MANTENIMIENTO DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

TECSUP PFR Mantenimiento Industrial

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UNIDAD XV

MANTENIMIENTO DE BOMBAS CENTRFUGAS Mantenimiento de los componentes principales de las bombas Por el tipo de trabajo de mantenimiento a realizar, los grupos principales de componentes se dividen en tres grupos (figura 1):

La caja ____ y el impulsor ____ La cmara de sellado ____ y el sello ____ El soporte ____ y el eje ____

Figura 1: Partes de la bomba centrfuga

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1. CAJA E IMPULSOR La caja y el impulsor debe inspeccionarse si tiene excesivo desgaste, corrosin o picaduras (figura 2).

1.1 INSPECCIONES EN EL IMPULSOR

En el impulsor, las reas ms susceptibles se indican por las flechas (de a hasta d en la figura 3): a. Inspeccionar los labes del impulsor si

estn daados. Cambiar si tienen ranuras ms profundas de 1/16 (1.6 mm) o si est desgastado uniformemente ms de 1/32 (0.8 mm). (rea a).

b. Inspeccionar las gualderas si estn daadas. Cambiar si estn desgastadas o dobladas ms de 1/32 (0,8 mm). (rea b).

c. Inspeccionar los bordes de ataque y posterior de los labes si tienen picaduras, y daos de erosin o corrosin. Cambiarlos como en el No. 1. (rea c).

d. Limpiar y verificar el dimetro interior del agujero del impulsor.

e. Verificar el balanceo del impulsor. Debe volver a balancear si excede el criterio del

ISO G1.0.

Figura 2

Figura 3: Impulsor


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1.2 INSPECCIONES EN LA CAJA

1.3 INSPECCIONES EN EL ANILLO DE DESGASTE

a. Medir los dimetros de los anillos de desgaste (figura 5 y 6). Revise picaduras y corrosin.

b. Calcular las holguras diametrales 2H (figura 5). Los mnimos huelgos diametrales deben corresponder a los recomendados en los manuales de mantenimiento del fabricante (Tabla 1).

c. Cambiar los anillos de desgaste cuando las holguras diametrales

excedan dos veces el huelgo mnimo o cuando el rendimiento hidrulico ha disminuido a niveles inaceptables.

En la caja las reas ms susceptibles se indican por las flechas (e y f en la figura 4): a. Desgaste o ranuras localizadas,

mayores de 1/8 (3,2 mm) de profundidad.

b. Picaduras mayores de 1/8 (3,2 mm) de profundidad.

c. Irregularidades en las que la superficie de asiento de la junta pueda dificultar o impedir el sello.

Las bombas estn equipadas con anillo en la caja y en la mayora de los casos en el impulsor y la cmara de sellado (figuras 4, 5 y 6). El desgaste excesivo entre los anillos o cuando aumentan excesivamente la holgura, el rendimiento hidrulico de la bomba disminuye significativamente.

Figura 4: Caja

Figura 5: Holgura en los anillos de desgaste


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Consultar el manual de mantenimiento del fabricante para ver las instrucciones del cambio de los anillos de desgaste.

Tabla 1: Ejemplo de las holguras establecidas por el fabricante de la bomba.

Figura 6: Anillos de desgaste de la cmara, del impulsor y de la caja


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Preguntas de repaso

Cmo corregir la excesiva holgura entre los anillos de desgaste?; segn lo mostrado en la figura 5, solo el impulsor tiene anillo y su dimetro aproximado mide 180mm; cul sera las correcciones a realizar:

_________________________________________________________________

Cmo est constituido los anillos de desgaste en una bomba con impulsor abierto?; segn las figuras 8 y 9, y cules seran las actividades de mantenimiento que se deben realizar:

_________________________________________________________________

Figura 7


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2. UNIDAD DE SELLADO

La unidad de sellado cumple la funcin de controlar la fuga del medio de bombeo presurizado dentro de la caja de la bomba; justo en la zona por donde ingresa el eje a la caja de la bomba. Las bombas son selladas de dos formas (figura 10): Sellado por Prensaestopas Sellado por Sello mecnico

Adems se presentan dos tipos especiales de unidad de sellado que son: Sellado Dinmico Bombas sin sello

a) Sellado con Prensaestopas El prensaestopas est formado un grupo de empaquetaduras de forma de aros de seccin cuadrada empacadas dentro de la cmara y trabaja friccionando directamente en la superficie de la camisa del eje (figuras 11 y 12). La empaquetadura se suministra en forma de soguilla en carrete. El material de la empaquetadura que se utiliza debe ser adecuado para el lquido bombeado.

Figura 8: montaje del impulsor abierto Figura 9: montaje del plato lateral de succin

Figura 10


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La instalacin de las empaquetaduras se debe realizar empacando en el mismo lugar (figura 13), justo antes de hacer funcionar la bomba. En la instalacin se incluir opcional de ser necesario el anillo de cierre hidrulico.

