Montaje y Desmontaje de Rodamientos en Bombas Centrífugas

7/22/2019 Montaje y Desmontaje de Rodamientos en Bombas Centrfugas

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2013-11-01 SKF Slide 2 [Code]SKF [Organisation]

Montaje y Desmontaje de

Rodamientos en BombasCentrfugas


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1. Introduccin.

2. Esfuerzos y Cargas.3. Rodamientos. Generalidades.

4. Montaje y Desmontaje de Rodamientos

5. Montaje y Desmontaje de Retenes. Sellos Mecnicos. Empaquetaduras

6. Lubricacin.

7. Fallas y Averas en Rodamientos e Impulsores.

8. Prctica de Montaje y Demontaje de Componentes de una Bomba.

Centrfuga. Procedimientos.

9. Conclusiones.


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1Introduccin



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1. Introduccin

Definicin de una Bomba:

Una bomba es un dispositivo mecnico quemediante un movimiento rotativo o recprocoincrementa la presin de un fluido para

desplazarlo de un lugar a otro.


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1. Introduccin

BombasCentrfugas

Flujo Radial

Flujo Mixto

Flujo Axial

Simple Succin

Doble Succin

Simple Succin

Autocebantes

No Autocebantes

Simple Etapa

Multietapa

Simple Etapa

Multietapa

Impulsor Abierto

Impulsor Semiabierto

Impulsor Cerrado

Impulsor Abierto

Impulsor Cerrado

Clasificacin:

FLUJO RADIAL FLUJO MIXTO FLUJO AXIAL


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1. Introduccin

Componentes de una Bomba:Ensamble hidrulico

Impulsor/engranes/lbulos/diafragma/etc. Succin y descarga. Carcasa

Ensamble mecnico Sellos

Empaquetadura Laberinto

Eje Rodamientos Alojamiento/Estructura Acoplamiento/Transmisin

Ensamblemecnico

Ensamblehidrulico


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1. Introduccin

Impulsor

SuccinVoluta

Sellomecnico

Rodamientos

Descarga


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1. Introduccin

Principio de funcionamiento:Flujo

Bombacentrfuga

Rotacin

De flujo axial

De flujo radial

De flujo mixto


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1. Introduccin. Curva de Operacin de unaBomba

NPSH r

H vs. Q

EFF

POWER

Las bombas centrfugas producen altura de lquido H como una funcin del caudal Q.


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1. Introduccin

Diseos de bombas centrfugas:

Acoplemagntico

Vertical


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1. Introduccin

Bomba deProceso

Bomba de

Proceso Mediana

Diseos de bombas centrfugas:


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Bomba deProceso Pesado Bomba Vertical

de Pozo

1. Introduccin

Diseos de Bombas Centrfugas:


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1. Introduccin

Bomba de Vaco

Bomba de Vaco

Diseos de Bombas Centrfugas:


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2Esfuerzos y Cargas



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2. Cargas

Esquema Tipico de Cargas:


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Diferencias de presin hidrosttica entre las partes frontal y trasera del impulsor

Momentos generados por cambios en la direccin del flujo

Presin hidrulica del impulsor

Las Cargas Axiales se generan por:

CUBIERTAFRONTAL

CUBIERTATRASERA

2. Cargas

Las Cargas Axiales se Generan por:

Diferencias de presin hidroestatica entre las partes frontal y trasera del impulsor

Momentos generados por cambios en la direccin del flujo

Presin hidraulica del impulsor


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Cargas sobre los Rodamientos

"Carga Radial"

"Carga Axial o de empuje"

"Carga Combinada"

2. Cargas

Cargas sobre los rodamientos:


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Zonas Tpicas de Carga2. Cargas

Zonas Tpicas deCarga:


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3Rodamientos. Generalidades.



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3. Rodamientos

Funciones de los rodamientos en una bomba:

Permitir el giro libre del eje.

Transmitir las cargas generadas en el eje hacia laestructura.

Ademas de transmitir las cargas de la operacin, losrodamientos mantienen los movimientos radial y axial deleje dentro de los lmites aceptables.


