Mantenimiento Industrial
Trabajo de Investigación:
Realiza:
Docente Responsable:
Fecha de entrega: 11 – 05 – 2012 Arequipa – Perú – 2012
Mantenimiento de Maquinaria de Planta
Tabla de contenido
1.
Introducción ........................................................................................................................... 4
2.
Resumen................................................................................................................................ 6
3.
Objetivos ................................................................................................................................ 6
4. Antecedentes Antecedentes ........................................................................................................................ 7 5. Alcances ................................................................................................................................ 7 6.
Desarrollo del trabajo ........................................................................................................... 8
Marco teórico. ............................................................................................................................... 8 a.
Mantenimiento - Bomba Centrifuga ................................................................................... 9
b.
Instalación - Bomba Centrifuga ........................................................................................ 15
c.
Puesta En Marcha de una Bomba Centrifuga ............................................................... 22
8.
Conclusiones. ...................................................................................................................... 27
10.
Bibliografía. ...................................................................................................................... 27
11.
Anexos ............................................................................................................................. 27
2
Mantenimiento de Maquinaria de Planta
Tabla de contenido
1.
Introducción ........................................................................................................................... 4
2.
Resumen................................................................................................................................ 6
3.
Objetivos ................................................................................................................................ 6
4. Antecedentes Antecedentes ........................................................................................................................ 7 5. Alcances ................................................................................................................................ 7 6.
Desarrollo del trabajo ........................................................................................................... 8
Marco teórico. ............................................................................................................................... 8 a.
Mantenimiento - Bomba Centrifuga ................................................................................... 9
b.
Instalación - Bomba Centrifuga ........................................................................................ 15
c.
Puesta En Marcha de una Bomba Centrifuga ............................................................... 22
8.
Conclusiones. ...................................................................................................................... 27
10.
Bibliografía. ...................................................................................................................... 27
11.
Anexos ............................................................................................................................. 27
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Índice de Ilustraciones
Ilustración 1 Bomba Centrifuga - Fuente desconocida ....................................................................... 4 Ilustración 2 Partes de una Bomba Centrifuga - Fuente desconocida ................................................ 5 Ilustración 3 Vista de corte de una bomba de flujo radial - Fuente desconocida ............................... 8 Ilustración 4 Vista de corte de una Bomba de Flujo Semiaxial - Fuente desconocida......................... desconocida......................... 8 Ilustración 5 Fundación o base, sólida y robusta - fuente SIHI PUMPS ............................................. 15 Ilustración 6 Estructura nivelada - Fuente SIHI PUMPS .................................................................... 15 Ilustración 7 Espacio alrededor de la base - Fuente SIHI PUMPS ...................................................... 15 Ilustración 8 Estructuras de soporte soporte de tuberías de succión succión y descarga - Fuente SIHI PUMPS........ PUMPS........ 16 Ilustración 9 Inclinación ascendente - Fuente SI HI PUMPS ............................................................... 16 Ilustración 10 Válvula de pie y filtro - Fuente SI HI PUMPS................................................................ PUMPS................................................................ 17 Ilustración 11 Reducción excéntrica - Fuente SIHI PUMPS................................................................ PUMPS ................................................................ 17 Ilustración 12 Inclinación descendente - Fuente SIHI PUMPS ........................................................... 18 Ilustración 13 Válvula de Cierre - Fuente SIHI PUMPS ...................................................................... 18 Ilustración 14 Filtro Y - Fuente SIHI PUMP ........................................................................................ 19 Ilustración 15 Tramo Estabilizador - Fuente SIHI PUMP ................................................................... 19
Índice de Tablas
Tabla 1 Revisiones Diarias para el Mantenimiento Preventivo ......................................................... 10 Tabla 2 Revisiones Semanales para el Mantenimiento Preventivo .................................................. 11 Tabla 3 Revisiones e inspecciones inspecciones para el Mantenimiento .............................................................. 12 Tabla 4 Plan de Mantenimiento – Fuente Propia.............................................................................. Propia.............................................................................. 13
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Mantenimiento de Maquinaria de Planta
1. Introducción
Las Bombas centrifugas, son equipos para bombear fluidos corrosivos y no corrosivos a una eficiencia hidráulica máxima. Sus ventajas principales son:
Más económicas que las bombas de émbolo equivalente.
