Bombas Centrífugas

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Componentes primordiales en los sistemas de climatización, las bombas centrífugas deben instalarse y manejarse adecuadamente para garantizar una operación correcta del sistema.

Sinaí Romo

Una bomba centrífuga es un equipo que emplea la fuerza centrífuga para desarrollar un aumento de presión en el movimiento de líquidos a una altura y tiempo determinados, el cual utiliza la fuerza centrífuga de un rotor para desplazar el fluido mediante un disco con aspas.

Cuando una bomba se instala de manera correcta y se le da el mantenimiento adecuado el sistema debe operar satisfactoriamente durante un largo tiempo; Sin embargo, cuando ocurre una falla o se requiere algún mantenimiento, es muy importante que el técnico conozca tanto sus componentes, como su funcionamiento y operación, para garantizar un servicio técnico de calidad.

La ingeniera Karla Real Méndez, especialista en ingeniería de aplicación HVAC en la compañía Hidrosistemas Baja (expertos en soluciones integrales en prevención y protección de incendios, manejo de fluidos y sistemas HVAC), comenta que los técnicos y los diseñadores deben estar mucho más preparados para incrementar la eficiencia de su trabajo, pues el manejo inadecuado de un equipo de bombeo puede representar el fracaso de absolutamente todo el sistema y significar pérdidas económicas, de hasta millones de dólares, o de vidas humanas, en el peor de los casos.

“Ya que los técnicos diagnostican con base en ruido, mediciones, inspecciones visuales, etcétera, es sumamente importante que conozcan los componentes y operación del equipo al que van a ofrecer mantenimiento”, comenta la ingeniera Real.

El mal manejo de una bomba centrífuga puede representar pérdidas humanas

A0CG0003636Componentes
Cojinetes: Permiten los giros de la flecha y ayudan en la alineación de ésta

Flecha: Sirve como eje y transmite el movimiento giratorio del motor

Impulsor: Su principal función es promover la circulación del agua

Cuerpo: Cubierta envolvente del impulsor. Está diseñada de acuerdo con la aplicación de la bomba

Válvulas: Componente que controla el acceso y salida de los fluidos

Arrancador eléctrico: Permite el paso de la energía eléctrica hacia el motor

Motor: Elemento que transmite el movimiento giratorio a la bomba a través de la flecha. Los motores pueden ser eléctricos o de combustión interna

A0CG0003637Álabes del rodete: Someten el líquido a un movimiento de rotación muy rápido para que éste sea proyectado hacia el exterior por la fuerza centrífuga.

Según los álabes, los rodetes son:

  • Abiertos: cuando van sueltos
  • Cerrados: cuando van unidos lateralmente a dos discos
  • Semiabiertos: cuando van unidos a un disco

Difusor: Su función es recoger el líquido a gran velocidad, cambiar la dirección de su movimiento y encaminarlo hacia la brida de impulsión de la bomba

El impulsor o voluta: Es un transformador de energía. Disminuye la velocidad aumentando la presión del líquido a medida que el espacio entre el rodete y la carcasa aumenta

Eje: Pieza que se fija rígidamente sobre el impulsor y le transmite la fuerza del elemento motor

A0CG0003635Clasificación
Las bombas centrífugas para agua se dividen, según la posición del eje, en bombas de eje horizontal y bombas de eje vertical. Según su forma y disposición, su clasificación puede ser de dos tipos:

De voluta: la carcasa tiene forma de caracol, la cual rodea el rodete, de tal forma que el área de flujo de agua aumenta progresivamente hacia la tubería de descarga.

De turbina: la carcasa está equipada con difusores fijos preparados, de tal forma que el área de flujo se ensanche progresivamente hacia la salida.

Selección
“Seleccionar el equipo adecuado es el primer factor para que una bomba trabaje de modo correcto, porque a pesar de que se hayan hecho muy bien los cálculos, los planos y se cuente con los mejores instaladores, si la bomba se elige de manera incorrecta se puede echar a perder absolutamente todo el trabajo”, comenta la ingeniera Real.

Es necesario establecer para qué aplicación se requiere el equipo, pues no es lo mismo elegir una bomba para una planta generadora de energía que para una residencia.

Con el propósito de seleccionar un equipo correctamente, la ingeniera Real menciona: “Se deben tomar en cuenta los dos parámetros principales, que son la carga que demanda el sistema y el flujo”.

Además, es importante que la instalación se haya hecho de acuerdo con estándares de seguridad, según las recomendaciones del fabricante y a cargo de personal capacitado.

A0CG0001452Fuente: Hidrosistemas Baja

Fallas principales
Uno de los aspectos fundamentales al usar las bombas centrífugas es detectar por qué fallan y saber cómo rectificar los problemas, que a la vez se apliquen programas de mantenimiento preventivo.

La principal falla que se genera en las bombas centrífugas surge por una mala operación de los equipos, según la especialista, lo cual puede generar fallas tan sencillas como una pequeña fuga, en la que sólo se tengan que cambiar los sellos, o una falla de gran magnitud, como la generación de cavitación, que puede significar la pérdida total de la bomba.

Aunque la mayoría de las fallas se deben a una mala operación también se debe considerar que en ocasiones el equipo está mal construido desde fábrica, razón para llamar al fabricante y exigir un reemplazo.

