“BUENAS PRÁCTICAS Y MANTENIMIENTO DE BOMBAS …
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“BUENAS PRÁCTICAS Y MANTENIMIENTO
DE BOMBAS HIDRÁULICAS”
Juanjo de Tierra
Industrias Cemu
Zaragoza a 13 de abril de 2019
JORNADA TECNICA PARA PERSONAL DE MANTENIMIENTO Y GESTORES DE COMUNIDADES DE
REGANTES. XII EDICIÓN.
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Alguien inteligente aprende de la experiencia de los demás.
(Voltaire)
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¿Qué es una bomba?
Es una máquina, encargada de aportarle la energía necesaria a un fluido, para que aumente su presión y pueda, por tanto, circular hasta el
punto deseado.
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Clasificación de las bombas
Desplazamiento positivo.
La energía aportada al fluido es periódica.
Suelen usan para el manejo de líquidos viscosos, tales como aceite, mieles, pinturas...
Los tipos principales son: engranajes, lóbulos, paletas y tornillo.
Rotodinámicas
La energía aportada al fluido es de forma continua.
Las más importantes son las centrífugas, que aportan la energía al fluido a través de un impulsor que gira sobre un eje, forzando a que el fluido circule hacia la periferia del impulsor
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Tipos de bombas centrífugas
Según flujo en el impulsor
Flujo radial Flujo mixto Flujo axial
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Tipos de bombas centrífugas
Según posición de la bomba
Horizontal Vertical Sumergida
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Tipos de bombas centrífugas
En función de número etapas
Una etapa Múltiples etapas
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Tipos de bombas centrífugas
En función de flujo de aspiración
Única Doble aspiración
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Elementos de una bomba centrífuga
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Elementos de una bomba centrífuga
IMPULSOR
-Encargado de suministrarle la
energía al fluido.
-Cuanto más diámetro, más presión tendremos.
-Cuanto más paso entre álabes más caudal.
-Daños en el impulsor disminuirán las prestaciones del equipo.
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Elementos de una bomba centrífuga
EJE
-Encargado de transmitir la potencia desde el motor.
-En ejes con acoplamiento, hay que comprobar la perfecta alineación.
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Elementos de una bomba centrífuga
AROS DE DESGASTE
-Evitan recirculaciones entre la
zona de alta y baja presión
-Elemento que desgasta con el rozamiento del giro de la turbina y es más económico de sustituir que cambiar el cuerpo de la bomba
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Elementos de una bomba centrífuga
RODAMIENTOS
-Soportan el eje
-Soportan cargas radiales y axiales que se producen en la bomba.
-Elemento que va lubricado, por lo que requerirá de mantenimiento.
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Elementos de una bomba centrífuga
SELLADO EJE
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Sellado en bombas centrífugas
EMPAQUETADURA
-Precisa mantenimiento para apretar y controlar la fuga.
-No se logra estanqueidad total
-Desgaste por fricción, pérdidas energéticas y de repuestos.
-Puede permitir trabajo en seco
-Sencillez, economía y facilidad de mantenimiento.
-El equipo no queda indisponible.
CIERRE MECÁNICO
-No precisa mantenimiento
-Estanqueidad total
-Buen comportamiento ante variaciones de velocidad.
-No desgasta ejes ni camisas. (Ahorro energético)
-Requiere personal cualificado para su sustitución.
-Puede quedar el equipo indisponible ante una rotura del mismo.
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Sellado en bombas centrífugas
EMPAQUETADURA
-Precisa mantenimiento para apretar y controlar la fuga.
-No se logra estanqueidad total
-Desgaste por fricción, pérdidas energéticas y de repuestos.
-Puede permitir trabajo en seco
-Sencillez, economía y facilidad de mantenimiento.
-El equipo no queda indisponible.
CIERRE MECÁNICO
-No precisa mantenimiento
-Estanqueidad total
-Buen comportamiento ante variaciones de velocidad.
-No desgasta ejes ni camisas. (Ahorro energético)
-Requiere personal cualificado para su sustitución.
-Puede quedar el equipo indisponible ante una rotura del mismo.
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Accionamiento de la bomba
El motor es el elemento que provoca el giro a la bomba.
Aunque existen varios tipos de motores en función de la tecnología empleada.
Tendremos motores eléctricos, de gasolina, de gasoil, neumáticos....
Nos centraremos en el motor más usual en bombas centrífugas.
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Accionamiento de la bomba
Motor eléctrico de corriente alterna de velocidad única y de
rotor de jaula de ardilla.
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Motor eléctrico de corriente alterna
Características eléctricas.
Potencia que puede
desarrollar en el eje.
Tensión de conexión.
230/400V 400/690V
Intensidad absorbida.
