor centrífugo es incrementar el nivel de energía del gas incrementando la presión del gas, el volumen del gas que sale del compresor, es menor que el volumen del gas que entra al compresor. Altura de la Compresión Para comprimir cualquier cantidad de gas, un compresor debe hacer una cierta cantidad de trabajo en el gas. Este trabajo puede expresarse en pies-libras y puede pensarse como la elevación vertical en pies (altura) de 1 libra de gas que el compresor puede lograr. Como un ejemplo, si un compresor eleva 5 libras de gas a 110 pies, realiza 550 pies-libras de trabajo. Si el mismo compresor hace las 550 pies-libras de trabajo en 1 segundo, entonces la potencia que requiere el compresor para hacer el trabajo es 1 caballo de fuerza. El caballo de fuerza es la unidad de medición de energía que se requiere para llevar a cabo una cantidad de trabajo en un período dado de tiempo y es igual a 550 pies-libras por segundo. La altura (medida en pies) desarrollada por un compresor es una función de la velocidad del gas. La velocidad del compresor centrífugo en rpm’s determina la velocidad del gas, y la velocidad del gas, a su vez, determina la altura del compresor. Por lo tanto, al desacelerar el compresor disminuye la velocidad del gas, y la elevación de la altura en pies disminuye, o al acelerar el compresor, incrementa la velocidad del gas, y la elevación de la altura en pies incrementa. Cuando la compresión se piensa como la elevación recta de una columna de gas, la elevación en pies representa el trabajo de salida del compresor en pies-libras por libra de gas. Es decir, por cada libra de gas que se eleve a la distancia de la altura, que se determina mediante la velocidad del compresor, el compresor deberá llevar a cabo una cierta cantidad de trabajo. Si el número de libras de gas movido por el compresor incrementa, entonces los pies-libras de trabajo hechas por el compresor incrementa, ya que el trabajo que lleva a cabo el compresor es el producto de la altura y la masa del gas.
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La densidad del gas, la masa del gas por volumen de unidad, difiere para los diferentes gases. Ya que la elevación de la altura es una función de la velocidad del gas (que depende de las rpm del compresor) y es independiente de la densidad del gas, la elevación máxima de la altura producida por un compresor permanecerá igual, independientemente de la densidad del gas. No obstante, ya que el trabajo de salida requerido por el compresor para llegar a una altura constante es el producto de la altura (pieslibras por libra) y la masa del gas (libras), al incrementar la densidad del gas incrementarán los pies-libras de trabajo requeridas. Para cumplir con este requerimiento de mayor trabajo del compresor, la entrada de caballos de fuerza al compresor (caballos de fuerza al freno) debe incrementar. La presión de descarga de un compresor en libras por área de unidad puede determinarse desde la elevación de la altura (pies) y desde la densidad del gas (libras por volumen de unidad) mediante el producto de los dos. Por lo tanto, al incrementar o disminuir la elevación de la altura o la densidad del gas, o ambos, incrementará o disminuirá la presión de descarga del compresor.
Resumen del Desempeño del Compresor Dinámico Centrífugo 1. La proporción de la compresión, R , es la proporción de la presión de descarga absoluta del compresor a su presión de succión absoluta y es una función del diseño del impulsor y de la densidad del gas. El valor R será mayor que 1. 2. La capacidad de un compresor centrífugo se mide en ACFM en la entrada del compresor y es una función de la velocidad del gas, y el diámetro de la trayectoria del flujo. El volumen del gas en la descarga del compresor es menor que el volumen en la entrada del compresor, debido a la compresión. 3. La altura de la compresión representa la cantidad de trabajo hecho en un gas, relacionando la distancia de elevación vertical de una libra de gas que un compresor puede lograr y es una función de la velocidad del gas. La unidad de la altura de la compresión es pies-libras por libra. La presión de descarga del compresor en libras por área de unidad puede determinarse mediante el producto de la elevación de la altura y la densidad de gas. 4. El contra flujo del compresor es la recirculación del gas dentro del cuerpo del compresor en los impulsores. El flujo inverso es provocado por la altura del sistema que incrementa y disminuye en torno al límite máximo de altura del compresor, que provoca que el gas fluya a y desde dentro del compresor.
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5. El contra flujo provoca vibración y daño al compresor y a la tubería del sistema, pero puede controlarse utilizando un sistema de recirculación antisurge. El sistema anti-surge recircula el gas de descarga del compresor, desde la descarga a la succión del compresor.
COMPRESOR 2BCL608 GENERALIDADES El gas de proceso se comprime de 6.54 kg/cm 2 (94.4Psi a) a 84.28 kg/cm2 (1222Psi a) por medio de dos etapas de compresión que emplea un compresor Centrífugo del tipo 2 BCL 608. El compresor es accionado por una Turbina PGT 25 Nuovo Pignone unida por medio de un caja de engranes y acoplamiento flexible. El compresor centrífugo y la caja de engranajes están montados en una plancha de apoyo común, en tanto que la turbina de gas se halla montada en una plancha de apoyo separada. Las dos planchas de apoyo se encuentran en una única plataforma. Se anexa dibujo simplificado. A continuación le describiremos las condiciones de Funcionamiento del Compresor y los sistemas de lubricación, Gas de cierre (sellado), Internos del compresor (partes rotativas y estatóricas), sistemas de protección etc.
PESOS DEL EQUIPO PRINCIPAL Denominación Compresor 2BCL 608 Rotor, BCL 605 Plancha de Apoyo Peso máximo para el mantenimiento 2BCL608/N Patín del compresor –peso de levantamiento
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Peso Kg 44000 2200 19000 17000 96000
CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO (PUNTO GARANTIZADO) CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO OPERATING CONDITIONS ETAPA DE COMPRENSIÓN COMPRESSOR STAGE GAS COMPRIMIDO GAS HANDLED CAPACIDAD CAPACITY Kg/h
DE REGIMEN GARANTIZADO 2 ETAPAS GAS NATURAL 166716
CONDICIONES EN LA SUCCION SUCTION CONDITIONS Peso Molecular Molecular weight Cp/Cv K=Cp/Cv Compresibilidad Compressibility Presión Pressure PSIA Temperatura Temperatura °F
25,208 1,212 0,997 94.9 119.7
CONDICIONES EN LA DESCARGA DISCHARGE CONDITIONS Presión Pressure PSIA Temperatura Temperature °F
1222 308
POTENCIA POWER kw VELOCIDAD SPEED RPM SENTIDO DE LA ROTACIÓN (visto por el lado del accionamiento) ROTATION DIRECTION (viewed from driver end)
19175,988 7007
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DESCRIPCIÓN TIPO DE COMPRESOR BCL Los compresores centrífugos de Nuevo Pignone se denominan por una serie de letras mayúsculas y números. Las letras mayúsculas destacan las características de la caja; BCL indica que es un compresor con la caja partida verticalmente (tipo de caja teniendo forma de barril). Los números, tras las letras, señalan el “tamaño” nominal del compresor y el número de las ruedas. A través de un enfriador, se vuelve a aspirar y los demás impulsores lo llevan a la descarga. Ejemplos: la denominación 2BCL 608 indica un compresor con tamaño nominal del compresor de 600, dos etapas de compresión, la caja partida verticalmente y con un rotor de ocho ruedas. Cuando tras los números se encuentra una letra minúscula (a, b, c, d) esto va a señalar que la presión del proyecto de la caja es más alta que la del estándar para este tipo de compresor. Este compresor tiene dos etapas de comprensión y está compuesto esencialmente por una unidad estática (caja, cabezas de caja, tapas, diafragmas, cierres y cojinetes) y una rotativa (rotor formado por el eje, las ruedas y el tambor de nivelación). Los tipos de compresor BCLY 2BCL han sido proyectados expresamente para suministrar gases a alta presión.
COMPRESOR 2BCL 608 – GENERALIDADES Las bridas de este compresor están vueltas hacia arriba ( las bridas de la descarga) y hacia abajo ( las de aspiración). El compresor centrífugo 2BCL 608/N tiene dos etapas de compresión y un tamaño nominal de 600 mm y un eje con ocho ruedas. La caja del compresor está dotada de drenajes. 159
Los diámetros reales de la rueda se muestran en el dibujo del rotor del compresor incluido en los planos.
