Montaje de cojinetes para bombas centrifugas

Montaje y desmontaje de cojinetes antifricción
Como el ajuste entre el carril exterior de un cojinete antifricción y su caja, clasifican como un ajuste de presión, el montaje o desmontaje de un cojinete en su caja ofrece poco problema. Algunos diseños de caja ofrece poco problema. Algunos diseños de cajas hacen imposible, sin embargo, especialmente cuando se desmantela, aplicar la fuerza necesaria para jalar el cojinete fuera de su caja, en otra parte que no sea por las bolas o rodillos. Esa fuerza puede dañar fácilmente el balero.

Es conveniente montar un balero en su flecha, con la fuerza equivalente de un ajuste de prensa. En realidad, el balero de la bomba centrifuga puede apretarse en la flecha o montarse en caliente en ella. Los baleros que se van a montar en caliente se meten un un baño de aceite y se calientan a cerca de 93.3ºC y luego se deslizan a su lugar en la flecha, golpeándose con un tubo ligeramente el carril interior sobre la flecha, si es necesario. Si el balero se aprieta forzándolo en la flecha, es conveniente usar una prensa de mandril. La fuerza debe aplicarse al carril interior con una manga tubular o tubo, un anillo, o pequeñas calzas de igual espesor. Si no se dispone de una prensa de mandril, el balero puede encajarse en la flecha de la bomba centrifuga martillando alternativamente en puntos opuestos en la circunferencia de una manga tubular sostenida contra el carril interior. Se debe tener cuidado para evitar que el balero se incline y se deben usar calibradores de cintas para asegurarse de que está apretado firmemente contra el borde de la flecha de la bomba centrifuga.
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Lubricación de cojinetes para bombas centrifugas

Lubricación de cojinetes resistentes a la fricción para bombas centrifugas
En la planificación de una línea de bombas centrifugas, la selección del lubricante para los cojinetes de las bombas la dictan los requerimientos de la aplicación en la que será utilizada la bomba centrifuga, las consideraciones de costo, y algunas veces las preferencias de un grupo de compradores que encargan la porción más grande de la producción de esa línea.

Por ejemplo, la aplicación de bombas centrifugas verticales de foso lleno de circulación a condensadores dicta la selección de agua, a lubricación con grasa o aceite. Si se usa grasa o aceite en esas bombas y el lubricante escurriera al sistema de bombeo, la operación del condensador estaría seriamente afectada porque los tubos se cubrirían con el lubricante.

La mayoría de las bombas centrifugas para servicio de refinería se surten actualmente con cojinetes lubricados con aceite, por la insistencia de los ingenieros de las refinerías en esta característica. En el campo de la marina, por otro lado, la preferencia es por cojinetes lubricados con grasa. Para velocidad muy alta de operación de la bomba (5000 rpm y más), se ha encontrado que es más satisfactoria la lubricación con aceite.
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Lubricación de los cojinetes de manga para bombas centrifugas

Los cojinetes aceitados con anillo se proveen con un anillo de acero suave que corre sobre la flecha de la bomba centrifuga a través de una ranura cortada en la parte central de la mitad superior de la concha del cojinete. Este anillo gira cuando rueda la flecha levantando aceite del depósito de la caja del cojinete. El aceite se separa en la parte superior de la flecha de la bomba centrifuga, fluyendo entre el claro del cojinete y la flecha, y entonces se descarga en los extremos del cojinetes. Este tipo de lubricación por medio de los anillos de aceite tiene un alto rendimiento por lo que es totalmente satisfactoria pero sólo a velocidades de operación que sean relativamente bajas. En los casos en los que la bomba centrifuga deba funcionar a alta velocidad se debe proveer un dispositivo para la circulación automática del aceite e inclusive para servir de sitema de enfriamento en caso de que sea necesario. Todos los cojinetes de manga para altas velocidades deben disponer de este dispositivo, especialmente en el caso de que sea de empuje.