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3. Rodamientos

Rodamientos mas utilizados en bombas:

Rodamientos rgidos de bolas (DGBB)

Rodamientos de bolas con contacto angular (ACBB)

Rodamientos de rodillos cilndricos (CRB)

Rodamientos de rodillos a rtula (SRB)


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3. Rodamientos

Rodamientos rgidos de bolasDGBB - Deep Groove Ball Bearing


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3. Rodamientos

SELLO

AROEXTERNO

ELEMENTOSRODANTES

JAULA

AROINTERNO

SELLO

Rodamientos rgidos de bolasDGBB Deep Groove Bal l Bearing


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3. Rodamientos:Rodamientos rgidos de bolasDGBB Deep Groove Bal l Bearing

Juego radial interno:

C2 - Juego menor que el normal.

(CN) - Juego normal (no marcado en el rodamiento).

C3 - Juego mayor que el normal (tipico).C4 - Juego mayor que el juego C3.

Reduccin delJuego Radial

CALOR

Expansin

Compresin


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Soportan cargas combinadas

Diseo Abiertos, obturados

3. RodamientosRodamientos rgidos de bolasDGBB Deep Groove Bal l Bearing

-Z y -2Z -RZ y -2RZ -RS1 y -2RS1

Exclusin de

contaminanteSilensioso

Retencin

De grasa

Capacidad

velocidad


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3. Rodamientos

Rodamientos de bolasde contacto angularACBB - Angular contact Ball Bearing


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Para altas velocidades y aceleraciones

Para altas exactitudes de giroPara cargas combinadas radiales y axiales

Para funcionamiento mas silencioso

Rodamientos de bolasde contacto angularACBB Ang ular Contact Bal l Bearing

3. Rodamientos


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SingleSimple

Tandem Back to BackEspalda con Espalda

En O

Face to FaceCara con Cara

En X


3. Rodamientos

Disposicin de montaje:


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En la mayora de las aplicaciones debombas centrfugas los ACBB de las series7200 y 7300 son montados apareados en

X, en O o en Tandem.


3. Rodamientos


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Eljuego axial internode los ACBB de las series 7200 y 7300para montaje universalapareados en X o en O esta dado en la siguiente tabla:


3. Rodamientos


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La precargade losACBBde las series 7200 y 7300para montaje universalapareadosen X o en O esta dado en la siguiente tabla:


3. Rodamientos


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C

C/2 C/2

Back to Back - Espalda con Espalda - En O

Montaje universal apareados con Juego Interno: CA


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2013-11-01 SKFSlide 36 [Code]SKF [Organisation]

Face to Face - Cara con Cara - En X



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2013-11-01 SKFSlide 37 [Code]SKF [Organisation]

C/2 C/2

C

Face to Face - Cara con Cara - En X



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Montaje universal apareados con Precarga: GA


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G

G/2 G/2

recargarecarga



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G

G/2 G/2



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G/2

G

G/2recargarecarga



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Espalda con espalda, en O Montaje completo fijando los aros internos

Los aros externos pueden tener juego axialcon el alojamiento

Ventajas: Facil montaje en el eje Autocontiene la fijacin en el eje Menos sensible a los gradientes trmicos

que el montaje Cara-con-Cara

Desventajas:

Ms sensible a las desalineaciones que ladisposicin Cara-con-Cara

A veces dificil de desmontar


3. Rodamientos

Rodamientos de bolas


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Espalda con espalda, en X Montaje completo fijando los aros externos

Los aros internos requieren ajuste

Ventajas:

Mayor capacidad de absorber desalineacionesque la disposicin Espalda-con-Espalda Usualmente permite un desmontaje ms fcil

que en la disposicin Espalda-con-Espalda

Desventajas: No autocontiene la fijacin en el eje

Ms sensible a los gradientes de trmicos que en O


3. Rodamientos



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Soporte delalojamiento

Carga axial

RodamientoACTIVO

RodamientoINACTIVO

La fuerza axial es soportada por el rodamiento ACTIVO

La carga en el rodamiento INACTIVO depende del juego interno/precargadespus de montado


3. Rodamientos



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a

i

ao

Suficiente carga axial ngulos de contacto similares en

aro interno y externo

Insuficiente carga axial a altasvelocidades

Variaciones en los ngulos decontactos en aro interno y externo


3. Rodamientos

Variaciones en los ngulos de contacto causandesgaste por deslizamiento (skidding)



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PrecargaPrecarga

La precarga incrementala vida del rodamiento

PERO... Demasiada precargala puede reducir drsticamente!