CAJA 2BCL La caja de los componentes BCL tiene forma de barril y está cerrada en las extremidades por dos bridas verticales (cabezas de la caja). Las superficies de acoplamiento de las cabezas de la caja están cuidadosamente trabajadas para obtener el mejor ensamblaje. Las cabezas de la caja y la caja están fijadas firmemente a y están montadas dentro de la caja y sujetadas por medio de sen conjunto por prisioneros de caja. Las boquillas de aspiración y descarga están soldadas a la caja. Cuatro pies, que se proyectan de la línea central horizontal y están apoyados sobre columnas, soportan la caja. Los pies en la extremidad de conexión ( o extremidad principal de conexión) están dotados de lengüetas postizas para colocar la máquina en la dirección longitudinal. Dos lengüetas postizas soldadas en la caja a lo largo de la línea central longitudinal del compresor, en especiales guías correspondientes soldadas en la plancha de apoyo, fijan y posicionan la máquina en el sentido transversal. La disposición permite una expansión térmica sin variar la alineación de la máquina. Las dos cabezas instaladas en las extremidades de la caja llevan alojamiento de los cojinetes del rotor y el alojamiento para los cierres de las extremidades que impiden la salida del gas de la caja. Las cabezas tienen forma de embudo para proporcionar una mayor fuerza de presión y reducir el claro entre los cojinetes de soporte.
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DIAFRAGMAS BCL El conjunto de los diafragmas, construido alrededor del grupo rotor, forma las partes estatóricas de las etapas de compresión. Pasajes anulares a través de los diafragmas constituyen los difusores, donde la energía cinética del gas en la salida de la rueda se transforma transfor ma en presión. Estos pasajes constituyen también los canales de vuelta que transporta el gas de manera eficiente dentro del ojo de las ruedas. Todos los diafragmas están partidos en dos mitades por dos pernos realizando dos separados medios paquetes. Después de la instalación del del rotor rotor los diafragmas son atornillados. Las mitades superiores de los diafragmas se mantienen en su colocación en la contracaja por medio de prisioneros a lo largo de la línea central, extremidad permitiendo de esta suerte levantar la parte de arriba de la mitad de la caja sin perjuicio de cargar en los diafragmas. Los cierres de laberinto se encuentran montados en los diafragmas en todos los puntos de juego juego estrecho para reducir a lo mínimo los escapes de gas de la descarga a las áreas de presión de aspiración de las ruedas. Los cierres de anillo, montados en ranuras a lo largo del marco de la contracaja, impiden los escapes de gas de alta presión hacia las áreas de baja presión. Un juego de rodillos se encuentra por el lado de la descarga de la contracaja inferior para facilitar la introducción del paquete entero diafragma / rotor dentro de la caja; donde está aguantada y ubicada en el sentido axial por medio de la entre el paquete y la caja.
ROTOR Está formado por un eje en el que están montadas las ruedas y los anillos espaciadores. Los espaciadores están montados montados en caliente caliente y colocan en el sentido axial las ruedas y protegen las secciones del eje, entre las ruedas, contra el contacto con el gas. La rueda es la parte del compresor centrífugo que añade velocidad al gas.
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Las ruedas son del tipo cerrado con alabes dirigidos hacia atrás y están montadas en caliente en el eje y fijadas con chaveta. Antes del montaje en el eje, cada rueda será equilibrada dinámicamente y sometida a una prueba de velocidad por arriba del 15% más alta que la velocidad máxima continua. Durante el funcionamiento del compresor el rotor está sometido a un empuje axial dirigido hacia el lado de la aspiración, producido por la diferencia de presión que actúa en el contra-disco y en el disco de cada rueda. Los compresores centrífugos con dos fases de compresión, el montaje espalda con espalda de las ruedas va a reducir la carga axial total. El empuje axial que resulta se equilibra parcialmente por medio del tambor de nivelación y parcialmente se absorbe por el cojinete de empuje.
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COMPONENTES INTERNOS DEL COMPRESOR
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TAMBOR DE NIVELACIÓN El rotor del compresor centrífugo está sometido a un empuje axial, dirigido hacia el lado de la aspiración, producida por la presión diferencial que actúa en el disco y las tapas de cada rueda. En estos compresores centrífugos teniendo dos fases, con el montaje espalda con espalda de las ruedas el empuje axial se equilibra parcialmente por medio de dos tambores de nivelación. Su área no tiene conexiones externas. El otro se halla en el extremo del eje cerca de la segunda aspiración Este tambor y su cierre de laberinto correspondiente forman, junto con el cierre de laberinto incluido en el extremo del eje, la así llamada cámara compensadora. Esto se consigue sometiendo el área del lado exterior del tambor de nivelación a una presión más baja (aproximadamente a la presión de la primera aspiración), creando de este modo una diferencia de presión en dirección contraria a la que se produce en las ruedas. Esta baja presión se alcanza conectado el área detrás del tambor de nivelación a la primera aspiración del compresor por medio de una línea de nivelación del gas. El tamaño de los tambores resulta de tal suerte que, no enteramente está dimensionado para reducir notablemente nivelado, el empuje axial disminuye notablemente y el restante empuje va a ser absorbido por el cojinete empuje axial que, sin se nivelado totalmente, es absorbido por el cojinete de empuje, asegurando así la inmovilidad del rotor en de empuje. Esto garantiza que el rotor .no puede moverse en la dirección axial. El tambor de nivelación está montado en caliente en el eje.
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COJINETES DE SOPORTE 2BCL Los cojinetes de soporte son del tipo de patines oscilantes con lubricación forzada. El aceite en presión llega a los cojinetes en el sentido radial y pasa a través de los agujeros para lubricar los patines y los bloques. Luego se descarga lateralmente. Los patines de soporte (A) son de acero revestidos interiormente de metal blanco. Estos están unidos con los bloques (B) también de acero y están dentro del asiento oportuno formado por la envoltura (C) y por los anillos de retención del aceite (E). Los patines pueden oscilar dentro de la envoltura, ya sea en la dirección radial que en la axial para suavizar a lo máximo las vibraciones radiales del rotor. La rotación de los patines dentro de la envoltura está impedida por los pernos que sobresalen de los tornillos (D) enroscados en la misma. El cojinete está fijado en el sentido axial a la cabeza de la caja, o caja del compresor, por medio de tornillos.
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COJINETES DE SOPORTE
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COJINETE DE EMPUJE 2BCL El cojinete de empuje, montado en una extremidad de la caja, es del tipo de doble acción y está instalado en los dos lados del collar de empuje del rotor. Éste se ha proyectado para absorber el empuje axial residual obrando en el rotor, que no se compensa enteramente por las aspiraciones opuestas y por los dos tambores de nivelación. Está dotado de anillo de control de aceite (O.C.R.) para minimizar la pérdida de potencia debida al arrastre del aceite en la cavidad del cojinete por la alta velocidad de ejercicio. En otros casos un anillo de sostén del cojinete forma una cámara alrededor del collar que hace la función de anillo de control de aceite (O.C.R.). El juego específico entre los patines del cojinete y el collar de empuje se muestra en “Hoja de datos de los juegos” que se encuentra en los “Planos”, de este manual. Instrucciones más detalladas del cojinete de empuje se pueden encontrar en la “Lista de instrumentos y Equipos auxiliares”.
CIERRES DE LABERINTO (INTERNOS) Los cierres internos instalados entre los componentes giratorios y estatoricas del compresor para reducir los escapes de gas entre zonas de diferentes presiones, son del tipo de laberinto. Un cierre de laberinto consta de un anillo, cuya periferia ésta formada en una serie de aletas que tienen un pequeño juego con el rotor. Estos anillos están divididos en 2 mitades o cuatro partes y son de aleación ligera resistente a la corrosión para evitar daños al rotor en caso de contacto accidental. Las mitades superiores de los anillos están fijados al diafragma correspondiente. Las mitades inferiores de los anillos pueden quitarse con facilidad haciéndolas girar en sus asientos de ranura en los diafragmas. Las posiciones del rotor que incorporan los cierres de laberinto son: los discos de las ruedas, los manguitos del eje montados entre las ruedas y los tambores de nivelación.
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El mismo tipo de cierres está instalado en la extremidad del eje para limitar los escapes de gas fuera del compresor. Los juegos entre los cierres de laberinto y el rotor están indicado en la “Hoja de datos de Juegos” que se encuentra en los “Planos”, de este manual.
CIERRES DE GAS EN SECO
Los cierres están ensamblados en los dos extremos del eje del compresor, ellos impiden a que el gas se escape afuera de las máquinas. Estos cierres se componen de cierres de laberinto y cierres de gas mecánicos en tándem. Los cierre de gas en seco consisten de dos cierres mecánicos hechos con las superficies ( envoltura), cuyo material es de carburo de tungsteno y el anillo estatórico (superficie) cuyo material es grafito. Los cierres de gas mecánicos se suministran por BURGMANN y son del tipo siguiente: DGS5/200-TA2-U ( lado del cojinete de empuje). DGS5/200-TA1-U ( lado opuesto del cojinete de empuje). El lado interior ( lado del gas ) de todo cierre seco es la parte que soporta la presión del gas de cierre, mientras que el lado exterior esta de reserva al primero.
