Fallas en Maquinas

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Bombas Una bomba hidráulica es una máquina que transforma la potencia (mecánica) de entrada en una potencia (hidráulica) útil de salida, en forma de suministro o caudal. Mediante esta potencia útil de salida permite que un líquido sea bombeado por el aumento de presión y la velocidad Se dividen: I. Desplazamiento positivo 1. Reciprocantes a. Pistón b. Émbolo 2. Rotatorias a. Rotor Simple b. Rotor Múltiple II. Dinámicas 1. Centrífugas a. Flujo Radial b. Flujo Mixto c. Flujo Axial 2. Periféricas a. Unipaso b. Multipaso 3. Especiales a. Electromagnéticas Bombas centrífugas:

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Fallas en bombas hidraulicas y compresores

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BombasUna bomba hidrulica es una mquina que transforma lapotencia(mecnica) de entrada en una potencia (hidrulica) til de salida,en forma de suministro ocaudal. Mediante esta potencia til de salida permite que un lquido sea bombeado por el aumento de presin y la velocidad

Se dividen:I. Desplazamiento positivo1. Reciprocantesa. Pistn b. mbolo2. Rotatoriasa. Rotor Simpleb. Rotor Mltiple

II. Dinmicas1. Centrfugasa. Flujo Radialb. Flujo Mixtoc. Flujo Axial2. Perifricasa. Unipasob. Multipaso3. Especialesa. Electromagnticas

Bombas centrfugas:En la siguiente figura se indica la estadstica de fallos tpicos en este tipo de bombas:

Bombas centrfugasSon las ms extensamente utilizadas en la industria por su versatilidad, fcil diseo, bajo costo y reducido mantenimiento.Estas mquinas disponen de un disco rotatorio denominado impulsor o rodete previsto de labes que giran a gran velocidad dentro de la carcaza metlica. Para la impulsin de los lquidos se aprovecha de la fuerza centrfuga la cual aumenta la energa cintica del fluido y se transforma en energa de presin por efecto del diseo de la carcazaAplicaciones: Riesgo en general, Sistemas de incendio, aire acondicionado

Causas de las averas en bombas centrfugas:

Problemas en la succin1. La bomba est cavitando ( fenmeno causado por una inestabilidad en el flujo de la corriente provocado por el pasaje rpido de pequeas burbujas de vapor a travs de la bomba ; se manifiesta con la formacin de cavidad en el lquido bombeado y est acompaada por vibraciones ruidosas y reduccin del caudal), sntoma de que el lquido vaporiza en la aspiracin( Revisar margen NPSHD/NPSHR)

2. Insuficiente inmersin de la tubera o campana de succin (Incrementar la resistencia del sistema, bajar tubera de aspiracin o subir el nivel del subidero)3. La bomba no ha sido cebada ( llenado de la bomba o de la tubera para quitar el aire presente en ellas)(Rellanar la bomba y la tubera de aspiracin y en la tubera , eliminar los puntos altos en la aspiracin, quitar todos los incondensables, comprobar la alcachofa)

Problemas en el sistema hidrulico4. Incondensables en el lquido( comprobar la entrada de gas/aire en la aspiracin , instalar una cmara separadora de gas)

5. Tanque de suministro vaco ( rellenar el tanque de suministro)6. Obstrucciones en la tubera o en la carcasa de la bomba7. Filtro parcialmente obstruido8. Impulsor obstruido( 6-8 inspeccionar y limpiar)9. Vlvulas cerradas de aspiracin y/o impulsin(para y abrir vlvulas)10. Viscosidad demasiado alta(calentar lquido para reducir viscosidad, aumentar tamao de la tubera de impulsin para reducir prdidas de carga, usar motor ms potente o cambair el tipo de bomba, reducir velocidad)11. Densidad demasiado alta( comprobar la densidad de diseo)12. La altura total del sistema es ms baja que la altura de diseo de la bomba(revisar parmetros de diseo tales como tamao del impulsor)13. La altura del sistemas es ms alta que la altura de diseo de la bomba(revisar parmetros de diseo tales como tamao del impulsor)Problemas en el sistema mecnico14. Bombas inapropiadas trabajando en paralelo( revisar los parmetros de diseo)15. Sello mecnico inadecuado ( revisar la seleccin del cierre mecnico)16. Velocidad demasiado alta(comprobar el motor)17. Velocidad demasiado baja(consultar la gua de problemas del motor)18. Direccin de rotacin incorrecta(comprobar sentido de giro en carcasa invertir polaridad en motor)19. Error en montaje de impulsor(revisar)20. Desalineacin(revisar alineacin)21. Carcasa de deformada por excesiva tensin en tubera (revisar alineacin, revisar desgaste entre carcasa/rotor, analizar las cargas de las tuberas)22. Inadecuado relleno de la bancada(revisar el relleno y rellenar si fuera necesario)23. Flexin del eje(cambiar el eje y los rodamientos si fuera necesario)24. Desgaste interno( revisar procedimiento de lubricacin)25. Defectos mecnicos por desgaste, oxidacin, rodamientos defectuosos(revisin del procedimiento de lubricacin, usar gua de fallos de rodamientos)26. Desequilibrio del motor(rodar el motor en vaco , analizar vibraciones)27. Desequilibrio de la bomba(investigar la frecuencia natural)28. Problemas en el motor(consultar la gua de problemas del motor)