Vida:


3. Rodamientos



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2013-11-01 SKF Slide 47 [Code]

SKF [Organisation]

La carg a mnim a ax ialque se debe

aplicar a rodamientosindiv idualesy arodamientos apareados para montajeun iversal en tandemes:

Y para rodamientos apareados paramontaje un iversal Espalda-con -Espalda

o Cara-con-Caraes la carga mnim aradiales:

donde:

Fam= carga axial mnima requerida, en NFrm= carga radial mnima requerida, en NC0= capacidad de carga esttica para rodamientos individuales o apareados, en NKa= factor de carga axial mnima (ver tabla)Kr= factor de carga radial mnima (ver tabla)= viscosidad del aceite a la temperatura de funcionamiento, en cSt (mm2/s)n = velocidad de giro, en rpmdm= dimetro medio del rodamiento = 0.5 (d + D), en mm


3. Rodamientos

1000001000

0

dmnC

kF aam

23

2

1001000

m

rrm

dnkF



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SKF [Organisation]

B Angulo de contacto de 40

P Jaula Poliamida

Designacin 72 01 B E CB P72 Simple de bolas de contacto angular

01 12 mm de dimetro agujero del eje

E Diseo de alta capacidad

CB Juego interno normal


3. Rodamientos



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SKF [Organisation]

A ngulo de contacto de 30

AC ngulo de contacto de25

ACGAMB AC + GA + MB

ACM AC + M

ACMB AC + MB

AGM A + G + M

AGMB A + G + MB

AM A + M

AMB A + MB

B ngulo de contacto de40

BCBM B + CB + M

BECBJ B + E + CB + J

BECBM B + E + CB + M

BECBP B + E + CB + P

BECBY B + E +CB +YBEF B + E + F

BEGAM B + E + GA + M

BEGAP B + E + GA + P

BEGBM B + E + GB + M

BEGBP B + E + GB + P

BEJ B + E + J

BEM B + E + M

BEP B + E + P

BEY B + E + Y

BGM B + G + M

BM B + M

CA Rodamientos para montar apareados en

cualquier orden (montaje universal); cuando se montanback-to-back or face-to-face el juego interno axial sermenor que el normal (CB)

CB Rodamientos para montar apareados encualquier orden (montaje universal); cuando se montanback-to-back or face-to-face el juego interno axial sernormal

CC Rodamientos para montar apareados encualquier orden (montaje universal); cuando se montan

back-to-back or face-to-face el juego interno axial sermayor que el normal (CB)

DB Dos rodamientos dispuestos back to back

DF Dos rodamientos dispuestos face-to-face


3. Rodamientos


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SKF [Organisation]

Rodamientos de dos hileras

de bolas de contacto angularACBB - Angular contact Ball Bearing

3. Rodamientos



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SKF [Organisation]

3. Rodamientos

Alta capacidad de carga axialAngulo de contacto 30

Espalda con espalda (en O)

Altas velocidades de funcionamiento

Escote de llenado

Obturaciones, sellos y blindajes

Rodamientos de dos hilerasde bolas de contacto angular

ACBB - Angular contact Ball Bearing



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SKF [Organisation]

3. Rodamientos de bolas de contacto angularACBB - Angular contact Ball Bearing

Escote dellenado



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SKF [Organisation]

3. Rodamientos de bolas de contacto angularACBB - Angular contact Ball Bearing


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SKF [Organisation]

3. Rodamientos

Rodamientos de rodillos

cilindricosCRB Cilindrical Roller Bearing



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SKF [Organisation]

3. Rodamientos cilindricosCRB Cilindrical Roller Bearing

Diseo NU

Diseo NUP Diseo NJ+HJ

Los Rodamientos del diseo NUsoportan solamente cargasradiales.

Tienen mayor capacidad de

carga que los rodamientosRgidos de Bolas.

Los rodamientos del diseo NJ +

HJ y del diseo NUP adems deabsorver cargas radiales tambienpueden absorver cargas axiales.