Figura 11: Empaquetadura

Figura 12: Prensaestopas

1. ______________________________

2. ______________________________

3. ______________________________

4. ______________________________

5. ______________________________

6. ______________________________

7. ______________________________

8. ______________________________

9. ______________________________

Figura 13


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Inspecciones Examine la camisa del eje para determinar si est gastada o rayada;

reemplcela si es necesario (figura 14).

Asegrese de que la tapa del prensaestopas y cmara del sello estn limpias. Reemplcelas si tienen picaduras o desgaste de ms de 1/8 (3.2mm) de profundidad (Figuras 15 y 16).

Instrucciones para la instalacin de la empaquetadura

Figura 14: Desmontaje de la cmara de sellado

Figura 15: Juego de la empaquetaduras

Figura 16: Inspecciones en la cmara

a. Lave todo el sistema, Cierre el paso de corriente al motor. Cierre las vlvulas. Descargue toda la presin. Utilice ropa de seguridad y protjase la vista.

b. Retire todo el juego de empaques usados

de la caja con el gancho extractor. Limpie la caja y la camisa del eje. Con un espejo revise la caja para descartar desgastes, picaduras o estras. Reemplace la camisa si el desgaste es excesivo. Mueva el eje para detectar desgaste en el rodamiento. Reemplace el rodamiento si es necesario (figura 17).

c. Seleccione el tamao apropiado de

empaque (espesor o seccin) y la cantidad de anillos de empaques (figura 18).

2

ABSeccin

Seccin

eDCantidad

Figura 17

Figura 18


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d. Corte la empaquetadura sin torcer. Use un manguito del mismo dimetro de la camisa para realizar el corte. No estire. no aplane y mantenga limpio el empaque (figura 19 y 20).

e. Instale uno por uno cada anillo de empaque. Lubrique con lubricante

compatible la caja, la camisa y el empaque. Instale el eje en forma de S (figura 21 y 22). Presione cada anillo en la cavidad de la caja y asiente bien con la herramienta de presionar o con la brida del prensaestopas (figura 23).

Figura 19

Figura 20

Figura 21

Figura 22

Figura 23


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f. La instalacin del anillo de sierre hidrulico es opcional, si es necesario se debe instalar. Posicione con ligeros golpes para alinear con el orificio de lavado (figura 24).

g. Hermetice ligeramente la cmara del

prensaestopas. La pestaa de la brida debe ingresar unos 3mm dentro de la cavidad. Gire el eje con la mano (figura 25).

Rango de escape o goteo recomendado

del eje en mm goteo en funcionamiento

Hasta 25 3 cc/min.

50 6 cc/min. 75 9 cc/min. 100 12 cc/min. 150 18 cc/min. 200 24 cc/min. 250 30 cc/min.

h. No arrancar en seco. Conectar el motor, hacer circular agua en toda la cmara y abrir las vlvulas. Cebar la bomba y purgar el aire.

i. Al principio deje que el prensaestopas tenga goteo abundante y gradualmente

restrinja el escape en la cmara hasta llegar al rango de goteo permitido. j. Reemplace la empaquetadura cuando el escape no puede ser controlado al goteo

recomendado para la cmara. k. Disponer el uso de la empaquetadura de acuerdo con las regulaciones establecidas

o normadas.

Figura 24

Figura 25


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l. Las herramientas para el desmontaje se solicitan por nmero del 1 al 5, de acuerdo al tamao del empaque (figura 26).

b) Sellado con Sello mecnico

Las configuraciones y las opciones de sellos mecnicos son tan extensas como los modelos y diseos de bombas. Cada sello mecnico tiene unos lmites de operacin determinados por sus caractersticas constructivas y los materiales empleados (figura 27).

La consideracin de todos los parmetros de la aplicacin y las caractersticas del comportamiento del fluido dar lugar aun largo servicio del sello mecnico libre de averas y mejorar el rendimiento de la bomba y del proceso (Figura 28 y 29).

Figura 27: Ejemplo de los lmites de aplicacin de un determinado tipo de sello mecnico

Figura 28: Sello mecnico simple monoresorte

Herramienta Gancho N de tamao Para tamao de empaque

1 5/16 2 3/8 3 7/16 4 9/16 5/8 5 1 1/16 1

Figura 26


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c) Sellado con Sello dinmico

Una tercera opcin de sello dinmico para las aplicaciones exigentes, donde el sello mecnico o el prensaestopas requieren un lavado externo y/o una atencin constante y costosa; por ejemplo para el bombeo de lodos sin lavado, como son la pulpa de papel.

La opcin de sello dinmico est idealmente adaptada para manejar las aplicaciones exigentes como es el bombeo de lodos; donde los sellos mecnicos o empaquetaduras convencionales, requieren un lavado exterior y/o atencin constante costosa (figura 30).

Est conformado por un repelente (expulsor) ubicado entre la cubierta de la caja y la cmara de empaquetadura; adems est provisto de un disco flexible que previene las perdidas cuando la bomba no esta operando.

Figura 29: Ejemplo de un sello mecnico modular para aplicaciones variantes como son en: agua, hidrocarburos, custicos y cidos.