Son muy versátiles en sus capacidades y presiones
Caudal constante.
Presión uniforme.
Sencillez de construcción.
Tamaño reducido.
Bajo mantenimiento.
Flexibilidad de regulación.
Vida útil prolongada.
No tienen movimientos alternativos.
Algunas Aplicaciones :
Ilustración 1 Bomba Centrifuga - Fuente desconocida
Las bombas centrífugas son las bombas que más se aplican en diversas industrias, en las que destacan: Industria alimenticia: Saborizantes, aceites, grasas, pasta de tomate, cremas, vegetales trozados, mermeladas, mayonesa, chocolate, levadura y demás. Industria de cosméticos: Cremas y lociones, tintes y alcoholes, aceites, entre otras. Industria farmacéutica: Pastas, jarabes, extractos, emulsiones. Bebidas: leche, cerveza, aguardientes, concentrados de fruta, jugos y más. Principio del funcionamiento de las bombas centrífugas Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos niveles y transforman un trabajo mecánico en otro de tipo hidráulico. La energía se comunica al líquido por medio de álabes en movimiento de rotación, a diferencia de las bombas de desplazamiento volumétrico o positivo, de las 4
Mantenimiento de Maquinaria de Planta
rotativas (de engranajes, tornillos, lóbulos, levas, etcétera) y alternativas de pistón, de vapor de acción directa o mecánicas. Elementos que forman una instalación con una bomba centrífuga
1. Empaque. 2. Flecha. 3. Rodete. 4. Voluta. 5. Entrada. 6. Anillo de desgaste. Ilustración 2 Partes de una Bomba Centrifuga Fuente desconocida
7. Difusor. 8. Salida.
Funcionamiento
Una tubería de aspiración que termina en la brida de aspiración. Dentro de una cámara hermética dotada de entrada y salida gira una rueda (rodete), el verdadero corazón de la bomba. El rodete es el elemento rodante de la bomba que convierte la energía del motor en energía cinética. El líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta la entrada del rodete y este (alimentado por el motor) proyecta el fluido a la zona externa del cuerpo-bomba debido a la fuerza centrífuga producida por la velocidad del rodete. El líquido, de esta manera, almacena una energía (potencial) que se transformará en caudal y altura de elevación (o energía cinética). La voluta es una parte fija que está dispuesta en forma de caracol alrededor del rodete a su salida. Una tubería de descarga conectada con la bomba, el líquido se encanalará fácilmente, llegando fuera de la bomba.
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2. Resumen El presente trabajo establece los criterios de evaluación que se deben tomar para tres ámbitos de trabajo muy importantes en cuanto a bombas centrifugas se refiere, el primero de ellos, el mantenimiento, que cuenta con análisis de posibles fallas de acuerdo al histórico de este tipo de bombas en el cual se desarrolló un plan de mantenimiento modelo, que puede variar en casos específicos de utilización, el segundo en cuanto a la instalación, para la cual se puntualizó los pormenores que deben tomarse en cuenta a la hora de seleccionar el lugar físico donde asentara la bomba, así como sus requerimientos y demás criterios de importancia, para lo cual además se proporciona un video explicativo muy didáctico; y por último el arranque de este tipo de bombas tanto para el primer arranque como para arranques posteriores, en el cual se incluyeron tipos de cebado utilizados en la industria.
3. Objetivos Objetivo General:
Analizar las variables de instalación, puesta en marcha y planes de mantenimiento que se requieren para las bombas centrifugas en la Industria.
Objetivos Específicos
Establecer un plan de mantenimiento adecuado para una Bomba de tipo centrífugo, de acuerdo a condiciones de uso generales. Analizar los parámetros necesarios para la instalación de una bomba centrifuga y describirlos. Describir los pasos y proceso para la puesta en marcha de una bomba centrifuga, a condiciones generales.