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DIBUJO DE LOS CIERRES DE GAS MECÁNICOS
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d).- DESCRIPCION DEL SISTEMA DE ACEITE DE LUBRICACIÓN SISTEMA DEL ACEITE DE LUBRICACIÓN GENERALIDADES El sistema suministra aceite enfriado y filtrado, a la presión y temperaturas requeridas hacia los puntos de lubricación , por medio del equipo conveniente tal como se detalla en el diagrama SOS 83794/1, incluido en los planos . . El sistema del aceite de lubricación de la Turbina de Gas se impele por medio del sistema de aceite de lubricación ( común para la turbina de gas y el compresor centrífugo) aguas abajo del colector del aceite de lubricación del compresor. .
DEPOSITO PRINCIPAL La cabida de carga, respecto al nivel de agotamiento, se muestra en el diagrama del deposito principal del aceite de lubricación . La “ lista de instrumentos “ incluida en los planos” de este manual , describe los instrumentos de control y seguridad suministrados por Nuovo Pignone, con sus valores de etiquetas y de regulación. El deposito se halla dotado de las conexiones necesarias para rellenar, drenar, purgar e inspeccionar. En el deposito se encuentran dos calentadores para el “arranque” y la “ parada” controlada por un interruptor de temperatura. Las características de manufactura y funcionamiento de los instrumentos y del equipo auxiliar están redactadas en los volúmenes correspondientes de este manual.
BOMBAS DE ACEITE Y ORGANOS MOTORES El sistema de aceite incluye una bomba principal de aceite y una misma bomba de reserva. Las dos bombas son aptas para el funcionamiento continuo y tienen igual cabida.
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Acciona la bomba principal el eje de la caja de engranes. Un motor eléctrico acciona la bomba de reserva. La bomba de aceite de reserva se suministra junto con un deposito de mando automático de arranque. La línea de aspiración de cada bomba equipada con filtro y válvula de bloqueo. La línea de descarga de la bomba principal está dotada de válvula de desahogo, válvula de control y válvula de bloqueo. La línea de descarga de la bomba de reserva tiene una válvula de control, una válvula de bloqueo y una línea de aceite de retorno al DEPOSITO PRINCIPAL DEL ACEITE DE LUBRICACIÓN, la línea incluye una válvula manual y un orificio calibrado. Mientras se montan las bombas y sus órganos motores asegúrese de que los valores de desalineación radial ( paralela ) y axial ( angular no excedan los valores proporcionados por los fabricantes de los acoplamientos. Para los pormenores relativos a las bombas , órganos motores y acoplamientos hágase referencia a las instrucciones del fabricante facilitados en el “ Equipo Auxiliar”.
SISTEMA DE EMERGENCIA DEL ACEITE DE LUBRICACIÓN. Bomba de Emergencia ( Bomba de Enfriamiento) Por el hecho de que es necesario, luego de una parada, empujar una cantidad de aceite a los cojinetes de la turbina, que trabajan a alta temperatura, se ha dotado al sistema de aceite de lubricación de una bomba de enfriamiento de emergencia. La bomba de emergencia será puesta en marcha después de la señalización de la parada de la unidad. La bomba accionada por un motor de corriente continua , aspira el aceite del deposito principal y lo envía directamente a los cojinetes de la turbina a través de una línea separada. La línea de aspiración de la bomba está dotada de un filtro.
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La línea de descarga de la bomba incluye un manómetro, un presóstato, un filtro simple, un manómetro de presión diferencial, válvula de desahogo, válvula de control y válvula de bloqueo.
ENFRIADOR El aceite aguas debajo de la bomba se enfría por medio del enfriador de calor por medio de aire accionado por un motor eléctrico. Esto a sido diseñado para enfriar el caudal de aceite necesario para la planta.
FILTROS Una pareja de filtros de aceite se encuentran aguas debajo de los enfriadores y esta empalmados en tubos en disposición en paralelo empleando una válvula de transferencia de flujo continuo. La válvula de transferencia está instalada entre los filtros para dirigir el aceite a través de uno u otro filtro y en el colector del aceite. Esta característica permite que uno u otro filtro quede fuera de servicio para que sea inspeccionado o que se haga el mantenimiento sin que se interrumpa el flujo de aceite hacia la máquina. Los filtros son del tipo de cartucho reemplazable. Los cartuchos deben de ser sustituidos siempre y cuando la caída de presión a través del filtro, medida por un instrumento de presión diferencial, se aproxime al valor de regulación indicado en la “ Lista de Instrumentos”, o bien una vez al año independientemente de la caída de presión. La línea de flujo nivelador, equipada con un orificio de restricción, une los dos filtros para permitir el llenado del filtro de repuesto y simplificar el funcionamiento de la válvula de transferencia. El procedimiento para sustituir el filtro, mientras el sistema de aceite esta funcionando, incluye las etapas a continuación: -Comprobar que la válvula en la línea de llenado ( o flujo nivelador que une los dos filtros este abierta. 172
-Purgar el aire del filtro que está en función y , cuando una constante corriente de aceite fluye en la línea de purga, cerrar la válvula de alivio. - Hacer funcionar la válvula de transferencia para poner en funcionamiento el filtro de repuesto. -Cerrar la válvula en la línea de llenado, abrir la válvula de alivio del filtro ahora fuera de servicio para descargar el aceite y luego abrir totalmente las válvulas de alivio y drenaje. -Inspeccionar, limpiar el filtro que no esta en servicio y sustituir los cartuchos. -Para mantener el filtro limpio disponible para un empleo inmediato en caso de emergencia, cerrar la válvula de drenaje y abrir la válvula en la línea de llenado. -Cerrar la válvula de alivio tan pronto como el aceite fluya en la línea de purga. -Una vez que el filtro de reserva haya sido preparado de la manera antes descrita, la línea flujo nivelador mantendrá un flujo continuo a través del filtro de reserva.
LINEAS DEL ACEITE DE LUBRICACIÓN El aceite filtrado, y a la temperatura requerida, llega al colector en que las se bifurcan las líneas del cojinete del aceite lubrificante . La presión del aceite en el colector de aceite lubrificante se mantiene a una presión constante de 2 a 2.5 kg/cm 2 ( de 29 a 36 Psig g), por medio de la válvula de reducción de la presión. En cada línea de aceite del cojinete de empuje, se encuentra un orifico calibrado teniendo un tamaño apto para mantener un nivel de presión adecuado. El nivel de presión se indica por un manómetro local. En las líneas de retorno, desde los puntos de lubricación, están montados los indicadores de flujo y los termómetros locales. Los termo-elementos para controlar la temperatura del metal antifricción (metal blanco) están instalados en cada cojinete. Las líneas de salida del aceite se bifurcan en una simple línea desde la cual el aceite es llevado al tanque principal.
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PRESIÓN DEL ACEITE DE LUBRICACIÓN A LOS COJINETES La presión del aceite de lubricación a los cojinetes se controla a través del orifico calibrado colocado en cada línea de entrada o conducto a los cojinetes. Hacia los cojinetes de soporte irá una presión de aceite de 0,9 a 1,3 kg/cm 2 , de 13 a 18 Psig, y hacia los cojinetes de empuje una presión de 0,2 a 0,3 kg/cm 2 , de 3 a 7 Psig. Compruebe lo regular del flujo del aceite de lubricación a través de los cojinetes por medio de mirillas del flujo.
VÁLVULA DE CONTROL DE LA PRESIÓN DEL ACEITE Válvula de control de la contrapresión PCV-1315 Está válvula de control mantiene en el colector del aceite, al que esta conectado el accionador de la válvula, una presión constante de 2.5 kg/cm 2 g aproximadamente (36 Psi g) desviando al deposito del aceite la capacidad sobrante.
Regulación de la válvula. La regulación de la válvula se lleva a cabo con la bomba del aceite funcionando y estando abiertas las válvulas de parada y las válvulas de by-pass. Observando el manómetro colocado en la línea, en la que la válvula mantiene la presión necesaria cierra, cierre la válvula de by-pass paulatinamente y en el mismo tiempo regule la válvula de control de suerte que se alcance la presión requerida en el colector cuando la válvula de by-pass esté totalmente cerrada. La válvula de control se puede intervenir para mantenimiento, cerrando las válvulas de parada. En este caso la presión del aceite puede regularse manualmente por medio de la válvula montada en paralelo (by-pass).
INSTRUMENTOS Los instrumentos instalados en el sistema de aceite (presóstatos, termostatos, indicadores, etc.) aseguran el correcto funcionamiento del sistema y se ocupan de la señalización de las averías, del arranque de la bomba auxiliar, del bloqueo, etc. Impidiendo que la unidad pueda sufrir daños.
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La lista completa de los instrumentos (suministrados por Nuovo Pignone) con los valores de calibrado y las siglas correspondientes se encuentran en la “Lista de Instrumentos” que se incluye en el volumen “Planos del presente manual.