Las fallas también surgen por el mismo desgaste de las piezas; así que es indispensable revisarlas, checar la parte eléctrica, el motor, cableado y el voltaje con el que se esté trabajando, con el fin de realizar un diagnóstico adecuado. Establecer un control diario de una bomba garantiza mayor efectividad, proceso en el que se deben revisar:

  • Filtro de succión
  • Flujo de la bomba
  • Fugas en los empaques
  • Presión del sello externo y de la inyección
  • Temperatura de los cojinetes

Causas generales de falla

  • Hay contaminación del líquido bombeado
  • Mala lubricación de los cojinetes, los empaques o los sellos
  • Desalineación de la bomba y del elemento impulsor

Acciones para retrasar las fallas

  • Seguir un procedimiento apropiado de arranque
  • Seguir la rutina establecida por el fabricante
  • Respetar las normas de seguridad vigentes

Las causas de ruido en una bomba pueden ser a causa de:

  • Fenómeno de cavitación
  • Vibración excesiva
  • Falla de los cojinetes

Aunque existen varios tipos de bombas, hay diversas acciones generales que se pueden llevar a cabo para mantener los equipos en óptimas condiciones. Realizar un plan de mantenimiento mantendrá las piezas en buen estado y arrojará información sobre posibles fallas para que éstas se corrijan a tiempo.

“Mientras la bomba esté bien seleccionada, instalada, se haga el arranque de manera correcta y se tengan los accesorios adecuados, no deberá haber ningún problema en el desempeño del equipo”,así lo asegura la ingeniera de Hidrosistemas Baja.

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Seguridad
Trabajar con equipos de bombeo implica contar con medidas necesarias para garantizar tanto la seguridad del técnico como el funcionamiento de los equipos. “Siempre hay que buscar la seguridad del personal que da mantenimiento a los equipos, pero también se debe proteger a la gente que está alrededor y tomar en cuenta las consecuencias que implica el mantenimiento de la bomba para el lugar, ya que probablemente el sitio se tenga que inhabilitar en su totalidad para evitar cualquier afectación”, añade Karla Real, quien proporciona las siguientes recomendaciones previas al comienzo del servicio:

Protección personal

  • Eliminar cualquier tipo de joyería
  • Alejarse de cualquier tipo de sustancia inflamable
  • Amarrar el cabello, pues éste se puede enredar en la bomba y generar accidentes muy graves
  • No traer ropa demasiado holgada
  • No traer la camisa fuera del pantalón
  • Considerar si existen más trabajadores dentro del lugar para contar con las medidas necesarias
  • El técnico debe conocer previamente el servicio que va a realizar, de esta manera sabe cuáles son las herramientas necesarias
  • El equipo mínimo de trabajo consta de botas de trabajo, con casquillo preferentemente; chaleco, tapones auditivos, lentes, casco y guantes
  • Cuando se trabaje con electricidad, los guantes deben ser especiales para dicha tarea
  • El técnico siempre debe recordar que si no se prevén las medidas de seguridad necesarias puede poner en riesgo su vida y el trabajo que realizará
  • Tomar en cuenta que un mal trabajo también representa pérdidas económicas bastante fuertes

A0CG0001450Precauciones generales
Es importante mencionar que jamás se debe operar una bomba por encima de su velocidad ni con parámetros diferentes a los contenidos en las instrucciones de su manual, pues la operación por encima del rango puede someter el equipo a tensiones y esfuerzos para los cuales no fue diseñado.

Por otra parte, cuando las bombas no están en funcionamiento y permanezcan así por un periodo largo es vital contar con medidas especiales:

  • Asegurar que los cojinetes se encuentren totalmente lubricados
  • Las superficies sujetas a corrosión deben protegerse mediante algún recubrimiento resistente
  • El eje se debe girar periódicamente de 10 a 15 veces, para esparcir el lubricante sobre todas las superficies de soporte y con el fin de garantizar que el eje no comienza a curvarse
  • Aplicar lubricante fresco a los cojinetes cuando el equipo se vaya a poner en marcha

La lubricación es parte fundamental para el funcionamiento de una bomba, por ello, el lubricante jamás debe estar sucio, contaminado o con humedad; de lo contrario, se perderán sus propiedades de lubricación.

Tampoco debe haber exceso de este líquido, pues si esto sucede, los cojinetes se sobrecalentarán.

Es vital que se trabaje adecuadamente en cada etapa, ya que constituye una cadena de trabajo que implica al diseño de los equipos, la selección, la instalación y el arranque. Si existe algún problema en alguna de estas etapas invariablemente habrá fallas.

Por otra parte, Patterson Pump Company, fabricante de bombas, ofrece una amplia lista de recomendaciones y medidas de seguridad para el técnico, necesarias para que el sistema trabaje de manera correcta.

Las exigencias actuales
El mercado actual demanda el uso de nuevas tecnologías y sistemas verdes. Desafortunadamente, comenta la ingeniera, estas exigencias se ven rezagadas por falta de buenas prácticas. “Es importante que los técnicos se capaciten y busquen alternativas para la mejora de su trabajo; de esta manera incrementan la posibilidad de desempeñarlo de mejor manera y garantizan al usuario final que conocen por completo el equipo con el cual trabajarán.

“Tenemos la mala costumbre de hacer las cosas sin seguir algún instructivo y lo hacemos de esa forma porque así se ha hecho siempre; sin tener conciencia de lo que se está operando y sin conocer las consecuencias de llevar a cabo un mal servicio. Afortunadamente, la gente ya está más interesada en capacitarse y en implementar las buenas prácticas”, concluye la especialista.

Recomendaciones

  • Evitar contacto con las piezas giratorias
  • No anular ningún dispositivo protector
  • Evitar la exposición prolongada a la maquinaria con altos niveles de ruido
  • Suministrar cuidados y procedimientos apropiados en la manipulación, levante, instalación, operación y mantenimiento del equipo
  • No modificar el equipo ni sustituir las piezas de repuesto
  • Solicitar piezas de repuesto sólo al fabricante del equipo

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