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Motor eléctrico de corriente alterna
Forma constructiva.
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Motor eléctrico de corriente alterna
Indice de Protección
-dos cifras, la primera hace referencia a la protección contra solidos, y la segunda contra agua.
IP23 – Sólidos menores de 12mm y caídas verticales de agua.
IP55- Casi estanco al polvo y al agua proyectada en todas las direcciones.
IP68- Estanco al polvo y sumergible.
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Motor eléctrico de corriente alterna
Tamaño
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Motor eléctrico de corriente alterna
Índice de eficiencia. IE
Nos mide la relación entre la potencia electrica consumida y la realmente aprovechada en el eje del motor. Es cuanto mayor es el índice menos pérdidas existen en el motor.
La normativa IEC nos obliga a que todos los motores instalados para potencia entre 0,75-375kw deben ser mínimo IE2 y estar equipados con un variador de velocidad.
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Aproximación para saber si una bomba cavitará.
Aspiramos agua a 20ºC
Velocidad de succión inferior a 1,5m/s velocidad = Caudal / sección
Tubería de aspiración DN superior al de bomba con reducción excéntrica
Cálculo Hp + Hz – Hf – Hpv > NPSHr + 0,5
Simplificando esta expresión tendríamos:
8m +Hz >NPSHr
En este caso para aspiraciones en carga no habría problema, pero para aspiraciones negativas, tendríamos:
8m +Hz >NPSHr → con nuestro valor de NPSHr=3m → Hz < 5m negativos
Las bombas centrifugas salvo excepciones no son autoaspirante y requieren de una válvula de pie.
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Aumentar NPSH disponible
-Disminuir las pérdidas de la aspiración (Diámetros mayores, menos elementos)
-Disminuir la altura de aspiración
-Aumentar la presión de aspiración
-Disminuir la velocidad de rotación bomba (3000 a 1500rpm por ejemplo
-Aumentar tamaño de impulsor
-Bomba de doble aspiración
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Elementos control de bombas
PTC PT100
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Elementos control de bombas
Transductor Presostato
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COSTE DE CICLO DE VIDA (LCC)
El LCC es un método para el calculo del coste de un bien o de una instalación a lo largo de su vida.
Incluye el precio inicial de compra, los costes de instalación, mantenimiento, consumo de energía y distribución.
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COSTE DE CICLO DE VIDA (LLC)
Coste adquisición
Coste de instalación
Coste de mantenimiento
Coste de funcionamiento
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EJEMPLO IMPORTANCIA DE LA SELECCIÓN DE UNA BOMBA EN
TERMINOS DE EFICIENCIA En una bomba alimentada con un motor de
200kw, 10% de diferencia de rendimiento entre dos bombas supone una diferencia de consumo de:
En una campaña 2.000 horas de servicio
20kw x 2000 horas x 0,10€/kwh = 4.000€
¿¿¿Os imagináis el ahorro que se puede producir en 25 años???? ¿¿¿Os imagináis este escenario con cuatro o cinco bombas???
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CONSEJO
Participa de la decisión de compra de una bomba,tratando de que se imponga el criterio que tenga en cuenta el COSTE DE CICLO DE VIDA LCC.
!Lo barato siempre sale caro!
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MANTENIMIENTO
Cualquier actividad – como comprobaciones, mediciones, reemplazos, ajustes y reparaciones— necesaria para conservar o reparar un equipo de forma que este pueda cumplir sus funciones.
TIPOS DE MANTENIMIENTO
1º CORRECTIVO / REACTIVO
2º PREVENTIVO
3º PREDICTIVO
4º PROACTIVO
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CORRECTIVO O REACTIVO
Las actuaciones se realizan cuando el equipo se ha averiado.
DESVENTAJAS
Elevado riesgo de averías.
Ninguna garantía de disponibilidad de las instalaciones.
Si ocurre una avería, puede ser catastrófico.
No se puede planificar.
Necesario un amplio stock de repuestos.
VENTAJAS
No es necesario ningún gasto en
mantenimiento.
Las piezas cumplen con la
totalidad de su vida útil.
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MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Las actuaciones se planifican siguiendo una programación.
DESVENTAJAS
Requiere inversión para una correcta planificación.
Las piezas sustituidas podrían encontrarse en buen estado.
VENTAJAS
Reducción de tiempos de paro
Alta disponibilidad de los
equipos.
Conocimiento de las piezas de
repuesto a sustituir.
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MANTENIMIENTO PREDICTIVO
El registro de datos específicos determinará la cercanía de la avería y por tanto el momento adecuado para la intervención.
DESVENTAJAS
Requiere inversión en equipos de diagnóstico.
Requiere inversión para cualificar a los operadores.