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4. Antecedentes
Las bombas como todos los mecanismos, suelen presentar fallas luego de pasado un tiempo de su instalación, pero tomando los correctos parámetros de mantenimiento, luego de una correcta instalación y puesta en marcha, se puede alargar su tiempo de vida, en el caso particular de las bombas centrifugas, sus fallas más comunes son los sellos mecánicos por ser los elementos más sensibles seguidos de los rodamientos, aros de desgaste, ejes y acoples. Existen razones de índole mecánica como mal alineamiento entre conductorbomba, holguras insuficientes o excesivas de aros de desgastes o bujes, giro invertido. De índole operacional como tiempo insuficiente de precalentamiento, antes de la puesta en marcha del equipo en servicios de alta temperatura, operación en paralelo entre bombas con curvas de comportamiento muy disimiles con probabilidades de anulamiento de uno de los equipos, operación sostenida a flujos reducidos inferiores al mínimo continuo estable permitido para la bomba en función. Como un dato importante el flujo debe ser superior al 40% del correspondiente al punto de mayor eficiencia y no menor al que corresponde al inicio de la curva de NPSH. Desde el punto de vista de selección si la curva es muy plana puede ser inestable sobre todo en operación en paralelo igualmente si la curva es descendente a cero flujo con igual cabezal para dos valores de flujo (rama inestable), si el NPSH del sistema es menor al requerido por la bomba, si los planes del sello no son los adecuados o los flujos del flushing a las caras son excesivos o insuficientes.
5. Alcances
Este trabajo tomara como punto de partida la explicación general y teórica de los puntos requeridos, tanto para los temas de mantenimiento y puesta en marcha puesto que son los ámbitos de conocimiento, en la parte de selección abarcara el tema mediante un caso que explique los puntos de rigor.
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6. Desarrollo del trabajo Marco teórico. Tipos de bombas Centrifugas .- (Por Juan Carlos Goñi – Maquinas hidráulicas y térmicas)
Bombas de Flujo Radial. Son por lo general, de rodetes o impulsores de baja velocidad específica, que desarrollan cargas altas, con bajo caudal, donde la presión desarrollada se debe a la fuerza centrífuga.
Ilustración 3 Vista de corte de una bomba de flujo radial - Fuente desconocida
Bombas de Flujo Axial. Su rodete es de alta velocidad específica, y se emplean para caudales altos.
Bombas de Flujo mixto o semiaxial. Tienen un cambio de flujo de axial a radial en forma gradual.
Ilustración 4 Vista de corte de una Bomba de Flujo Semiaxial - Fuente desconocida
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a. Mantenimiento - Bomba Centrifuga Que es el mantenimiento.
Se entiende por Mantenimiento a la función empresarial a la que se encomienda el control del estado de las instalaciones de todo tipo, tanto las productivas como las auxiliares y de servicios. En ese sentido se puede decir que el mantenimiento es el conjunto de acciones necesarias para conservar o restablecer un sistema en un estado que permita garantizar su funcionamiento a un coste mínimo. Conforme con la anterior definición se deducen distintas actividades: - Prevenir y/o corregir averías. - Cuantificar y/o evaluar el estado de las instalaciones. - Aspecto económico (costes). A continuación se presentara las principales causas por la cuales ocasionan daños prematuras de una bomba son por la lubricación incorrecta, contaminación o por problemas de alineación. •
Lubricación Incorrecta:
Como la mayoría de la maquinaria, las bombas centrífugas necesitan aceite o grasa para lubricar los cojinetes, aunque también tienen requerimientos adicionales de lubricación. Los empaques y sellos de la bomba son a menudo lubricados por el flujo del fluido. Todas estas necesidades de fluido deben satisfacerse estrictamente si se desea obtener una vida útil máxima. •
Contaminación:
Una bomba puede contaminarse con basuras del fluido que se está bombeando o cuando se manipulan los accesorios de la bomba con las manos sucias. Una forma menos obvia de contaminación ocurre cuando el aire u otros gases se ven atrapados en la bomba. •
Alineación:
En la mayoría de los casos este método es olvidado o ignorada las cuales tiene como consecuencias grabes. La desalineación de la bomba y del elemento impulsor causa vibración y un desgaste excesivo de los cojinetes. También impone un esfuerzo innecesario sobre el eje. Las bombas deben ser desalineadas de acuerdo con las especificaciones del fabricante. 9
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Plan de Mantenimiento (De tipo Preventivo)
Revisiones Diarias
COMPONENTE A REVISAR
PASO A SEGUIR
Nivel de aceite
Revisar el nivel que se encuentre dentro de los límites establecidos por el fabricante. Y rellenar al nivel establecido si es que le falta.
