Anillos de desgaste
Función . Los anillos de desgaste sirven para disminuir los escurrimientos escurrimientos (recirculación) (recirculación) de los líquidos manejados por las bombas, siendo además elementos ele mentos fáciles y baratos de remover en aquellas partes en donde, debido a las cerradas holguras que se producen entre el impulsor que gira y la carcasa fija, la presencia del desgaste es casi segura. De esta forma forma,, en lugar de tene tener que cambiar el impulsor o la carcasa (lo que resultaría muy costoso) solamente so lamente se quitan los anillos, los cuales pueden estar montados en la carcasa,, en el impulsor, o en ambos. Las bombas seriadas en servicios carcasa livianos no poseen anillos de desgaste. La propia carcasa y el rodete poseen superficies ajustadas de tal forma que el juego entre estas piezas sea pequeño.
Tipos de anillos de desgaste. Existen diferentes tipos de diseños para los anillos de desgaste para bombas centrifugas. Por supuesto, la selección del tipo más apropiado siempre dependerá del líquido que se quiera impulsar, la presión diferencial que se presente a través de la junta de escurrimiento, la velocidad de fricción y el diseño particular de la bomba centrifuga. Como es lógico suponer, los diseñadores de bombas centrifugas siempre usarán el tipo de anillos de desgaste que mejor se adapte a cada servicio de bombeo. Podemos mencionar los siguientes tipos de anillos de desgaste para bombas centrifugas: - Anillo de desgaste. Es un tipo de anillo de desgaste muy solicitado. Se caracteriza por el hecho de que la junta de escurrimiento consiste en un espacio libre anular derecho. - Anillo de desgaste tipo L. Aunque el anillo de desgaste tipo L es tan empleado como el anterior, se diferencia en que presenta un amplio espacio axial libre entre el impulsor y el anillo de la cubierta, por lo que la velocidad del flujo del líquido que está dentro del ojo de succión del impulsor es relativamente baja.
- Anillos de desgaste de boquilla. A un “anillo de desgaste de tipo L” se le ubica dentro del tipo de “anillos de desgaste de boquilla” si también pueden guiar el líquido impulsado hacia el
interior del ojo de impulsión. - Anillos de desgaste de laberinto. Se le denomina “anillos de tipo de laberinto” a aquellos anillos que tienen
dos o más juntas de escurrimiento anulares que a la vez se encuentran
conectadas por cámaras de alivio. En este tipo de anillos de desgaste para bombas centrifugas, como en el paso se interponen varias cámaras de alivio, la energía de velocidad en el chorro se disipa en cada cámara de alivio, lo cual implica un aumento en la resistencia. Esto permite que pueda existir un mayor espacio libre. - Anillo de desgaste de interferencia. El anillo de desgaste de interferencia es una versión del “anillo de desgaste de laberinto” que sólo presenta una cámara de alivio.
- Anillo de desgaste de escalón para bombas centrifugas El tipo de anillo de escalón utiliza dos elementos planos de anillo con diámetros ligeramente diferentes en todo el ancho de la junta de escurrimiento con una cámara de alivio entre ellos.
Espacio libre (juego) y combinaciones metálicas . Existen ciertas normas y tolerancias, que son elaboradas por los fabricantes, para el espacio libre más conveniente de juntas de desgaste de metales resistentes a las raspaduras en bombas centrifugas de servicio general. Estas normas pueden aplicarse a las siguientes combinaciones metálicas: (a) Bronce con otro bronce distinto (b) hierro fundido con bronce (c) acero con bronce (d) metal monel con bronce (e) hierro fundido
Desgaste. La vida útil de los anillos dependerá del desgaste. Este se dará debido al rozamiento y el grado de contaminación del fluido de trabajo (puede ser abrasivo, estar bajo condiciones no estables). El espacio libre aumenta y junto con él la recirculación hidráulica. El anillo deberá ser cambiado cuando esta se vuelve tan significativa que el bajo rendimiento de la máquina justifica el costo de la reparación. El deterioro en exceso en algunos casos puede producir también excesiva vibración, calentamiento, fallo en el cojinete, rotura en el eje, entre otros .
Medición del espacio libre en la bomba centrifuga. Para medir el espacio libre de los anillos de desgaste se inserta un calibrador de claros entre las partes fijas y las giratorias. Cuando lo anterior no es posible, se puede hacer una aproximación. Para ello se sigue el siguiente procedimiento: Montamos un indicador de cuadrante en el impulsor. Manteniendo fijo el anillo en el cubo del anillo de desgaste, calibramos a cero la lectura del
cuadrante. Luego, se empuja hacia arriba el anillo fijo desde abajo y se lee la lectura máxima del cuadrante que corresponde al espacio libre diametral. Pero si la bomba centrifuga se ha desarmado, el procedimiento normal consiste en medir independientemente el diámetro interno del ajuste del anillo de desgaste y el diámetro externo del cubo del anillo de desgaste el impulsor. Para ello se usan respectivamente micrómetros de interiores y exteriores. El juego vendría a ser la diferencia entre las lecturas máxima del diámetro interno y mínima del diámetro externo. Es muy importante que el impulsor y los anillos de desgaste tengan la misma temperatura antes de hacer las mediciones.
Montaje. El montaje de los anillos de desgaste y sus fijaciones locales, pueden ser realizados con pasadores, montaje por interferencia, fijación por tornillo o soldadura, dependiendo del diseño de la bomba. Algunas normas de construcción indican que, además de la pieza de fijación, es necesario soldarlos, esto ocurre generalmente en aplicaciones con fluidos a altas temperaturas, con el fin de evitar que con una dilatación el anillo se suelte. En el bombeo de líquidos con sustancias abrasivas en suspensión, las bombas pueden ser suministradas con placas de desgaste con un sistema de lavado mediante un líquido limpio de una fuente externa.
Conclusión. Los anillos de desgaste contribuyen a la eficiencia de la bomba de diversas maneras: Serán piezas de frecuente remplazo en relación a otras piezas, pero eso tiene el propósito de abaratar costos ya que tener que cambiar, por ejemplo, el rodete debido al desgaste resultaría mas caro. Existen diversos tipos de anillos en cuanto a diseño y material constructivo. Esto nos permite cubrir nuestras necesidades para diversos diseños de bombas a la hora de combatir la recirculación hidráulica o bombear líquidos con características desfavorables (abrasión, sustancias corrosivas, con partículas suspendidas, etc.). Entre los más simples encontramos los planos y tipo L; entre los más sofisticados, con formas más complejas y cámaras de alivio, encontramos por ejemplo los de laberinto. No se requiere instrumentación ni procedimientos costosos para el montaje de los anillos. Como para todos los elementos de máquinas en este campo de trabajo, hay diversas normas y mucha información en manuales de bombas que podrán ser muy útiles en complemento con la propia experiencia en el tema.