VENTAJAS
Reducción de averías.
Menor coste en las reparaciones.
Muy alta disponibilidad de los
equipos.
Menor coste en repuestos
Las piezas son sustituidas antes
del fallo, estirando su vida útil.
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COMPARATIVA DE LOS DIVERSOS TIPOS DE MANTENIMENTO
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¿Nos olvidamos del mantenimiento correctivo y preventivo y nos convertimos en predictivistas?
La repuesta es
NO
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¿Qué tipo de mantenimiento realizamos en nuestro coche?
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LÁMPARAS ACEITE NEUMÁTICOS CORRECTIVO PREVENTIVO PREDICTIVO
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Planificación mantenimiento en instalaciones de bombeo
Tareas a desarrollar por personal de mantenimiento de la CCRR Inspección visual. Control de fugas. Ajuste de empaquetaduras Control y desatasco de refrigeraciones. Detección de ruidos anómalos. Toma periódica de datos: caudal, presión y datos eléctricos,
con el fin de detectar pérdidas de rendimiento. Control número de horas de funcionamiento. Control gasto enérgetico
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Planificación mantenimiento en instalaciones de bombeo
Tareas a desarrollar por personal experto anualmente: Recomendado Megado de motores /DAR/PI Comprobación/corrección de alineaciones. Comprobación eje y cambio de empaquetadura. Cambio de aceite y engrases Opcional Termografías en caliente de motor, bomba y cuadro eléctrico.
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Planificación mantenimiento en instalaciones de bombeo
Tareas a desarrollar por personal experto periódicamente: Recomendado mínimo antes y dos veces en la campaña de riego: Tomar vibraciones en bombas y motores Analizar los cambios de tendencia para detectar posibles
averías y planificar las acciones correctoras.
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VENTAJAS DE ESTA COLABORACIÓN
» Conseguir reducir el número de averías en campaña.
» Reducir el stock de repuestos al mínimo imprescindible.
» Analizar el rendimiento de los equipos, y detectar posibles desviaciones del rendimiento.
» Programar las reparaciones entre campañas.
» Aumentar los años de servicio de la instalación.
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Averías frecuentes en bombas
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Problemas y averías en bombas
Apretantado el prensa estopas, no podemos regular el caudal de agua de refrigeración.
-Como detectarlo: Fuga gran cantidad de agua por el prensa.
- Aflojar el presa estopas, y comprobar al tacto el estado del eje.
-Si no está muy dañado, intentar colocar una tira más de estopada.
-Si está dañado, planificar una sustitución de camisa (si lleva) o del eje.
-Utilizar empaquetadura GFO, resistente al calor, buena expansión y poco coeficiente de rozamiento.
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Problemas y averías en bombas
Impulsor dañado
-Como detectarlo: Vibración y caída de prestaciones.
- Antes de abrir la bomba verificar la presión a caudal cero, es decir con válvula de impulsión cerrada.
-Abrir el cuerpo de la bomba para comprobar el estado interno del impulsor, además de los aros de desgaste.
-Comprobar el trazado de la tubería de aspiración, colocando un vacuómetro, por si tenemos problemas de cavitación. Si hay abrasión, utilizar filtros o material del impulsor de más dureza.
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Problemas y averías en bombas
Trabajo a caudales bajos.
-Como detectarlo: Vibración y poco consumo.
- Variar el caudal estrangualando la llave de impulsión, por ver si varía la vibración.
-Colocar un variador de velocidad o re-calcular la bomba.
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Problemas y averías en bombas
Trabajo a caudales altos.
-Como detectarlo: Vibración y mucho consumo.
- Variar el caudal estrangulando la llave de impulsión, por ver si varía la vibración.
-Colocar un variador de velocidad o disminuir el diámetro del impulsor.
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Problemas y averías en bombas
Mala alineación
-Como detectarlo: Vibración o fallo en rodamientos
- Parar el equipo y comprobar la alineación mediante equipo láser.
-Comprobar alineaciones al menos una vez al año.
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Problemas y averías en bombas
Fallo en rodamientos
-Como detectarlo: Vibración y ruido.
- Con el equipo en marcha, engrasar por ver si era defecto de lubricación.
-Si el ruido no cesa, programar un cambio de rodamientos.
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Cuidado con el falso conocimiento,
es más peligroso que la ignorancia.
(George Bernard Shaw)
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“BUENAS PRÁCTICAS Y MANTENIMIENTO
DE BOMBAS HIDRÁULICAS”
Juanjo de Tierra
Industrias Cemu
Zaragoza a 13 de abril de 2019
JORNADA TECNICA PARA PERSONAL DE MANTENIMIENTO Y GESTORES DE COMUNIDADES DE
REGANTES. XII EDICIÓN.