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Figura 30: Ejemplo de una bomba con sello dinmico

Figura 31: Bomba con sellado dinmico en funcionamiento


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3. SOPORTE DE RODAMIENTOS

Debe evaluarse la condicin de los residuos del lubricante usado; a menudo es til realizar un anlisis del aceite.

Los soportes de rodamientos (figura 33) deben ser inspeccionados para verificar que no haya contaminacin o daos. La condicin de los rodamientos proporcionar informacin til sobre las condiciones de funcionamiento del soporte de rodamientos. Los daos de los rodamientos deben investigarse para determinar la causa. Si la causa no es el desgaste normal, debe corregirse antes de colocar a la bomba nuevamente en servicio.

Figura 33

Figura 32: Bomba con sellado dinmico sin funcionamiento

(mquina parada)


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Inspecciones y verificaciones en el soporte

Inspecciones y verificaciones en el eje

Figura 34: Puntos en los cuales deben realizarse inspecciones y

verificaciones en el soporte

a. Verifique los ajustes en los apoyos de los cojinetes. Si alguno est fuera de la tolerancia, reemplace el eje (Figura 35 y 36).

b. Verifique la rectitud del eje.

Reemplace el eje si el descentramiento excede los valores recomendados por el fabricante (Figura 36).

c. Revise la superficie del eje y

la camisa para detectar ranuras o picaduras. Reemplcelos si se identifica alguna (Figura 37).

Figura 35: El eje debe ser desarmado completamente para inspeccionar los apoyos

a. Inspeccione visualmente el soporte (figura 34) para detectar grietas. Inspeccione las superficies interiores del soporte para detectar herrumbre, incrustaciones o residuos. Quite todo el material suelto y ajeno.

b. Inspeccione el alojamiento para los rodamientos de acuerdo con la tabla de identificacin y correccin de problemas de alineamiento y de dimensiones fuera de tolerancia.

c. Si el soporte se ha expuesto al lquido

bombeado, inspeccione para verificar que no haya corrosin o picaduras. Asegrese de que los pasajes de lubricacin estn despejados.


300

4. VERIFICACIONES EN LA BOMBA

4.1 DESMONTAJE Y MONTAJE DE LA BOMBA

El desmontaje y montaje de la bomba debe ser llevado a cabo siguiendo las instrucciones y recomendaciones del fabricante de la bomba. En el proceso mismo de montaje de la bomba estn incluidos verificaciones y regulaciones que se van realizando conforme se esta armando la bomba y que termina con la puesta en marcha de la bomba. A continuacin se indican las instrucciones de reemplazos de partes, de las regulaciones y verificaciones corrientes a realizar; que variar segn el diseo y las condiciones de funcionamiento de la bomba:

a. Instrucciones de la instalacin de los rodamientos apareados b. Procedimiento de reemplazo de la camisa del eje c. Ajuste del espaciamiento del impulsor d. Verificaciones en el soporte con respecto al el eje, la cmara de sellado

y el impulsor e. Instalacin del sello mecnico segn las instrucciones del mismo el

fabricante f. Instrucciones de la instalacin de los sellos en las tapas del soporte de

rodamientos g. Instrucciones de la Instalacin del acoplamiento

Figura 36: Puntos en los cuales deben realizarse inspecciones y verificaciones en el eje

Figura 37: Puntos en los cuales deben realizarse inspecciones y verificaciones en la camisa del eje


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h. Cambio del lubricante en el soporte de rodamientos i. Alineamiento de la bomba con el motor

4.2 VERIFICACIONES DURANTE EL MONTAJE DE LA BOMBA

Las verificaciones durante el proceso de montaje se realizarn siguiendo estrictamente las instrucciones impertidas por el fabricante; estas verificaciones estn determinadas por la condicin de funcionamiento, por el tamao, por el medio de bombeo, entre otros.

Ejemplo de verificaciones en el soporte

Verifique en el soporte la desviacin en el asiento para el bastidor de la cmara de sellado. Gire el eje 360. Si la lectura total en los relojes es superior a 0.005 (0,13mm), determine la causa y corrija el problema antes de continuar (figura 38).

Preguntas: Qu herramientas utilizara para esta verificacin?: __________________________________

__________________________________

Indique dos causas probables que pudieran originar una excesiva desviacin en el asiento para el bastidor.

__________________________________

__________________________________

Cules seran las dos alternativas de correccin para una desviacin excesiva en el asiento para el bastidor de la cmara? __________________________________

__________________________________

Figura 38: Verificacin durante el montaje, establecida por el fabricante


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PREGUNTAS SOBRE VERIFICACIONES Comprenda la verificacin que muestra la figura 39:

A. Qu verificacin est mostrando la figura?

______________________________ B. Cunto es el valor recomendado segn la tabla, si se tratara de un

rodamiento doble? ___________ C. Qu significara MTX? ____________________ D. Los valores de la tabla se pueden aplicar a todas las bombas centrfugas?

por qu?

_______________________________________________________________ E. Cmo actuar en el eje para obtener el valor de la medicin en el reloj

comparador?

____________________________________________

Figura 39: Ejemplo de una verificacin durante el montaje de la bomba

Tabla 2

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