Filtro de succión
Verifique la diferencia en la presión entre los manómetros colocados a cada del filtro. Sí la caída de presión aumenta, el filtro necesita limpieza.
Flujo de la bomba
Revise los medidores de succión y de descarga de presión para mantener el rendimiento de la bomba.
Fugas por los empaques
No debe existir alguna fuga por los empaques
Revisión del sello externo y de la inyección.
Si la bomba utiliza una fuente externa para lubricar los sellos o los empaques, siga las recomendaciones del fabricante para obtener la presión correcta del sello o de la inyección. La presión hidráulica excesiva puede acortar la vida útil de los sellos y empaques.
Temperatura de cojinetes.
Los cojinetes que trabajan demasiado calientes se desgastan prematuramente y pueden causar daños en otros accesorios. Por otro lado, los cojinetes enfriados con líquidos no se deben enfriar demasiado, pues podría producirse la condensación y hacer que los cojinetes se oxidaran. Revise la temperatura de los cojinetes con un termómetro. Muchos cojinetes de Bombas funcionan normalmente entre 60º C (130º F) y 66º C (150º F), lo cual es demasiado caliente al tacto.
Manténgase alerta a los ruidos ajenos a la operación normal de la bomba ya que éstos suelen indicar cavitación, vibración excesiva, falla de cojinetes u otros problemas que no deben ignorarse. Cuando deba reducir temporalmente el flujo de la bomba, jamás estrangule la línea de succión. Para reducir el flujo, ahogue la descarga, con todo cuidado. Cualquier reducción en el flujo de la bomba la sobrecalentará y aumentará el desgaste de los sellos y cojinetes.
Tabla 1 Revisiones Diarias para el Mantenimiento Preventivo
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Revisiones Semanales.
COMPONENTE A REVISAR
PASO A SEGUIR
Rotación del eje (sólo durante periodos de inactividad).
Siempre que la bomba se pare durante un largo periodo, gire el eje manualmente una vuelta y cuarto para lubricar los cojinetes y prevenir que se trabe el eje.
Tubería auxiliar.
Vea si hay fuga en las conexiones.
Vibración del eje y de los cojinetes.
Use un medidor de vibración manual para medir la vibración de los cojinetes y del eje. La vibración no deberá exceder de 0.002 in.
Tabla 2 Revisiones Semanales para el Mantenimiento Preventivo
Utilizar la vista, el oído y el tacto para detectar problemas antes de que estos causen desperfectos en la bomba. Estar alerta en caso que haya un rendimiento deficiente y ruidos no usuales, vibración o fugas. Vigilar regularmente los manómetros.
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Mantenimiento de Maquinaria de Planta
Revisiones Adicionales.
COMPONENTE A REVISAR
Lubricación de cojinetes.
Consumo de energía.
Pernos de sujeción.
PASO A SEGUIR
Verifique el nivel y el estado del aceite en el caso de cojinetes lubricados con aceite, y cambie el aceite a intervalos fijos. También debe existir un calendario definido para aplicar grasa en los cojinetes lubricados con Grasa Haga que la revisión del consumo de energía de la bomba sea parte de la rutina de operación. El consumo excesivo de energía es un signo de que es necesario revisar la alineación de la bomba, los cojinetes y otros accesorios. Los pernos de sujeción de la bomba no necesitan ser revisados con frecuencia, aunque una verificación oportuna del ajuste puede prevenir la necesidad de darle mantenimiento a la bomba como resultado de una vibración innecesaria. No abra una bomba sin necesidad, cuando lo haga Revise todas las partes y reemplace las partes desgastadas • Limpie e inspeccione la caja y asegúrese de que estén despejados los conductos del impulsor y del sello del líquido.
Inspección interna.
• Observe el impulsor y el anillo en busca de desgaste, erosión, rebabas o rayones, que pudieran causar un desequilibrio, vibración o deterioro. • Observe la camisa (manguito) y el eje en busca de desgaste, daños o quemaduras. El eje debe estar justo dentro de 0.001”. En caso de que la camisa o el eje muestren signos de daño o deterioro, reemplácelos
Tabla 3 Revisiones e inspecciones para el Mantenimiento
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Intermitencia de Revisión por días COMPONENTE A REVISAR
l i J i
l
i
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l
i
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l
i
i J i
l
i
i J i
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i
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i
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i
Nivel de aceite
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Filtro de succión Flujo de la bomba Fugas por los empaques Revisión del sello externo y de la inyección. Temperatura de cojinetes. Rotación del eje (sólo durante periodos de inactividad)
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
X
X
X
X
X
X
X
X
Tubería auxiliar.