3 R d i


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SKF [Organisation]

3. Rodamientos


a rotulaSRB Spherical Roller Bearing

3 R d i tRodamientos de rodillos


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SKF [Organisation]

3. Rodamientos a rotulaSRB Spherical Roller Bearing

Capacidad de AbsorverDesalineaciones Angulares

Capacidad de SoportarCargas Radiales Elevadas

y Axiales Moderadas

3 R d i tRodamientos de rodillos


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SKF [Organisation]

3. Rodamientos a rotulaSRB Spherical Roller Bearing

Rodamiento conManguito de Montaje

Rodamiento con Manguitode Desmontaje

3 R d i t Rodamientos de rodillos


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SKF [Organisation]

3. Rodamientos:

Distribucin de cargaRadial Distribucin de cargaAxial

Rodamientos de rodillosa rotulaSRB Spherical Roller Bearing


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4Montaje y Desmontaje deRodamientos


SKF [Organisation]

4 M t j D t j d R d i t


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SKF [Organisation]


Consideraciones para el Montaje:

Chequear planos y ajustes

Condiciones de trabajo

NO MARTILLARNUNCA !

Desembalar solo antesdel montaje



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SKF [Organisation]

Se debe comprobar la exactitudde dimensiones y forma de todos

los componentes que estarn encontacto con el rodamiento.

Consideraciones para el montaje:




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SKF [Organisation]

Planilla:........... C1 C1 y C2 para ...............

d = ......... Tol. alojamientos D =

........... C2 partidos ................

Pagina

1 2 3 1 2 3

A

BC ( C1 )

C2

D

A

B

C ( C1 )

C2

D

A

B

C ( C1 )

C2

D

A

B

C ( C1 )

C2

D

............ Tol.

Empresa Equipo Reporte No. Rodamiento No.

ComentariosPosicin:Dim. Eje d ( mm ) Dim. Alojam. D ( mm ) Designacin Rod. /

Manguito

1 2 3 AB

C

D

1 2 3


4 Montaje Desmontaje de Rodamientos


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SKF [Organisation]

A Interferencia en el eje

B Interferencia en el alojamiento

Montaje por impacto:


4 Montaje y Desmontaje de Rodamientos


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SKF [Organisation]


C Si la fuerza de montaje pasa por las bolas se daa alrodamiento




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SKF [Organisation]


D Con las herramientas adecuadas no se daa alrodamiento




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SKF [Organisation]

Herramientas de montajede la serie TMFT :




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SKF [Organisation]

Montaje por calentamiento:

Calentador de induccin




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SKF [Organisation]

Empuje el rodamiento a lo largo deleje hasta su resalte y sujtelo en suposicin hasta que agarre.

Montaje por calentamiento:




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SKF [Organisation]

Montaje Mecnico:

Se debe medir el juego inicial antes del montaje; tambin sedebe medir el juego a medida que el rodamiento se cale en suasiento, hasta que se obtenga la reduccin de juego establecida.




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SKF [Organisation]

Bombee aceite en la tuerca hidrulicahasta que el rodamiento sea calado a la

posicin correcta.

Montaje Hidrulico:




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SKF [Organisation]

Montaje de Rodamientos de Rodillos Cilindricos:

Antes de montar el rodamiento de rodillos, debe colocarse unmanguito para desplazar el conjunto de rodillosaro exterior,para el guiado del mismo.



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Si no es posible encajar el aro interior con elextractor, aplquelo en el aro exterior.Esto se puede llevar a cabo solo si elrodamiento est colocado en una direccin talque la fuerza de desmontaje pueda sertrasferida a travs del conjunto de las bolas

Si se aplica la fuerza sobre el aro exterior y elrodamiento se va a reutilizar, o si hay otrosmotivos para impedir que se dae, se debegirar el aro exterior durante el desmontaje.

Esto se puede hacer bloqueando el tornillo ygirando el extractor continuamente hasta quese libere el rodamiento

Desmontaje con extractor:




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Desmontaje en Prensa Hidrulica:



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5Montaje y Desmontaje deRetenes. Sellos Mecnicos.