ESPECIFICACIÓN DEL ACEITE. El aceite seleccionado para cumplir con los requisitos que atañen a la turbomáquina y sus auxiliares tiene que ser de alta calidad . El aceite, elaborado de aceites refinados de base parafínica, tiene que ser inhibido al herrumbre, oxidación y espuma y tener una buena demulsibilidad para una rápida separación del agua. La responsabilidad del suministro del aceite adecuado para el sistema de lubricación cae sobre el operador de la máquina. Estas incluyen las especificaciones para un caudalaje, inspección y tratamiento del aceite, esto es para garantizar un rendimiento satisfactorio del equipo.
Características físicas del aceite. Se aconseja un aceite teniendo una clase de viscosidad ISO VG 32 cuyas características son:
Viscosidad cinemática a 400C
: 28.8-35.2 cSt.
Peso especifico kg/dm3
: Igual a o más grande de .865
Temperatura de inflamabilidad
: Igual o más grande de 215 0C
Índice de viscosidad
: Igual o más grande de 100
Ensayo de herrumbre (NOM-M63-ASTM D 665-IP 135)
: pasa
Ensayo de Oxidación (NOM-M-62-ASTM D 943-IP 157)
: más de 1000 horas
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Controles de las características físicas del aceite Durante el funcionamiento, el aceite esta sujeto a contaminación por parte de materias extrañas como, agua, aire óxido de hierro u otra impuridad que van a modificar sus características originales. Por lo tanto es necesario que, para comprobar la variación del estado fisico/químico, el producto sea controlado periódicamente tomando muestras del sistema del aceite cuando la máquina esta funcionando. A continuación se proporciona una guía que sirve para considerar los intervalos de tiempo durante los que hay que tomar muestras para el análisis del aceite. 1. Después de las primeras 100 horas de trabajo. 2. Después de cada tres meses ( 2000 horas aproximadamente). Los análisis deben de considerar las siguientes características del aceite: a) Viscosidad (CSt a 40 0C) ASTM D 445 b) Número de neutralización (Mg KOH/g ASTM D 974 c) Temperatura de inflamabilidad ASTM D 92 d) Contenido de agua (% por peso) e) Contenido de contaminación Los resultados de estos análisis serán interpretados y registrados de forma que sea guardado el desarrollo del estado del aceite y evitar condiciones anormales en el funcionamiento.
a)
Viscosidad (CSt a 40 0C) Por lo general, cuando los rellenos del aceite se han hecho cuidadosamente y los contaminantes no fluidifican o hacen más denso el aceite , la viscosidad del aceite durante el funcionamiento no varía mucho. De 10 a 15 por ciento, la variación comparada con el valor inicial de costumbre se admite sin poner en peligro la correcta lubricación de la máquina. El aceite tendrá que cambiarse cuando exceda está variación.
b)
Número de neutralización. El número de neutralización (NN) representa la acidez, la acidez orgánica+ la acidez inorgánica de un aceite y se expresa por miligramos de hidróxido de potasa (KOH) necesario para neutralizar los componentes ácidos en un gramo de muestra. Los aceites lubricantes nunca tienen acidez inorgánica, 176
de suerte que el número de neutralización de costumbre representa la acidez orgánica. La oxidación del aceite ocasiona la formación de compuestos ácidos cuya presencia puede notarse durante los normales controles analíticos ( el número de neutralización se establece durante estos controles). Esta alteración y el aumento consiguiente de la acidez orgánica tiene lugar, por lo general, muy paulatinamente. Siempre que el aumento sea gradual y el valor de la acidez no sea demasiado alto, no hay motivo para alarmarse. Sin embargo, un rápido aumento de la acidez orgánica es una señal de que está teniendo lugar un proceso de oxidación y eso puede llevar a la formación de depósitos indeseables. Muchos factores influyen en este fenómeno, entre los que hay la presencia de contaminadores muy ácidos. Los valores de acidez muy altos pueden causar sedimento y el aceite ponerse potencialmente corrosivo para con los demás materiales; pueden formarse emulsión si tiene lugar una contaminación de agua. Habitualmente, el aceite tiene cambiarse cuando el número de neutralización exceda los 0.5 mgKOH/g. Sin embargo, cuando la acidez sobrepasa los 0.3 mgKOH/g, hay que consultar el fabricante del aceite.
c)
Temperatura de inflamabilidad. Esta característica no cambia durante el funcionamiento normal de la máquina. Hay que cambiar el aceite si este se ha contaminado cuando la temperatura de inflamabilidad en copa abierta cae por debajo de 160 0C.
d)
Agua. La presencia de agua en el aceite puede ser consecuencia del condensado de la humedad atmosférica que entra en el sistema del aceite. El agua puede formar emulsión con el aceite ocasionando averías en las partes a lubricar y/o conllevar una seria corrosión. Por lo tanto hay que sacarla del aceite: 177
1.- A través de la descarga de la caja o por medio de un separador centrífugo. La cantidad de agua en el aceite no debe exceder el 0.05 % por peso: De todos modos es conveniente que el valor quede por debajo de 200 p.p.m.
e)
Impuridad. Las materias extrañas que entran el sistema del aceite pueden contribuir a modificar el aceite y por lo tanto tienen que ser eliminadas. La eliminación de las impurezas sólidas y del agua del aceite se efectúa de costumbre por separadores centrífugos que pueden ser accionados, según intervalos alternados, como clasificadores para la separación de las materias sólidas y como purificadores para la separación del agua y para la eliminación simultanea de las materias sólidas existentes.
f)
Cambio de aceite. La cantidad pérdida de aceite por la evaporación es insignificante si comparada con la cantidad de aceite en el sistema. Por lo general el primer cambio de aceite se efectúa después de dos años de funcionamiento. El sistema tiene que drenarse cuando el aceite está todavía caliente a fin de evitar la separación de impurezas y sedimentos. Toda superficie a contacto con el aceite de lubricación después del drenaje debe ser totalmente limpiada.
SISTEMA DEL GAS DE CIERRE GENERALIDADES El sistema suministra gas de cierre (tampón) filtrado a los cierres ensamblados en los dos extremos del eje del compresor, eso para evitar que el gas de proceso se escape fuera de la máquina, como se indica en el “Diagrama del gas de cierre” SOS 90025/1, incluido en los “Planos”. Los dibujos simplificados en las páginas a continuación van a indicar los principales componentes y el funcionamiento del sistema del gas de cierre.
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LÍNEAS DEL GAS DE CIERRE El gas de descarga del compresor, que sale entre el cierre del laberinto “N” y el tambor de nivelación, llega a la cámara “B” y vuelve al compresor de aspiración por medio de una conexión exterior llamada “línea del gas de nivelación”. La susodicha conexión trata igualmente de nivelar el empuje axial en el rotor, tal como se describe en el apartado “Tambor de nivelación” incluido en este manual. De esta manera, los dos extremos del rotor tienen una presión próxima a la de la aspiración, y eso permite emplear dos grupos similares de anillos de cierre y la misma presión del gas de cierre (tampón) para los dos extremos del rotor. Los cierres de laberinto y los cierres de gas mecánicos forman cuatro cámaras en el extremo de la aspiración del rotor y cinco cámaras en el extremo de la descarga del rotor. Para evitar escapes de gas de proceso a través de los cierres de laberinto “M”, se presurizan las cámaras “A” por el gas filtrado y controlado ( por medio de una válvula CONECTADA/DESCONECTADA, HV-1101) aspirando del suministro de GAS COMBUSTIBLE de la TURBINA DE GAS. Este gas se llama “gas de cierre”. Para garantizar que los cierres funcionen con gas limpio y sin condensación, se hace una inyección de gas filtrado (gas de cierre) a una presión un poco más alta que la presión de aspiración del compresor ( gas de nivelación), tal como esta indicado en la “Lista de Instrumentos” incluida en este manual. Esto se realiza a través de un sistema automático, formado esencialmente por un transmisor de presión diferencial (PDT), ubicado entre la línea de gas de cierre y la línea de gas de nivelación , que envía señal al dispositivo de control de la presión diferencial (PDIC) que controla la válvula de control de la presión diferencial (PDCV)-1114) situada en la línea de entrada del gas de cierre. La válvula de control está dotada de un orificio calibrado que garantiza el flujo de gas aunque la válvula este dañada.
Líneas del respiradero primario El gas de cierre que se escapa de las cámaras “A” a tr avés de los anillos, por el lado interior del gas seco ( uno por cada cierre ), llega a las cámaras “C” de donde se descarga a al desfogue (quemador) mediante una tubería llamada “ respiradero primario” con indicadores de flujo y orificios ajustable de flu jo. En este tubo (o línea) se halla también montada una válvula de control. 179
Interruptores de presión diferencial, montados aguas arriba y aguas debajo de la válvulas de orifico de regulación de flujo, permiten proporcionar una señal de alarma en el caso de que exceda la presión diferencial y disparar la unidad en el caso de que la presión diferencial sea demasiado alta.