A. No impulsa lquido (1,2,3,5,8,9,13,14,17,18)B. Caudal insuficiente (1,2,4,6,7,8,10,13,14,17,19)C. Funcionamiento intermitente(1,2,3,4,13)D. Insuficiente presin(4,6,10,12,14,17,18,24)E. Vida corta de cojinetes(18,20,21,23,26,27,28)F. Vida corta del sello mecnico(12,13,15,20,21,23,25,26,27,28)G. Vibraciones y ruido(1,2,6,13,20,21,22,23,25,26,27,28)H. Gasto excesivo de energa(8,10,11,12,16,18,19,20,23,24,25,28)

CompresoresUncompresores unamquina de fluidoque est construida para aumentar lapresiny desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal comogasesy losvapores. Esto se realiza a travs de un intercambio deenergaentre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose enenerga de flujo, aumentando su presin yenerga cinticaimpulsndola a fluir.

Por calor excesivoEl calor excesivo provoca quemaduras del compresor.

Causas:

Sobrecalentamiento: Se produce cuando la temperatura del gas de succin al compresor es muy elevada. Bajo Voltaje: Al trabajar el compresor con bajo voltaje se traduce en un aumento de corriente elctrica (Amperaje) provocando calentamiento en los devanados y dao del aislamiento. Falta de refrigerante: El embobinado se sobrecalentar si no lo baa suficiente vapor de refrigerante para eliminar el calor que desprende. Obstrucciones en el evaporador y falta de ventilacin: Bajo estas condiciones el sistema tendr muy alta presin en la cabeza del compresor y/o baja presin de succin, hacindose excesiva la temperatura de descarga del compresor.

Cmo determinar un calor excesivo en el sistema?La temperatura mxima de descarga permisible en un compresor se mide @ 6 de la vlvula de descarga y es 107C. Esta temperatura debe ser medida con un termopar de contacto en la tubera de descarga.

275F (135C) Falla Segura

250F (120C) Nivel de Alto Riesgo de Falla

225F (107C) Mximo Admisible

Retorno de Refrigerante Lquido en CompresoresEste fenmeno se manifiesta cuando el refrigerante retorna al compresor sin haberse evaporado totalmente. En sistemas de aire acondicionado del tipo Bomba de Calor, algo de retorno de refrigerante lquido podra ser aceptable siempre y cuando este sea mantenido bajo control mediante un acumulador de succin. Las posibles causas del retorno de refrigerante pueden ser:1. Exceso de Carga de Gas Refrigerante 2. Flujo de Aire Inadecuado a travs del Evaporador3. Ajuste o Seleccin Incorrecta del elemento de expansin.Cualquiera de estas causas puede hacer que el refrigerante lquido que regresa al compresor como consecuencia de ellas, diluya el lubricante hasta el punto de afectar la resistencia de la pelcula lubricante, generndose desgastes prematuros en las espirales como los mostrados en las fotos que acompaan este artculo. El enfriamiento del compresor es una consecuencia secundaria del retorno de refrigerante lquido, lo cual propiciar la migracin de gas refrigerante durante los perodos de parada. Este efecto traer aparejado arranques inundados con serios riesgos de golpes de lquido, acortando la vida til del compresor.