En ciertos cojinetes la circulación del aceite se consigue gracias a una bomba centrifuga de engrane giratorio de desplazamiento positivo, la cual se conecta directamente al extremo exterior de la flecha de la bomba centrifuga gracias a un acoplamiento flexible. La bomba centrifuga de aceite, toma este aceite de un depósito que se encuentra colocado ya sea en la caja del cojinete propiamente dicha, o por separado en la placa de la base de la bomba centrifuga Luego, lo descarga a presión a través del enfriador de aceite. Del enfriador, el aceite fluye en parte al cojinete de empuje exterior, de donde fluye al interior del depósito localizado en la mitad inferior de la caja del cojinete. Posteriormente derrama por gravedad de éste, al depósito principal en la placa de la base.
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Relubricación de cojinetes para bombas centrifugas

Periodos de relubricación
No es recomendable programar periodo fijo para arreglar o renovar el lubricante en un cojinete antifricción para bomba centrifuga, sino mejor seguir el periodo especificado establecido por el fabricante de la bomba centrifuga. El intervalo de tiempo para la lubricación con grasa, puede determinarse por la combinación del tamaño del balero y la velocidad de rotación.

Un balero grande lubricado con grasa, operando a alta velocidad, puede requerir grasa adicional cada dos meses o menos si se opera continuamente; una combinación más normal podría durar sin relubricación por cuatro a seis meses; mientras que un balero pequeño a baja velocidad de rotación, o uno que tenga poco servicio, podría necesitar relubricación sólo una vez al año o cada dos años, realmente sólo para compensar la posible descomposición de la propia grasa. Los baleros lubricados con aceite generalmente se surten con medidores de aceite, y el nivel de aceite apropiado debe reponerse si es que éste indica una pérdida de aceite por alguna razón. Se puede considerar normal la reposición anual del aceite en una bomba centrifuga.
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Mantenimiento de cojinetes para bombas centrifugas

Mantenimiento de cojinetes resistentes a la fricción para bombas centrifugas
Siempre que se apliquen y lubriquen apropiadamente los cojinetes resistentes a la fricción en las bombas centrifugas, estos tendrán una larga vida y además estarán excepcionalmente libres de dificultades. Aún si la lubricación es la adecuada podría ocurrir alguna falla a causa de lo siguiente:

(1) Uso de un tipo o tamaño indebido para una aplicación determinada
(2) montaje defectuoso debido a mano de obra inexperta en la fabricación o mantemiento
(3) diseño defectuoso de la montadura
(4) lubricante o práctica de lubricación inadecuados
(5) entrada de agua, mugre o arenisca dentro del cojinete
(6) daño mecánico a las bolas, rodillo o carriles.

Los diseñadores de bombas centrifugas basan su selección del tipo de cojinetes, en tamaño y lubricación para adaptarse al campo o campos de servicio para los que se usará la línea de bombas centrifugas. Si ocurriese una equivocación durante el diseño de la bomba centrifuga y se escogiese un tipo de cojinete inapropiado, la falla recurrente en la aplicación será precisamente en los cojinetes que solo podrán perdurar por cortos periodos de tiempo.
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Mantenimiento de los cojinetes de manga para bombas centrifugas

Lo más recomendable siempre será que al espacio libre entre la flecha de la bomba centrifuga y los manguitos no se le permita que exceda del 150% de la holgura original antes de que haya que hacer algún reemplazo. En el caso de que la holgura diametral no esté especificada en el manual, o algún catálogo, de la bomba centrifuga, se puede hecr una aproximación empírica permitiendo solo 0.001 cm por cada centímetro de diámetro.

Al momento de realizar una inspeccion de los cojinetes de cualquier bomba centrifuga, no hay que pasar por alto examinar en que condiciones se encuentra la flecha de la bomba centrífuga en las chumaceras. Otra parte de la bomba centrifuga que hay que revisar con cuidado son los manguitos con la intención de detectar si no hay la presencia de picaduras, las cuales son señal de la existencia de corrientes eléctricas nómadas. Es necesario que, si se detectan este tipo de picaduras, se encuentren los medios para eliminar las corrientes nómadas recién diagnósticadas o, por otro lado, se posría aislar la caja del cojinete o el pedestal de la bomba centrifuga.