Líneas de respiradero secundario El gas restante, que sale de los cierres de los anillos (uno por cada cierre) de los cierres del gas en seco exteriores, llega a las cámaras “D” desde que se desahoga al colector respiradero atmosférico de baja presión junto con el aire de purga que sale de las cámaras “E” a través de las líneas llamadas “ Líneas del respiradero secundario”. Las cámaras “E” se obtienen entre los cierres de laberinto “L” y “L 1”.
Aire de lavado Una válvula (PCV-1104) de control de presión, que esta dotada de orificio calibrado, controla la presión del aire de lavado ( purga). Esto garantiza el flujo de gas de cierre aunque la válvula este dañada. El gas se envía a las cámaras “E” a través de válvulas de orificio ajustable del flujo. El gas de presurización en las cámaras “E” impide que cualquier gas se escape de las cámaras “D” a través de los cierres de laberinto “L” y e l rotor e impide que el vapor del aceite drenado de los cojinetes de soporte, entre en contacto con los cierres de gas seco (mecánicos). Las cámaras “E” se drenan automáticamente o pueden drenarse abriendo sus válvulas manuales. Los juegos entre los cierres de laberinto y el rotor se muestran en la “ Hoja de datos de los juegos “ incluida en la sección complementaria de este manual. Los instrumentos instalados en el sistema de gas (presóstatos, manómetros, indicadores, etc.) aseguran el correcto funcionamiento del sistema y se ocupan de la señalización de las averías o funcionamiento defectuoso, alarmas y paradas del equipo en caso de daño inminente. La lista completa de los instrumentos (suministrados por Nuovo Pignone) con los valores de calibrado y las siglas correspondientes se encuentran en la “Lista de Instrumentos” que se incluye en la sección complementaria de este manual.
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FILTROS En la línea de gas de cierre principal / En la línea de gas de lavado En la línea de gas de cierre principal y en la del gas de lavado existen dos filtros de gas idénticos. Empleando una válvula de transferencia de flujo continuo. La válvula de transferencia se halla montada entre los filtros para dirigir el gas tanto a través del filtro como dentro de la línea del gas. Esta característica permite poner uno u otro filtro fuera de servicio para la inspección o el mantenimiento sin interrumpir el flujo de gas hacia la máquina. Los filtros tienen el cartucho reemplazable. Los cartuchos deben reemplazarse todas las veces que la caída de la presión a través del filtro, medida con un manómetro diferencial, llega al valor de referencia indicado en la “Lista de Instrumentos” o cada año independientemente de la caída de presión. Una línea de flujo de compensación, dotada de orifico de restricción, conecta los dos filtros para permitir el llenado de los filtros de reserva y facilitar el funcionamiento de la válvula de transferencia. El procedimiento para sustituir el filtro, mientras que el sistema de gas de cierre está funcionando, incluye las siguientes etapas: -Compruebe que la válvula de drenaje del filtro que no está en servicio esté cerrada. -Abra la válvula en la línea de llenado ( o flujo compensador) conectado con los dos filtros. -Purgue el aire del filtro de reserva durante un rato para garantizar la completa salida del aire del filtro y el filtro de llenado de gas de cierre, luego cierre la válvula de purga y la válvula en la línea de llenado. -Haga funcionar la válvula de transferencia para poner en servicio el filtro de reserva. Abra paulatinamente la válvula de purga del filtro que ya no está en servicio para hacer salir la presión del gas y luego abra totalmente la válvula de purga. -Cierre las válvulas aisladoras del filtro que no está en servicio. 181
-Inspeccione y limpie el filtro que no está en servicio, sustituya el cartucho. -Cierre las válvulas de purga del filtro que no está en servicio.
FILTROS En la línea de gas de lavado En cada línea se encuentran dos filtros que están entubados en una disposición en paralelo empleando válvulas aisladoras. Esta característica permite poner uno u otro filtro fuera de servicio para la inspección o el mantenimiento sin interrumpir el gas hacia los extremos del compresor. Los filtros tienen el cartucho reemplazable. El procedimiento para sustituir el filtro, mientras que el sistema de gas de cierre está funcionando, incluye las siguientes etapas: -Compruebe que la válvula de drenaje del filtro que no está en servicio esté cerrada. -Abra la válvula aisladora del filtro fuera de servicio. -Purgue el aire del filtro fuera de servicio durante un rato, tal que permita al aire ser desahogado del filtro que ahora está lleno de gas, luego cierre la válvula de purga. -Cierre la válvula aisladora del filtro que ya no este en servicio. - Abra las válvulas de purga y drenaje del filtro fuera de servicio. -Inspeccione y limpie el filtro que no está en servicio, sustituya el cartucho. -Cierre las válvulas de purga del filtro que no está en servicio.
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VÁLVULAS DE CONTROL DE LA PRESIÓN 1.
Válvula de control de la presión del aire de lavado (PCV 1104) Esta válvula de control mantiene una presión constante de más o menos 4 kg/cm2 g aproximadamente, 58 Psig en la línea de gas de lavado para garantizar la presurización de las cámaras de los cierres exteriores (cierres laberinto).
2.
Válvula de control de la presión diferencial (PDCV 1114) en la línea del gas de cierre. La presión del gas de cierre (tampón) en la línea del gas de cierre se mantiene continuamente más alta que la presión de la línea de nivelación ( o aspiración del compresor), por medio de una válvula de control de la presión diferencial. Esta válvula automática, montada en la línea del gas de cierre (tampón), es controlada por medio de un controlador de presión diferencial y un transmisor de presión diferencial instalado entre la línea de gas de cierre (tampón) y la línea del gas de nivelación. El gas de cierre (tampón) se mantiene en nuestro caso a una presión de más o menos 0.2 kg/cm2 g, mas o menos, 3 Psig a más alta que la línea del nivelación (aspiración del compresor). Esto asegura un contra flujo desde fuera hacia dentro del compresor a través de los cierres laberinto interiores, previniendo el escape del gas de la caja del compresor interior.
INSTRUMENTOS Los instrumentos instalados en el sistema del gas de cierre (presóstatos, manómetros, etc.) están capacitados para garantizar el funcionamiento correcto del sistema y proporcionar las advertencias del funcionamiento incorrecto, el arranque y la parada del equipo, etc. En el caso de daños inminentes. La lista completa de los instrumentos (suministrados por NUOVO PIGNONE), las válvulas de regulación y los números exactos de sus etiquetas se indican en la “Lista de instrumentos” incluida en la información complementaria de este manual. 183
d).- Descripción del sistema de sellado Sello del Eje de la Etapa Interior Debido a que el eje giratorio pasa a través de los diafragmas estacionarios, es necesario tener un método para sellar el área de penetración del eje para minimizar las fugas de gas de una etapa de compresión a otra. El método de sellado más común utilizado en los compresores de etapa múltiple es el uso de sellos de laberinto (Fig. G). Los sellos de laberinto son un conjunto de dientes metálicos suaves o anillos que se pegan al diafragma y rodean el eje. El espacio entre el eje y el laberinto es estrecho y forma un paso mínimo para el flujo del gas. A medida que e gas fluye a lo largo del eje, entra en las bolsas del sello y cambia de dirección. Este cambio en la dirección del flujo tiende a impedir el flujo mayor del gas a lo largo del eje. La disposición del sello de laberinto minimiza las fugas de gas a lo largo del eje, pero no lo sella por completo. Ocurrirán algunas fugas.
Sello del Eje de la Caja La disposición del sellado requerida entre el eje de rotación y la penetración de la caja es más importante que los requerimientos de sellado de la etapa interior entre el eje de rotación y el diafragma. Si el gas del proceso que está siendo comprimido es peligroso o tóxico, el método de sellado del eje/caja debe ser absoluto y no debe permitir ninguna fuga de la última etapa del compresor a la atmósfera.
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Se utilizan varias disposiciones de sellado del eje/caja tanto individualmente como en combinación. Son anillo de restricción, contacto mecánico, contacto mecánico con ayuda de aceite, contacto mecánico con ayuda de gas, laberinto y una combinación de todos. La Figura H es un ejemplo de un sello de laberinto de dos partes con un suministro de gas auxiliado por sello de gas inerte.