Golpe de lquidoDao causado por la presin hidrosttica cuando el compresor intenta comprimir un lquido (sea aceite, refrigerante o ambos)

Causas: Retorno del refrigerante lquido al compresor debido a vlvula de expansin impropiaUna vlvula no debidamente dimensionada causa retorno de lquido y golpe resultante.Mientras que una vlvula sper dimensionada podr funcionar bien en carga total pero perder el control cuando trabaje en carga parciales debido a que por su puerta sper dimensionada pasa ms lquido que el necesario, alimentando excesivamente el evaporador, causando una rpida reduccin en el supercalentamiento del gas de salida. En respuesta a eso, la vlvula se cierra hasta que el supercalentamiento sea restablecido. EN ese punto la vlvula se abre nuevamente para dar paso a una nueva porcin de lquido. En esa condicin de bsqueda permitir que el lquido fluya a travs del evaporador y para dentro de la lnea de succin, donde podr entrar en el compresor y causar daos.

Migracin de RefrigeranteMigracin es el resultado de la condensacin de refrigerante en la parte ms fra del sistema. El refrigerante que circula como vapor se retiene en forma de lquido cuando se condensa en el local ms fro. Generalmente ese local es el compresor o el evaporador cuando las temperaturas ambientes externa son elevadasEsto genera que grandes cantidades de refrigerante lquido retornen a travs de la lnea de succin y / o descarga, resultando en golpe de lquido y dilucin de aceite.

Contaminacin del sistemaMaterial extrao resultando en desgaste excesivo, causando dao mecnico del motor o recalentamientoEn un sistema de refrigeracin solo debe circular aceite y refrigerante, cualquier otra sustancia es un contaminante.

Aire y humedad: Son los ms dainos ya que pueden reaccionar con el aceite y el refrigerante provocando enlodadura y formacin de cidos dentro del sistema.

La principal causa de contaminacin por humedad la representa el aire introducido en el sistema durante la instalacin de las tuberas de cualquier lnea de refrigerante. Otra forma de introduccin de humedad en el sistema son los aceites refrigerantes inadecuadamente manipulados y usados como sustitucin del aceite del compresor por el personal tcnico responsable.

Por suciedad o por aire: Materiales extraos tales como suciedad, flujo de soldadura o productos qumicos junto con el aire, producen desequilibrios qumicos que provocan la ruptura de las molculas de aceite. Esa condicin, aliada al calor oriundo de las altas temperaturas de descarga del sistema y de las temperaturas de friccin, puede resultar en la formacin de cidos, inscrutacin (lodo) o en una combinacin de ambos

Una de las fuentes de suciedad y de aire en una operacin normal puede ocurrir mientras se adiciona aceita al compresor, debido a sus fuertes caractersticas oxidantes y que puede fcilmente retener aire y agua Utilizacin de tubos que no estn correctamente limpios y deshidratados en los sistemas construidos en el campo

Causas de la presencia de xidos: La formacin de xidos en las paredes internas de los tubos se produce cuando el calor, aplicado por el soldador, se aplica en la presencia de aire.

Temperatura de descarga elevada: Se produce principalmente cuando se trabaja con un valor elevado del supercalentamiento del gas en la succin del compresor, resultando la carbonizacin del aceite lubricante y la consecuente rotura mecnica del compresor

Entre las causas ms comunes de elevadas temperaturas de descarga del compresor se encuentran la alta razn de compresin ( baja presin de succin y alta presin de descarga), baja carga de refrigerante y control de la capacidad del compresor debajo de sus lmites de proyecto.Como el calor del motor y el calor de friccin producido por un compresor estn siempre presentes, cualquier condicin que reduzca el flujo de gas refrigerante abajo del mnimo exigido por el proyecto priva al compresor del enfriamiento necesario, produciendo una condicin de elevadas temperatura de descarga del compresor

Problemas de lubricacin: Problemas relacionados con desgaste excesivo causado por la falta de cantidad suficiente de aceite lubricante en las reas esenciales

Dilucin del aceite: Como el aceite posee una gran afinidad con el refrigerante se puede fcilmente entender cmo ste se puede diluir excesivamente por el refrigerante durante las paradas prolongadas, haciendo con que pierda gran parte de sus calidades de lubricacin.Esto es causado principalmente por la migracin de refrigerante dentro de un circuito de refrigeracin ocioso

-Prdida de aceite: No permite que el cigeal del compresor reciba lubricacin o enfriamiento suficiente, lo que resulta en la generacin de una cantidad excesiva de calor y desgaste en los agujeros de las bielas.Causado por varios factores como largos perodos de funcionamiento en carga mnima, aliado a un proyecto inadecuado de la tubera; adems tambin se encuentran incluidos los ciclajes cortos y la excesiva espumacin del aceite

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