Empaquetaduras



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5 Retenes: Funcin Principal


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5. Retenes: Funcin Principal

El Labio Primario SIEMPRE enfrenta la funcinprincipal

En terminos sencillos, los retenes de ejesson barreras para:

Retener lubricantes y/o liquidos

Separar fluidos

Mantener presiones

5 Retenes: Operacin de Sellado


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5. Retenes: Operacin de Sellado

EJE

Ancho de la zonade contacto

ACAIRE

RESORTE

PELCULADE ACEITE

LABIO

PRIMARIO

CUERPO METALICO

FFOO

CO

CO

50

40

30

20

10

0

10

20

30

40

50

120

100

80

0

20

20

40

60

60

40

5. Retenes: Tipos de Sellos Radiales y


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Vrings

Diseos Tpicos con Resorte

Condiciones tpicas de aplicacin:

Velocidades de hasta 25 m/sec.Retencin de aceite o grasa, media presin (10 psi) y exclusin decontaminantes.

5 Retenes: Instalacin Pasos


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5. Retenes: Instalacin. Pasos

ORDEN Y LIMPIEZACOMPROBAR EL SELLO, ORIENTACIN, ETC.CONDICIN DEL EJE:

Buen acabado de la superficieBordes lisos (sin rebabas)

CONDICIN DEL ALOJAMIENTOTolerancias de formaChaflanes

PRE-LUBRICACIN (con el mismo lubricante)

MONTAJE CON HERRAMIENTA APROPIADABuena aplicacin de la fuerzaDESGASTE DEL EJE? Speedy Sleeve

5 Retenes: Recomendaciones para ejes


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5. Retenes: Recomendaciones para ejes

Dimensiones

Superficies de ejes: libres de suciedad, indentaciones.

15-30

.070 - .120 INCH

( 1.80 - 3.00 mm )

LIBRES DE REBABAS

R.125 INCH( 3.00 mm )

5 Retenes: Recomendaciones para alojamientos


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5. Retenes: Recomendaciones para alojamientos

Dimensiones

15 - 30

.060 - .090 INCH( 1.50 - 2.30 mm )

FINISH 125 INCH RAOR LESS ( 3.0 Mm )

R .030 INCH

( 0.80 mm )

5 Retenes: Manipulacin e Instalacin


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Soporte / Tapa del Alojamiento

Alojamiento

Herramienta deMontaje

5. Retenes: Manipulacin e Instalacin


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5 Empaquetaduras: Generalidades


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5. Empaquetaduras: Generalidades

De seccin cuadrada, rectangular y redonda.

Materiales de asbesto, tefln, grafito flexible,carbn, fibra de vidrio, cermica, etc.

La empaquetadura del equipo original es de unacalidad adecuada para el servicio previsto

PROCEDIMIENTO DE MONTAJE:

El Prensa y la camisa del eje deben estar limpios.

Preforme cada anillo enrollandolo sobre el eje o mandril del mismo dimetro. Desechar los anilloscortados demasiados cortos.

Expanda el primer espiral e insrtelo en el prensaestopas. Identifique donde queda posicionado elcorte.

Instale la segunda y tercera espiral escalonado el corte entre 90 y 120 grados.

Inserte la tapa del selloUna vez que el empaque y la jaula del sello se hayan instalado correctamente, inserte el casquillo en elpresaestopa. El eje debe poder girar libremente.

Opere la Bomba 15 minutos antes de apretar las tuercas del casquillo. Una fuga de 30 a 50 gotas porminuto es aceptable

5 Sellos Mecnicos: Generalidades


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5. Sellos Mecnicos: Generalidades

RECOMENDACIONES DE MONTAJE:

Los sellos mecnicos tienen una cara de sello estacionaria y una cararotatoria. Los anillos de sellado son por lo general de carbn o materialcermico.

Cuando se cambian los sellos mecnicos, deben reemplazarse loselementos de sellado rotatorio y estacionario.

Para prolongar la vida y las caractersticas de sellado del sello mecnico, sedebe circular lquido por el mismo.

Utilizar siempre sellos mecnicos de calidad. No reemplazar ni modificar elresorte de ajuste.

Seguir cuidadosamente las instrucciones de montaje del fabricante del sello.

Ya que los anillos de sellado se asienten a medida que la bomba funciona, seestablece un patrn de desgaste compatible entre las superficies coincidentes.

El Anlisis de Sellos Mecnicos brindan informacin sobre posibles causas defalla


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6Lubricacin


6. Lubricacin


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Mtodos:

Bao de Aceite

Salpicado de Aceite

Niebla de AceiteGrasa

Viscosidad recomendada:Mnima de 13 cSt (70 SUS) a la temperatura

de operacin del rodamiento.