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e).- Sistema de Antisurge. La OSCILACIÓN del compresor dinámico es una condición aerodinámica provocada por una recirculación del gas en el cuerpo del compresor en el reborde del impulsor. Esta recirculación del gas es provocada cuando la altura del sistema que el compresor está descargando es más alta que la altura de descarga máxima que el compresor puede producir. Cuando esto sucede, el flujo que va a través del compresor desde la succión a la descarga se detiene y entonces el flujo del gas se invierte al flujo desde la descarga a la succión. Después de que ocurre esta inversión del flujo, la altura del sistema disminuye a un valor por debajo de la altura máxima de descarga del compresor, y el flujo de gas una vez más se invierte al flujo desde la succión hasta la descarga del compresor. Este ciclo de inversión de flujo continúa rápidamente a medida que la altura del sistema incrementa y después disminuye en torno al valor máximo de la altura de descarga del compresor. Las inversiones o contra flujos rápidos de un compresor dinámico provocan sobrecalentamiento del gas en el compresor y graves vibraciones en el compresor y en la tubería del proceso.
La figura anterior muestra el inicio de un mapa de compresor en porcentaje de altura nominal en la descarga de un compresor dinámico contra el porcentaje de capacidad nominal para una velocidad nominal del compresor (rpm).
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El punto de operación de este compresor al 100% aparece en un círculo, donde la altura del 100% y las líneas de capacidad del 100% intersectan. Si la altura del sistema incrementa de 100% a 105% de la altura de descarga nominal del compresor, el porcentaje del flujo nominal del compresor disminuye de 100% al 50% junto con la curva de velocidad nominal (rpm) y se aproxima a una curva punteada que representa el inicio del punto de oscilación. Cualquier operación del compresor a la izquierda de la curva pondrá al compresor en oscilación. Un método para proteger un compresor centrífugo de ir hacia el flujo inverso es mediante el uso de un sistema de recirculación de gas anti-oscilación. Este sistema consiste en un sistema de control anti-surge y válvulas de recirculación de gas y tuberías, que recircula el gas de descarga del compresor de vuelta a la succión del compresor.
Estrangulador El estrangulador del compresor sucede cuando el rendimiento del compresor está en su máximo para una velocidad dada. El estrangulador del compresor ocurre cuando la altura de la descarga del compresor está a su valor mínimo posible. Como se ilustra en la Figura 1, si la curva de la velocidad es continua a la derecha en una pendiente siempre creciente, interceptaría el eje de capacidad en algún punto. Este punto será el límite del estrangulador en porcentaje de capacidad nominal del compresor.
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SISTEMA DE CONTROL DE ANTI-SURGE Y DESEMPEÑO
Sistema Anti-Oscilación El propósito del sistema de control anti-oscilación es mantener un flujo de gas a través de cada sección del compresor, de tal forma que el punto de operación del compresor está fuera de la región de oscilación del compresor. Logra esto midiendo los parámetros de operación del compresor y modulando una válvula anti-surge. La válvula anti-surge recircula el gas de descarga de la sección del compresor desde el flujo descendente de la etapa interior o del enfriador de descarga, hasta el flujo ascendente de la succión o tambor integrado de la sección del compresor. El controlador anti-surge proporciona al punto de operación de la etapa del compresor, información de que este control lo lleva a cabo el controlador PLC ( master de control).
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El sistema de control anti-surge para la sección del compresor consiste en un controlador anti-surge (FIC), transmisor de presión de succión del compresor (PT), transmisor de flujo de succión del compresor (FT), transmisor de temperatura de succión del compresor (TT), descarga del compresor PT, descarga del compresor TT, transmisor de velocidad del tren del compresor (ST) y una válvula anti-surge (FV).
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Para mantener el punto de operación de la etapa del compresor fuera de la región de oscilación, el controlador anti-surge monitorea la distancia relativa entre el punto de operación real del compresor (como se define por las presiones de succión y descarga de la etapa del compresor, el índice de flujo de entrada, los transmisores de temperatura de succión y descarga del compresor, y la velocidad del tren del compresor), y un algoritmo guardado en el software del controlador que representa el diseño de la sección del compresor “ MAPP”. A medida que el punto de operación medido empieza a acercarse a la región de oscilación, el controlador anti-surge empezará a hacer una carrera abierta en la válvula antisurge FV y derivar el gas de descarga del compresor de regreso a la entrada de la sección del compresor. Esta recirculación del gas mantiene un flujo a través de la sección del compresor y mantiene el punto de operación real de la etapa del compresor, fuera de la región de oscilación. El controlador de oscilación también recibe dos entradas discretas del tablero de control del Turbocompresor. La primera entrada discreta señala el controlador anti-surge de que el tren del compresor está en modo de carrera o de paro. En el modo de paro del tren del compresor (contacto cerrado), el controlador anti-surge coloca a la válvula de anti-surge a la posición de completamente abierto. En el modo de correr (contacto abierto), el controlador anti-surge pone la válvula antisurge bajo control del algoritmo de oscilación guardado en su software. La segunda entrada discreta señala el controlador anti-surge, de que el compresor está o no en modo de purga. En el modo de purga (contacto cerrado), el controlador anti-surge coloca la válvula anti-surge en la posición cerrada. Cuando el compresor no está en modo de purga (contactos abiertos), el controlador anti-surge pone la válvula anti-surge bajo control del algoritmo de oscilación guardado en su software.
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La válvula anti-surge es colocada por una señal de corriente desde el controlador anti-surge a través de una corriente al transductor de presión. El controlador anti-surge modula la válvula anti-surge a una posición entre completamente cerrada y completamente abierta, que se requiere para mantener un punto de operación redeterminado del compresor.
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SISTEMA DE MONITOREO DE VIBRACIÓN
Configuración del sistema Se ha instalado un Sistema de Monitoreo de Vibración Bently-Nevada Modelo 3500 en TCP para notificar al operador de vibración excesiva en el generador de gases, turbina, y compresor. Se han proporcionado un rack de instrumentos con fuente de poder Interconstruida, relevadores, monitoreo de vibración e instrumentos de aceleración, y un tacómetro de tren en el sistema del rack de monitoreo de vibración.
ELEMENTOS DE MONITOREO Los acelerómetros monitorean la vibración de los componentes en el motor de la turbina. Se utilizan proximitors para monitorear la vibración en los ensamblajes de la chumacera para las flechas del rotor del compresor. Cada dispositivo de monitoreo tiene ajustes de paro y alarma. Para obtener una descripción más detallada véanse las instrucciones de Mantenimiento y Operación del sistema BentlyNevada .
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El propósito principal de la medición de la vibración es evitar el daño corrigiendo los problemas antes de que se vuelvan excesivos, aunque el desplazamiento es el método más común de la medición de la vibración, el desplazamiento no es lo que causa el daño. La velocidad indica el potencial del daño. El daño real se causa cuando el objeto en movimiento se detiene por aceleración. Normalmente, en la maquinaria giratoria, el daño se realiza a las chumaceras debido a las fuerzas de la flecha que impactan sobre éstas.
VIBRACION DE LA TURBINA: ACELERÓMETROS Un acelerómetro es un transductor de inercia que convierte las características de la aceleración de la vibración en señales eléctricas proporcionales. Este censor produce una forma de onda eléctrica compleja, que es el resultado de la frecuencia y amplitud de la vibración de la energía.
Aceleración: La aceleración es la tasa de tiempo de cambio de velocidad, para el movimiento armónico, que con frecuencia se expresa como “g” o “a.” Las unidades típicas de aceleración son pies por segundo (ft/s2), metros por segundo (m/s2), o más comúnmente “ g”, donde g = la aceleración de la gravedad de la tierra = 386.1 in/s 2, = 32.17 ft/s 2, = 9.81 m/s2. Las mediciones de la aceleración generalmente se hacen con acelerómetros piezoeléctricos y generalmente se usan para evaluar la carcasa de una máquina de alta frecuencia o las características de respuesta del alojamiento de la chumacera. Vibración absoluta: La vibración de un objeto se mide en relación con un marco de referencia (fijo) de inercia. Los transductores de velocidad y acelerómetros miden la vibración absoluta; por lo tanto, se dan en llamar transductores sísmicos o transductores de inercia. La polaridad de la señal es la relación entre la dirección del desplazamiento, velocidad o aceleración del objeto observado y el cambio en la señal del transductor. El monitoreo de la posición de empuje axial en la turbo-maquinaria es uno de los sistemas de protección más importantes de la máquina. Otras modalidades de funcionamiento inadecuado de la máquina pueden ser igualmente catastróficas, pero el deterioro y falla de una chumacera de empuje puede ocurrir con muy poca advertencia, en un período extremadamente corto y puede conducir a la destrucción total de la máquina. 193
El sistema de monitoreo de vibración produce datos de magnitud de la vibración con puntos de ajuste de paro y alarma para el motor y la seguridad del compresor.
FUNCIONAMIENTO DE LA UNIDAD DE COMPRESIÓN g).-PROCEDIMIENTO OPERATIVO Y MEDIDAS DE SEGURIDAD. GENERALIDADES Las instrucciones que se encuentran en este capítulo son indicativas y se refieren a la operación manual relativa a este compresor con referencia esencial a la máquina conductora. La secuencia indicativa de las operaciones principales es la siguiente: -
Preparación y arranque del sistema de gas de cierre. Preparación y arranque del sistema de aceite de lubricación. Preparación y del sistema de gas de la unidad. Arranque de la unidad.