X
X
X
X
X
X
X
X
Vibración del eje y de los cojinetes.
X
X
X
X
X
X
X
X
Lubricación de cojinetes. Consumo de energía. Pernos de sujeción. Inspección Interna
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
X
X X
X
X X X
X X
X X
En caso de detectarse un funcionamiento inusual, durante la parada programada más próxima Tabla 4 Plan de Mantenimiento – Fuente Propia
Procedimiento en caso de paro (De tipo Correctivo)
El detener una bomba implica mucho más que desconectarla. Al igual que en arranque, el paro de una bomba requiere una rutina:
1. Cierre la válvula de descarga para proteger la bomba del flujo en reversa y de la contra presión excesiva. No debe permitirse que la bomba opere con la válvula de descarga cerrada durante más de un tiempo mínimo. La bomba debe detenerse tan pronto como se cierre la válvula de descarga.
Procedimiento en caso de paro (De tipo Correctivo)
El detener una bomba implica mucho más que desconectarla. Al igual que en arranque, el paro de una bomba requiere una rutina:
1. Cierre la válvula de descarga para proteger la bomba del flujo en reversa y de la contra presión excesiva. No debe permitirse que la bomba opere con la válvula de descarga cerrada durante más de un tiempo mínimo. La bomba debe detenerse tan pronto como se cierre la válvula de descarga. 2. Si los empaques o sellos son lubricados externamente, la lubricación no se debe detener antes de que la bomba se apague 3. Apague la bomba. 4. Cierre la válvula de succión cuando la bomba vaya a permanecer apagada durante cierto tiempo. 5. Drene la bomba si existe alguna posibilidad de congelamiento.
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b. Instalación - Bomba Centrifuga
Planificación de la Instalación: Antes de instalar la bomba asegúrese de contar con una fundación sólida, robu sta, plana y nivelada que garantice el funcionamiento del conjunto motor bomba libre de vibraciones.
Ilustración 5 Fundación o base, sólida y robusta - fuente SIHI PUMPS
Ilustración 6 Estructura nivelada - Fuente SIHI PUMPS
Prevea suficiente espacio alrededor de la base para tener una adecuada ventilación del motor y para realizar cómodamente los trabajos de inspección y mantenimiento, de ser posible se debería disponer de al menos 70 cm por cada lado de la fundación base.
Ilustración 7 Espacio alrededor de la base - Fuente SIHI PUMPS
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Se deben tener previstas las estructuras adecuadas para soportar las tuberías de succión y descarga, ya que estas no se deben soportar en las bridas de la bomba para evitar fracturas y des alineamientos del conjunto motor- bomba
Ilustración 8 Estructuras de soporte de tuberías de succión y descarga - Fuente SIHI PUMPS
Tubería de Succión con Bomba en ASPIRACIÓN: Cuando el depósito del cual se toma el líquido está por debajo del nivel de la bomba, la tubería de succión debe montarse con una ligera inclinación ascendente asia la bomba para evitar la formación de bolsas de aire, adicionalmente se debe de contar con una válvula de pie con un filtro cuya superficie de filtrado sea al menos tres veces la sección de la tubería
Ilustración 9 Inclinación ascendente - Fuente SIHI PUMPS
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Ilustración 10 Válvula de pie y filtro - Fuente SIHI PUMPS
También se debe instalar una reducción excéntrica para prevenir las formaciones de bolsas de aire en la succión de la Bomba.
Ilustración 11 Reducción excéntrica - Fuente SIHI PUMPS
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Tubería de Succión con Bomba en CARGA: El depósito del cual se toma el líquido se encuentra sobre el nivel de la bomba; en este caso la tubería de succión debe montarse con una ligera inclinación descendente asia la bomba, para evitar así la formación de bolsas de aire
Ilustración 12 Inclinación descendente - Fuente SIHI PUMPS
Además se deberá instalar una válvula de cierre que debe rá permanecer abierta al cien por ciento mientras la bomba esté en operación, y solo de cerrará para trabajos de mantenimiento.