A fin de hacer el mantenimiento necesario, una estrategia seria sustituir los cojinetes o rellenarlos con bannitt. Disponer de los manguitos de respuesto no presenta gran dificultad y pueden comprarse con relativa facilidad en cualquier tienda especializada. Sin embargo, la cuadrilla de mantenimiento podría detectar daños graves en la flecha de la bomba centrifuga. En este caso, la flecha de la bomba centrifuga debe rebajarse y pulirse; pero, debido a ese trabajo es natural que ya no sean adecuados los manguitos de repuesto. Para tratar de resolver el problema, se podrían rellenar los cojinetes con babbitt, vaciándolos después de que el babbitt original se ha taladrado o se ha fundido sacándolo de la concha. Se deberá usar una flecha de medida más pequeña para el molde de fundición cuando se vacía y el nuevo cojinete luego rectificado al tamaño para reducir al mínimo el raspado. Se debe tener cuidado para restaurar la ranura de aceite en su localización apropiada para permitir la lubricación correcta.
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Anillos de desgaste para bombas centrifugas

Los anillos de desgaste para bombas centrifugas constituyen una junta de escape económica y fácil de renovar entre el impulsor y la cubierta. Los anillos de desgaste para bombas centrifugas son útiles para restaurar los espacios libres originales después del desgaste natural de la bomba centriguga. Cuando el operador tiene que dar manteniento generalmente tiene que (1) reconstruir las superficies gastadas soldándolas, con metalización a chorro, u otros medios y luego rectificar la parte; o, por otra parte, (2) comprar partes nuevas.

Las partes nuevas no son muy costosas siempre que las bombas sean pequeñas, sobretodo si la cubierta del elemento estacionario es una simple cubierta de succión. De hecho, el costo de un anillo estacionario renovable puede diferir, en ocasiones, muy poco del de una cubierta de succión totalmente nueva para estas unidades.

Esto no ocurre así en el caso de bombas centrifugas de gran tamaño, tampoco si el elemento estacionario es parte de una fundición complicada. Si el costo inicial de una bomba centrifuga es de gran importancia, el diseñador puede beneficiar al operador proporcionando medios para que tanto las partes estacionarias como el impulsor se puedan maquinar nuevamente. Entonces es posible instalar anillos de cubierta y de impulsor renovables.
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Introducción a los estoperos para bombas centrifugas

El estopero es una de las partes más importantes de una bomba centrífuga. Aun pequeños defectos en su arreglo o condición pueden evitar la operación correcta de la bomba. Los estoperos tienen la función principal de proteger la bomba contra escurrimiento en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba centrifuga. Sin embargo, esta función varía tanto en sí misma como en la forma en que se ejecuta. Por ejemplo, si la bomba maneja una elevación de succión y si la presión en el interior del estopero es inferior a la atmosférica, la función del estopero será evitar que entre aire a la bomba. Si esta presión es superior a la atmosférica, la función es evitar el escurrimiento de líquido fuera de la bomba.
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Tipos de anillos de desgaste para bombas centrifugas

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:

a)anillo de desgaste para bombas centrifugas tipo plano
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.

b)anillo de desgaste tipo L para bombas centrifugas
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.
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Prensaestopas de estopero para bombas centrifugas

Los prensaestopas de estopero pueden tener varias formas, pero básicamente se puede clasificar en dos formas:

1. Prensaestopas sólidos
2. Prensaestopas divididos.

Los prensaestopas divididos están hechos en mitades de modo que se pueden sacar de la flecha sin desmantelar la bomba centrifuga, dejando así más espacio libre cuando se están reempacando los estoperos. Los prensaestopas divididos son convenientes para bombas que se tienen que reempacar con frecuencia, especialmente si el espacio entre la caja y el cojinetete es restringido. Las dos mitades se mantienen juntas generalmente con tornillos, aunque también se usan otros métodos. Los prensaestopas divididos son, por lo general, un refinamiento de construcción más que una necesidad y raras veces se usan en bombas pequeñas. Generalmente se suministran para bombas centrifugas grandes de un sólo paso, para algunas bombas de varios pasos y para bombas centrifugas de refinería. Otro refinamiento común es el uso de tornillos de gozne en los prensaestopas de los estoperos. Estos tornillos pueden girarse a un lado, fuera del campo, cuando el estopero se está reempacando.

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