Durante las operaciones de arranque y parada de la unidad de compresión es necesario tomar como referencia los dibujos incluidos en la información complementaria de este manual.
1.-PREPARACIÓN DEL SISTEMA DEL GAS DE CIERRE, ARRANQUE DEL SISTEMA DE LAVADO. El sistema de gas de cierre se indica en el diagrama de NUOVO PIGNONE SOS 90025/1, incluido en este manual. 1.1 Compruebe que este disponible la alimentación de aire de lavado para presurizar la cámara del cierre de laberinto exterior. 1.2 Compruebe que la válvula aisladora de la válvula de control de continuación esté abierta. PCV 1104 Válvula de control de la presión de lavado. 1.3 Compruebe que el filtro de gas de cierre ( tampón) principal tenga las válvulas de purga y drenaje cerradas.
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1.4 Compruebe que el filtro de gas de cierre ( tampón) de reserva tenga las válvulas de purga y drenaje cerradas. 1.5 Compruebe que las válvulas aisladores en los filtros de lavado estén abiertas. 1.6 Compruebe que las válvulas aisladora en las líneas del respiradero primario esté abierta. 1.7 Compruebe que las válvulas aisladoras de los presóstatos, manómetros, transmisores de presión e indicadores de presión diferencial estén abiertas. 1.8 Compruebe la presión del aire en el colector de lavado teniendo en cuenta que esta presión tiene que ser como se señala en el párrafo “ presión y temperatura del aceite-presión del gas de cierre”. 1.9 Compruebe que las válvulas del orificio regulador del flujo en las líneas del respiradero primario estén enteramente abiertas. Estas válvulas deben ajustarse después del primer arranque para suministrar una presión diferencial baja. Por lo tanto , estás válvulas tendrán que dejarse en la posición de regulación. 1.10 Compruebe la ausencia de aceite en las cámaras de lavado del compresor abriendo sus válvulas de drenaje.
2.
PREPARACIÓN DEL SISTEMA DEL ACEITE DE LUBRICACIÓN
Aunque se ha tomado el mejor cuidado al fabricar y montar el sistema de aceite, para mantener la limpieza, inevitablemente alguna contaminación puede ser introducida en el sistema de aceite; por lo tanto, la limpieza del aceite debe ser efectuada antes del arranque para así mantener la contaminación al mínimo posible. Antes de llenar el sistema con el aceite de limpieza a chorro, se aconseja controlar el estado de limpieza de aceite, inspeccionando todas las zonas accesibles. Si se encuentran oxidaciones y suciedad deberán eliminarse manualmente. Para la limpieza a chorro deberá usar un aceite caliente y hacer lo posible para evitar que el aceite pase por los cojinetes de la máquina, los cierres, las acopladuras y otros dispositivos accesorios, usando tuberías de by-pass.
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Si no es posible efectuar la limpieza a chorro de las líneas de alimentación en el sitio, estás tendrán que ser desmontadas, limpiadas por entero, cerradas y almacenadas durante el tiempo que dure la limpieza. Tendrán que instalarse provisionalmente pantallas de acero inoxidable con un grado de filtrado de 100 mesh o superior, respaldadas por una plancha de acero perforado, en la parte sucesiva a las tuberías de by-pass para recoger la suciedad que podría haberse creado durante la limpieza. La cantidad de suciedad en función del tiempo de lavado, dará una indicación del estado de limpieza del circuito. Se pueden instalar una válvulas de cierre de compuerta, a la salida de las tuberías de by-pass, para garantizar una mayor velocidad del lavado, aislando cada línea. La cantidad de aceite para efectuar el lavado del sistema, normalmente seleccionado para ser del mismo tipo y tener las mismas características del establecido para el funcionamiento normal, deberá ser suficiente para mantener las bombas de aceite de lubricación sumergidas durante la operación. El buen suceso de la operación depende principalmente de la capacidad de las bombas de aceite de proveer un flujo de aceite mayor de lo normal, alcanzando una alta velocidad en el circuito. Durante el lavado, caliente el aceite y lo haga circular a una temperatura aproximadamente de 75°C (165°F). Un shock térmico del sistema, que se obtiene permitiendo bajar temporalmente la temperatura del aceite a 50°C (120°F), puede resulta eficaz para disolver las partículas adheridas que no se eliminan fácilmente con el lavado continuo de aceite caliente. El desprendimiento de las partículas que se pueden adherir a las superficies de las tuberías debería acelerarse mediante vibraciones o pequeños golpes con un martillo de las líneas de aceite. La limpieza del sistema deberá ser ayudada por medio del funcionamiento de la depuradora de aceite. Durante el lavado, la depuradora de aceite, los elementos filtro y las pantallas tendrán que utilizarse como se requiere.
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El lavado deberá continuar hasta que, trámite inspección, se demuestre una definitiva disminución de las dimensiones y cantidad de las partículas recogidas en las depuradoras, elementos filtro y pantallas. Una vez terminado el lavado, no caliente más el aceite y continúe con la circulación del mismo hasta que la temperatura no baja a 50°C (120°F) aproximadamente a la salida del refrigerador. Luego, la bomba del aceite y la depuración deberán pararse y el aceite de lavado será quitado del sistema abriendo las tuberías en los puntos más bajos. El depósito y el cuerpo del filtro deberán ser inspeccionados y las trazas de contaminaciones residuales eliminadas. Los filtros provisionales, las tuberías de by-pass y las bridas ciegas deberán ser eliminadas del sistema; se instalarán nuevos elementos filtrantes y se volverán a conectar los manguitos a las máquinas. Finalmente, el tanque deberá llenarse hasta el nivel máximo de funcionamiento, con una carga nueva de aceite para el funcionamiento normal que será introducida a través del filtro de la depuradora de aceite. La secuencia indicativa de las operaciones principales es la siguiente: -
Preparación y arranque del sistema de gas de cierre, arranque del sistema de lavado Preparación y arranque del sistema del aceite de lubricación Preparación y arranque del sistema del gas de la unidad Arranque de la unidad
Durante las operaciones de arranque y parada del compresor es necesario tomar como diferencia los siguientes dibujos incluidos en los “Planos”, de este manual: -
Lista de consumos de utilidades Diagrama del aceite de lubricación Diagrama del gas de cierre Lista de instrumentos
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ATENCIÓN:
g.1)
ANTES DE PONER EN MARCHA EL EQUIPO, EL PERSONAL ENCARGADO DEBERÁ CONOCER TODOS LOS PROCEDIMENTOS REFERENTES A LAS OPERACIONES DE LOS DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD Y DE EMERGENCIA Y DICHOS DISPOSITIVOS DEBERÁN SER CONTROLADOS Y COMPROBADOS.
PREPARACIÓN DEL SISTEMA DE GAS DE CIERRE, ARRANQUE DEL SISTEMA DE LAVADO El sistema de gas de cierre se encuentra en el diagrama N.P. SOS 90099/1 incluido en el Volumen II, capítulo 4. Se hace además referencia al esquema simplificado de la página 5-2 de este Volumen. 1.1.
Compruebe que esté disponible el suministro de gas de lavado (Aire) para presurizar la cámara de cierre laberinto. 1.2. Compruebe que todas las válvulas aisladoras de las siguientes válvulas de control estén abiertas. PDCV 1114 Válvulas de control de presión diferencial PCV 1104 Válvulas de control de presión del gas de lavado 1.3 . Compruebe que los filtros del gas de cierre principal (tampón) tengan las válvulas aisladoras abiertas y las válvulas de respiradero y de drenaje cerradas. 1.4 . Compruebe que los filtros del gas de cierre de reserva tengan cerradas la válvula de drenaje y las válvulas aisladoras. 1.5 . Compruebe que los filtros del gas de lavado (principal y de reserva) tengan cerradas las válvulas de respiradero. 1.6 . Controle que las válvulas aisladoras en las líneas de ventilación primaria estén abiertas. 1.7 . Controle que las válvulas aisladoras de los presóstatos, manómetros, transmisores de presión e indicadores de presión diferencial estén abiertas. 1.8 . Abra completamente el / los orificio/ s de ajuste del flujo del gas de lavado (Aire) a las cámaras de los cierres laberinto y controle la presión en la línea.