Ilustración 13 Válvula de Cierre - Fuente SIHI PUMPS
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Cuando se tenga certeza de que el líquido a bombear tendrá solidos abrasivos en suspensión se deberá instalar un filtro en Y cuya superficie de filtrado sea al menos tres veces la sección de la tubería donde está instalado.
Ilustración 14 Filtro Y - Fuente SIHI PUMP
Además Se debe instalar un tramo denominado estabilizador, el cual deberá tener a lo mínimo una longitud de 10veces el diámetro de la brida de succión de la
bomba y se usa para mantener el flujo laminar, aunque en algunos casos debe ser de mayor longitud
Ilustración 15 Tramo Estabilizador - Fuente S IHI PUMP
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Otros puntos importantes de la instalación:
Alineación:
La mala alineación puede causar el rápido desgaste, el ruido, la vibración. La alineación de la bomba y del accionador deberá verificarse cuando se instale la bomba y siempre que la bomba se desarme y vuelva a armarse. La alineación de una bomba alineada en la fábrica puede alterarse en tránsito; por lo tanto debe comprobarse antes de arrancar la bomba. La desalineación puede ser causada por la tensión impuesta sobre las tuberías. Si el tiende a separarse de la brida de la bomba, deberá ajustarse de manera tal que pueda sostenerse sin ejercer presión sobre la conexión de la bomba. La alineación puede verificarse con indicadores de cuadrante, dispositivos de proximidad, o como se describe en los siguientes procedimientos utilizando una regla y láminas de calibración. Tipos de alineación.
Los tipos de alineación consisten en alinear al conjunto motriz y la bomba para cada una de sus posibles desalineaciones. Las cuales son: alineación paralela, alineación angular, ajuste de la alineación. 1. Alineación Paralela: Las dos mitades de acoplamiento deben ser alineadas horizontal y verticalmente. Cuando la unidad se encuentra en la temperatura de operación, el eje de la bomba y el del accionador deben estar a la misma altura y los bordes de las mitades del acoplamiento deben estar parejos en ambos lados.
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El alineamiento paralelo se verifica colocando una regla a través de los bordes de acoplamiento en la parte superior, en la parte inferior y ambos lados. La regla descansa uniformemente sobre ambos bordes de acoplamiento en las cuatro posiciones. 2. Alineación Angular: La bomba y el elemento accionador deben ajustarse de tal manera que las caras del acoplamiento queden paralelas. Todas las mediciones deberán hacerse de conformidad con las especificaciones del fabricante.
3. Ajuste De La Alineación:
La desalineación angular o vertical puede corregirse añadiendo, ajustando o removiendo cuñas debajo del elemento accionador. La desalineación horizontal puede corregirse moviendo el elemento accionador hacia uno u otro lado.
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c. Puesta En Marcha de una Bomba Centrifuga Pasos adecuados para el arranque:
Los siguientes pasos es un método general que se debe seguir para arrancar la mayoría de las bombas. Tomando en cuenta los procedimientos adecuados por el fabricante de dicho equipo o de la planta para arrancar el equipo.
Importante: La seguridad es la consideración más importante en el arranque de cualquier equipo mecánico. Nunca accionar una bomba sin que la protección esté debidamente colocada en su lugar. Nunca remover un aviso de seguridad que usted no haya instalado.
1. Cebe la bomba si existe alguna posibilidad de que ésta se haya sido vaciada. 2. En las bombas enfriadas por fluido proveniente de una fuente externa, las válvulas de sello deben abrirse antes de arrancar la bomba. Si los sellos o los empaques de la bomba son enfriados por el fluido bombeado, las válvulas de sello se deben cerrar hasta que la bomba sea arrancada. 3. La válvula de succión debe abrirse completamente. 4. En el caso de algunas bombas, particularmente las de bajas velocidad, la válvula de descarga debe abrirse antes de arrancar la bomba. 5. Después de arrancar la bomba, abra inmediatamente todas las válvulas de sello que estén cerradas. 6. Si existe una válvula de purga encima de la carcasa, deje escapar el aire hasta que no haya más burbujas. 7. Si la válvula de descarga está cerrada, ábrala lentamente en los diez segundos posteriores al arranque. 22
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8. Vea el manómetro de descarga para estar absolutamente seguro de que el líquido está fluyendo a través de la bomba. 9. Es posible que, en un principio, la bomba emita un sonido áspero. Si ese ruido continúa es probable que la caja tenga aire. Pare la bomba y vuélvala a cebar. Si el ruido persiste, es posible que haya fugas de aire o carga de succión insuficiente.