6. Lubricacin


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Bao de aceite

Utilizar visores para dejar el nivel a la mitad de la bola ms baja


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6. Lubricacin


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Grasa

Para ejes horizontales tpicamente se usaconsistencia NLGI 2

Para ejes verticales y bombas conconsiderable vibracin tpicamente se usa

consistencia NLGI 3

Rodamientos obturados utilizan la cantidadde grasa adecuada previniendo lasobrelubricacin


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9. Fallas de rodamientos en bombas


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Causas de fallas mas frecuentes en rodamientos

de bombas:

Contaminacin del lubricante

Condiciones de proceso (Ej. Cavitacin,Golpes de Ariete)

Desalinecin

VibracionesMontajes Inadecuados

9. Fallas de rodamientos en bombas:Contaminacin


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Contaminacin

Prdidas de Sello

9. Fallas de rodamientos en bombas


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Cavitacin Clsica


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9. Fallas de Rodamientos en Bombas


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7306 BECBMContaminacin del lubricanteNJ 310 ECMontaje inadecuado


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8Prctica de Montaje yDesmontaje de Componentes de

una Bomba Centr

fuga.Procedimientos.


9. Procedimiento de Montaje deComponentes de una Bomba Centrfuga


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Componentes de una Bomba Centrfuga

Link:..\Procedimiento de Reparacin deBombas

Check List de Arranque & Parada
http://d/Montaje%20y%20Desmontaje%20de%20Rodamientos%20en%20Bombas%20Centr%C3%ADfugas/Pocedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n/Procedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n%20de%20Bombas.pdfhttp://d/Montaje%20y%20Desmontaje%20de%20Rodamientos%20en%20Bombas%20Centr%C3%ADfugas/Pocedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n/Procedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n%20de%20Bombas.pdfhttp://d/Montaje%20y%20Desmontaje%20de%20Rodamientos%20en%20Bombas%20Centr%C3%ADfugas/Pocedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n/Procedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n%20de%20Bombas.pdfhttp://d/Montaje%20y%20Desmontaje%20de%20Rodamientos%20en%20Bombas%20Centr%C3%ADfugas/Pocedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n/Procedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n%20de%20Bombas.pdfhttp://d/Montaje%20y%20Desmontaje%20de%20Rodamientos%20en%20Bombas%20Centr%C3%ADfugas/Pocedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n/Procedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n%20de%20Bombas.pdfhttp://d/Montaje%20y%20Desmontaje%20de%20Rodamientos%20en%20Bombas%20Centr%C3%ADfugas/Pocedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n/Procedimiento%20de%20Reparaci%C3%B3n%20de%20Bombas.pdf


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ARRANQUE

1. Precalentar las bombas que trabajen en caliente por un mnimode 2 horas

2. Abrir la vlvula de descarga

3. Abrir completamente la vlvula de succin y llenar la bomba

4. Luego de 2-3 minutos cerrar la vlvula de descarga

5. En caso de existir circuitos auxiliares de enfriamiento, ponerlos arecircular

6. Arancar el motor

7. Abrir la vlvula de descarga lentamente hasta que la bombaalcance el nivel de rendimiento requerido

PARADA1. Cerrar la vlvula de descarga

2. Parar el motor. Permitir a la bomba detenerse suavemente

3. Cerrar la vlvula de succin


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9Consideraciones Finales


Benchmarks para Tiempo Medio Entre Fallas para bombas

Centrfugas


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Tiempo Medio Entre Fallas = Mean Time Between Failure = MTBF

Basado en la experiencia del mercado, los objetivos sugeridos para losvalores MTBF de bombas centrfugas en plantas petroqumicas son:

Bombas de Alimentacin de Caldera 4 aos

Bombas de Agua de Enfriamiento 4 aos

Bombas Verticales 1 - 2 aos

Bombas de Carga de Reactores 1 - 3 aos

Bombas de Proceso 2 - 3 aos

Bombas Qumicas 1 - 2 aos

Otras 2 aos

Centrfugas


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Muchas Gracias

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Montaje y Desmontaje de Rodamientos en Bombas Centrífugas