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1.9 . Recuerde que la presión del gas de lavado y del gas de cierre (gas de cierre/respiradero primario) deberá ser como se muestra en el apartado “Presión y temperatura del aceite – Presiones del gas de cierre) incluido en esta sección. 1.10 Controle que las válvulas del orificio de ajuste del flujo en las líneas del respiradero primario estén completamente abiertas. Estas válvulas deberán ser ajustadas después del primer arranque para suministrar una presión diferencial baja. Estas válvulas tienen que dejarse en el punto de referencia. 1.11 Compruebe que no haya aceite en las cámaras de lavado del compresor (cierres laberinto) abriendo las apropiadas válvulas de drenaje.
2.) PREPARACIÓN Y ARRANQUE DEL SISTEMA DE LUBRICACIÓN El sistema de aceite de lubricación se encuentra en el diagrama de N.P. SOS83794/1 incluido en la información complementaria de este manual.
Asegúrese que el deposito principal del aceite este lleno del nivel aconsejado de aceite Compruebe el nivel de aceite en el deposito principal. Arranque los calentadores eléctricos para calentar el aceite de acuerdo que la temperatura del aceite en el deposito llegue a los 40 0C (105 0F). La temperatura no debe de ser menor de los 25 0C (77 0F). Compruebe que las válvulas aisladoras de las líneas de las descargas de las bombas del aceite estén abiertas( incluyendo la bomba de enfriamiento de emergencia). Compruebe que las válvulas del by-pass estén cerradas y las válvulas aisladoras de la siguiente válvula de control estén abiertas. PCV 1315- Válvula de control del aceite de lubricación de contrapresión aguas debajo de las bombas del aceite de lubricación. Compruebe que todas las válvulas de drenaje del aceite de los enfriadores, filtros, indicadores de nivel y tubos estén cerrados. Compruebe que las válvulas aisladoras de los presóstatos, manómetros, transmisores de presión, indicadores de nivel, interruptores y accionador de válvula estén abiertas.
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3.
Compruebe que la válvula aisladora de la bomba principal del aceite de lubricación esté abierta. Compruebe que los ventiladores del enfriador accionado por motor eléctrico estén parados.
ARRANQUE DEL SISTEMA DE ACEITE DE LUBRICACIÓN
CUIDADO:
ANTES DE ARRANCAR EL SISTEMA DEL ACEITE DE LUBRICACIÓN, ES MENESTER QUE SE PRESURICEN, POR MEDIO DE N 2, LAS CÁMARAS DE LOS CIERRES TERCIARIOS UBICADAS ENTRE LOS “CIERRES DE GAS MECÁNICOS” Y LOS “COJINETES”. (VÉASE EL PÁRRAFO “PREPARACIÓN DEL SISTEMA DE GAS DE CIERRE, ARRANQUE DEL SISTEMA DE LAVADO”). Arranque la bomba de aceite de reserva (auxiliar) según recomienda las instrucciones del fabricante. Abra la línea de flujo de compensación de los filtros. Abra la válvula de purga del filtro del aceite en servicio. Haga salir el aire y vuelva a cerrar la válvula. Abra paulatinamente la válvula de purga del filtro que no esta en servicio y vuelva a cerrarla apenas este lleno. Verifique la presión de aceite en varios puntos. Teniendo en cuenta que la presión tiene que resultar tal como se indica en el párrafo de “ Presión y temperatura de este capitulo “-Presión del gas de cierre. Compruebe el flujo normal de aceite que sale de los cojinetes de soporte y de empuje a través de las mirillas del flujo. Compruebe que no haya caída de presión del aceite a través de los filtros. De antemano prepare la bomba de aceite de emergencia. Pare la bomba de aceite de lubricación de reserva ( auxiliar) y compruebe la presión ala que actúa el interruptor de desconexión en el colector de aceite de lubricación y que la bomba de emergencia se arranque automáticamente. Abra la válvula de purga del filtro de aceite de lubricación de emergencia. Haga salir el aire y luego vuelva a cerrarla.
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Luego pare manualmente la bomba de aceite de lubricación de enfriamiento. ( de emergencia). Arranque de nuevo la bomba de aceite de reserva (auxiliar) llevando el mando a la posición de automática. Ponga el control de la bomba de emergencia en la posición de automático. Cuando la temperatura de aceite exceda de los 40 0C (105 0F), aguas abajo del enfriador, desconecte el calentador en el deposito de aceite y por si fuera necesario abra la válvula aisladora al enfriador. Verifique en el tablero de control que las luces de alarma del sistema de aceite de lubricación y sistema de gas de cierre ( tampón) estén apagadas.
NOTA1: Previo al arranque haga funcionar de vez en cuando la bomba de aceite de lubricación para que el aceite recircule a través del sistema, recordando que antes de que se arranque la bomba de aceite de lubricación es necesario presurizar, por medio de aire, las cámaras del cierre de laberinto, colocadas entre los cierres de gas en seco y los cojinetes.
ARRANQUE DE LA UNIDAD Sólo facilitamos la información que se refiere a los compresores. Para el arranque y el funcionamiento siga las instrucciones proporcionadas en el tema que refiere a la secuencia de arranque. NOTAS: Abra las válvulas de drenaje de los compresores y las tuberías del gas. Compruebe que las válvulas aisladoras de los manómetros, presóstatos, etc. estén abiertas. Limpie la unidad compresor con gas inerte. si el gasa procesarse lo requiere. Cierre, aguas arriba y abajo, las válvulas de drenaje de las tuberías del gas y de la unidad compresión. Compruebe la presión y el flujo de aire de lavado entre los cierres de gas en seco y los cojinetes. Abra paulatinamente la válvula de llenado de la unidad compresora para evitar peligrosas variaciones de presión.
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CUIDADO:
Compruebe la ausencia de cualquier condición de alarma. Abra la válvula de aspiración, cierre la válvula de llenado, arranque el motor eléctrico y abra la válvula de descarga. Asegúrese de que hayan sido guardadas las instrucciones del manual “Operador” antes de arrancar la Turbina de Gas. Regule el flujo en las líneas del respiradero primario del compresor según los valores de regulación de la “Lista de instrumentos”. Compruebe la presión diferencial entre la línea tampón y la línea del gas de nivelación. Ponga atención para evitar el bombeo a los compresores. PARA EL PRIMER ARRANQUE DEL COMPRESOR MONTE UN FILTRO PROVISIONAL EN LA SECCIÓN DEL TUBO DE ASPIRACIÓN CERCA DEL COMPRESOR. ESTE FILTRO SÓLO DEBE SER QUITADO LUEGO DE ASEGURARSE DE QUE LOS TUBOS ESTEN PERFECTAMENTE LIMPIOS.
PARO DE LA UNIDAD Para la parada de la unidad siga las instrucciones proporcionadas en la sección de paro normal del equipo. NOTAS: 1. Ponga Cuidado para evitar bombeos al compresor. 2.- Pare la turbina de gas y cierre las válvulas de aspiración y descarga del compresor. 3.-Pare la bomba del aceite cuando la temperatura del mismo tras cojinetes se haya estabilizado alrededor de 55°C (130°F).
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4. Pare el aire de lavado que presuriza las cámaras de los cierres de laberinto (entre los cierre del gas en seco y los cojinetes) sólo después de que se haya sido parada la bomba).
CUIDADO:
SI EL COMPRESOR DEBE SER PARADO POR UN LARGO PERIODO, HAY QUE PRESURIZAR CON GAS INERTE (NITRÓGENO) SU INTERIOR. 202
REGULACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS Hay que controlar los puntos de regulación de los instrumentos para las válvulas de control, las válvulas de purga, presóstatos antes del arranque, como está indicado en la LISTA DE INSTRUMENTOS incluida en los “PLANOS”, de este manual. El ajuste final de los puntos de regulación tiene que ser hecho, si lo precisa, después del arranque inicial y luego de que hayan sido alcanzadas las condiciones de funcionamiento.
CONTROLES DE RUTINA (Durante el funcionamiento normal) Hay que controlar regularmente en las máquinas funcionando: -
El nivel de aceite en el deposito principal. La temperatura de aceite en el deposito principal. La temperatura de aceite en la entrada y salida del enfriador de aceite. La temperatura en los cojinetes. La temperatura del aceite en las descargas de los cojinetes. La presión del aceite aguas debajo de las bombas. La presión de aceite en el colector del aceite de lubricación. La caída de presión del aceite de los filtros ( aceite de lubricación y gas de cierre). La presión del aceite en los cojinetes de soporte y de empuje. El flujo de aceite en todas las líneas de descarga. La temperatura y presión del gas en la aspiración y descarga del compresor. Presión diferencial entre el gas de cierre (tampón) y el gas de nivelación ( o bien aspiración del compresor). La presión de lavado aguas debajo de la válvula de control de la presión. La presión en las líneas del respiradero primario; La presión diferencial a través de las válvulas del orificio regulador del flujo del respiradero primario; El desplazamiento axial del rotor. Las vibraciones radiales. Ponga en función periódicamente las válvulas de transferencia de los filtros del gas de cierre y el aceite de lubricación.
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