Arranque Inicial.
Para el arranque inicial de una bomba después de un paro prolongado o después de que una ha sido desarmada para darle mantenimiento, requiere de algunas consideraciones adicionales:
1. Revise la dirección de rotación de la bomba y del motor siempre que se hayan desconectado los cables del motor. La bomba debe girar en la dirección indicada por la flecha que aparece en la carcasa de la bomba. 2. Verifique la alineación horizontal, vertical, y angular de la bomba y del motor. Para que la operación de las bombas transcurra sin percances es importante la alineación precisa de acuerdo con las tolerancias del fabricante. Nunca utilice un acoplamiento flexible como substituto de la alineación apropiada. 3. Revise para cerciorarse de que la bomba y las mangueras estén debidamente alineadas. 4. Gire el rotor una vuelta completa para cerciorarse de lo que hace libremente. 5. Inunde el sistema. Los fabricantes o proveedores algunas veces tienen un accesorio de manguera de alta presión para hacer más fácil este paso. 6. Después de que la bomba haya funcionado durante un par de horas, deténgala para revisar la alineación de nuevo, especialmente si la bomba está manejando un fluido caliente.
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Cebado de una bomba
La principal razón para cebar una bomba es la de iniciar la corriente de fluido. Sin embargo, aun cuando una bomba tenga suficiente fluido, todavía puede haber aire o gas en el fluido. Aún una pequeña cantidad de aire aumenta el calor o causa daños al impulsor.
La bomba debe cebarse completamente para asegurarse de que todo el aire y otros gases son eliminados de la bomba. Es probable que una bomba que continúe operando con sonido de matraca, después del arranque, contenga aire o gas y deba ser cebada nuevamente, pues el aire dentro de una bomba provocará calor excesivo y daños por la cavitación.
Métodos para cebar una bomba:
Existen varias formas de cebar una bomba los cuales son los siguientes:
1. Cebado por gravedad: Una bomba que se instale por debajo del nivel del líquido bombeado se ceba a sí misma. Si se instala una válvula de alivio en la parte superior de la carcasa, ésta se puede abrir al arrancar la bomba para asegurarse de que se ha eliminado todo el aire. Con este método de cebado, conviene montar un interruptor en el tanque de succión para detener la bomba si el nivel del líquido desciende por debajo el tubo de succión.
2. Cebado con inyector o aspirador: La bomba que opera debajo de un elevador de succión puede ser cebada por medio de un eyector o aspirador instalado encima de la carcasa de la bomba. El 24
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aire comprimido, el vapor y el agua, enviados a través del eyector, reducen la presión en la parte superior de la bomba y hacen subir el fluido para que salga a través de la válvula de alivio. a. Cierre la válvula en el tubo de descarga cerca de la bomba y abra la válvula de succión. b. Cuando el eyector inicie una descarga continúa del fluido y arranque la bomba. c. Vea si se produce una corriente estable de fluido estable desde el eyector. Si se interrumpe la corriente de descarga la bomba no se habrá cebado y debe detenerse para iniciar desde un principio, el proceso de cebado. d. La bomba estará cebada cuando exista una corriente estable de fluido. 3. Cebado con una bomba de vacío: Las bombas que operan con un elevador de succión también pueden ser cebadas con una bomba de vacío. El manejo de una bomba de vacío es similar al de un eyector o aspirador, excepto que se crea un vacío en la parte en la parte superior de caja para extraer el aire y permitir así que el fluido se eleve hacia la parte superior de la carcasa.
4. Cebado manual: El cebado manual consiste en la operación de una válvula de pie (llamada también válvula de retención) que se instala en la base de la tubería de succión. Este método se usará sólo cuando no exista otra forma de cebar la bomba.
Para cebar manualmente una bomba, cierre la válvula de compuerta en la descarga y después vierta líquido en la parte superior de la carcasa de la bomba hasta que se derrame. Este método funciona debido a que la válvula de pie permite el flujo del fluido sólo en una dirección dentro de la tubería de succión. Cuando no hay flujo, el flotador forma un sello con el empaque. Sin embargo, surgirá un problema, si un cuerpo extraño, por pequeño que sea, se introduce entre el flotador y el empaque, ya que impedirá que la válvula de pie se 25
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cierre completamente y permitirá que el fluido se escape de la bomba. Las válvulas de pie deben ser inspeccionadas y deben limpiarse con frecuencia.
5. Cebado automático: El equipo de cebado automático se instala a menudo en bombas no atendidas, que arrancan y se detienen automáticamente, para asegurarse de que están cebadas. Existen diferentes diseños de cebadores automáticos que deberán operarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
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Mantenimiento de Maquinaria de Planta
7. Conclusiones.
Se estableció un plan de mantenimiento para una Bomba de tipo centrífugo, de acuerdo a condiciones de uso generales, las cuales pueden variar si el lugar de instalación no cuenta con el ambiente mínimo requerido para el posicionamiento de una de estas bombas, además de acuerdo a los trabajos específicos que estas desempeñen. Se determinaron y puntualizaron los parámetros necesarios para la instalación de una bomba centrifuga, los cuales fueron descritos paso a paso, y permitirán prolongar el tiempo de vida del equipo. Aclarado el procedimiento para la puesta en marcha de una bomba centrifuga, se determinaron algunos otros trabajos adyacentes a este proceso, como es el cebado y otros. En sintonía con los puntos desarrollados se vio por conveniente adjuntar un ejemplo de selección de bombas, aspecto que es muy importante previó a lo desarrollado en este trabajo.} Se determinó como misiones del mantenimiento, la vigilancia permanente, las acciones preventivas, las acciones correctivas o reparaciones en última instancia presentada la falla o inconveniente y por ultimo luego de vencidos los tiempos de vida se deberá reemplazar la maquinaria en cuestión. Por último, tomar todas las recomendaciones y consideraciones en la instalación y puesta en marcha de una bomba centrífuga, antecedida de un buen análisis de selección y precedida de un correcto mantenimiento vasado en la confiabilidad, se podrá: Aumentar la disponibilidad de los equipos, reducir los costes al mínimo compatible con el nivel de disponibilidad necesario, mejorar la fiabilidad de la máquina 8. Bibliografía. Juan Carlos Goñi – Maquinas hidráulicas y térmicas, 2005 primera edición.
Sistemasdebombeo.com – BMPUMPS – visitada el 10 de mayo del 2012
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=ycStpC16OwA, video didáctico – Instalación de Bombas; Fuente SIHI PUMPS, visitado el 10 de mayo del 2012
9. Anexos
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Ejemplo de una Selección de bomba
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La instalación que se muestra en la figura va a trabajar a 1600 m.s.n.m. y transporta un caudal de 3
agua de 36 m /h. Si la tubería es de acero SCH 40 y La longitud recta (LD) de la tubería de descarga es de 30m, la longitud recta (LS) de la tubería de succión es de 7m.
K=0.15
0 2
K=2.2
k=0.7
5 . 6
K=0.8
Análisis Previos
̇ ̇ ⁄ ̇ ⁄ ⁄ ̇
Para un tubo de 3 ´´ nominales
Velocidad para la succión y descarga
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Reynolds
Rugosidad
Entonces por tabla:
Se pide Determinar:
⁄ ⁄ ⁄
a) Las pérdidas en la succión en m.
[[ ] ] 30
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b) Las pérdidas en la descarga en m.
[ ] [ ] [ ] c)
La ecuación de la altura neta
d) La altura neta o ADT para el caudal dado
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e) El NPSH disponible. Previamente:
Entonces:
f)
La bomba marca hidrostal si esta va estar acoplada a un motor que gira a 3600 rpm.
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g) La eficiencia de la bomba seleccionada
Utilizando las tablas:
h) El diámetro del impulsor de la bomba seleccionada Utilizando las tablas:
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i)
La potencia al agua de la bomba seleccionada
Utilizando las tablas:
j)
̇
El NPSH requerido de la bomba seleccionada.
Utilizando las tablas:
k) ¿Cavita o no cavita la bomba seleccionada?
Dado que:
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( )
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