Presentacion jean segovia

JEAN CARLOS SEGOVIA
MANTENIMIENTO INDUSTRIAL I

 El motor eléctrico es una máquina capaz de
transformar energía eléctrica en energía mecánica.
De todos los tipos de motores este es el más usado,
debido a las ventajas de la energía eléctrica ( bajo
costo, facilidad de transporte ).

Motores de corriente alterna .-Son los
más usados porque la distribución de
energía eléctrica es en corriente alterna
50 Hz ( corriente que cambia su
polaridad 50 veces por segundo ).

Eje rotor .-Eje que transmite la potencia
mecánica desarrollada por el motor.
El centro o núcleo está formado por
chapas de acero magnético tratadas para
reducir las pérdidas en el hierro. El
núcleo del rotor aloja en su interior una
bobina o anillo en corto circuito
fabricado en aluminio.

Ventilador.- Turbina acoplada al eje del
rotor , garantiza la refrigeración por aire
del motor enfriando las aletas
disipadoras de energía calórica que
posee el estator. Fabricado en
polipropileno.

Caja de conexión.—Caja donde se
alojan los bornes de conexión
construidos de bronce y cobre de alta
conductivilidad, que permiten conectar
la energía eléctrica al motor, el block
aislante es fabricado en plástico de gran
resistencia eléctrica y mecánica.

Rodamientos.- El eje rotor del motor
esta montado sobre rodamientos en cada
extremo, estos son de bolitas o esferas de
gran vida útil ( 20.000 horas de trabajo ).
Son sellados y lubricados para largos
periodos de trabajo.

Una bomba centrífuga es una máquina con carcasa tipo
voluta, o sea, forma de caracol, con impulsor o rodete de
álabes radiales cerrado o abierto, el que recibe rotación
del eje horizontal. La aspiración del líquido es en forma
axial, o frontal al impulsor. La descarga del líquido es en
forma radial o vertical al eje de la bomba.
Según el tipo de motor acoplado, se denomina al conjunto
electrobomba cuando el motor es eléctrico, y motobomba
cuando es a combustión

 La lubricación consiste en interponer entre dos superficies en
contacto, otro material, que aminore las fuerzas de rozamiento
manteniendo éstas dentro de unos límites aceptables.
a. Lubricación hidrodinámica.
b.- Lubricación límite.
c.- Lubricación hidrostática.

 Bajo ciertas condiciones, tales como carga repentina, alta carga
durante largo tiempo, alta temperatura, baja velocidad, o baja
viscosidad – el sistema de lubricación no se mantiene en
régimen hidrodinámico.
 Se llega a una situación en la cual existe un contacto
intermitente entre las superficies metálicas, resultando en un
aumento significativo de la temperatura, y una posterior
destrucción de las superficies en contacto.
 Bajo estas circunstancias, la capa fluida no es capaz de
proteger las superficies, y se deben emplear otras técnicas.

 Viscosidad
 La expresión de la
resistencia interna del
fluido al desplazamiento
es la viscosidad (ley de
Newton).
UA
hF
UA
hF
UA
hF

Viscosidad absoluta o dinámica
(designada con la letra μ del alfabeto griego)
Es la fuerza en N necesaria para mover a la velocidad de 1 m/s un
plano móvil con respecto a uno fijo, de área 1 m2, entre los
cuales está contenido el fluido examinado que tiene un espesor
de 1 m.
La unidad es el Pascal segundo (Pa s). 1 pa - s = 1 Ns/m2
1 P (poise) = 0,1 Pa - s y 1 cP (centipoise) = 1 mPa - s .

Viscosidad cinemática
(designada con la letra griega )
Viene dada por la razón entre la viscosidad dinámica μ y la
densidad en kg/m3
La unidad es el m2 /s; 1 m2/s = 1 Pa - s/(kg /m3).
1 St ( Stoke ) = 10-4 m2/s ; 1 cSt = 1 mm2/s

)*(
0
0
* TTK
e
Grado Engler (oE).
SSU (Segundos Saybolt Universal)
Redwood

Las partes constitutivas de una
electrobomba centrífuga dependen de
su construcción y tipo, por esta razón se
mencionan las más fundamentales.

 1- Carcasa . La mayoría de las carcasas son fabricadas en fierro fundido
para agua potable, pero tienen limitaciones con líquidos agresivos (
químicos,aguas residuales,agua de mar ). Otro material usado es el bronce .
También se usa el acero inoxidable si el líquido es altamente corrosivo.
 2- Rodete o Impulsor. Para el bombeo de agua potable en pequeños,
medianos y gran caudal, se usan rodetes centrífugos de álabes radiales y
semi axiales.Fabricados en fierro, bronce acero inoxidable,plásticos.
 3- Sello Mecánico. Es el cierre mecánico más usado, compuesto por carbón
y cerámica.Se lubrica y refrigera con el agua bombeada, por lo que se debe
evitar el funcionamiento en seco porque se daña irreparablemente.
 4- Eje impulsor. En pequeñas bombas monoblock , el eje del motor eléctrico
se extiende hasta la bomba, descansando sobre los rodamientos del motor .
Fabricado en acero inoxidable.

Caudal. Volumen divido en un tiempo o
sea es la cantidad de agua que es capaz
de entregar una bomba en un lapso de
tiempo determinado. El caudal se mide
por lo general en : litros/minutos l/m,
metros cubicos/hora m3/h,
litros/segundos l/s. Galones por minuto
gpm etc.

 Presión. Fuerza aplicada a una superficie,ejemplo: una
columna vertical de agua de 1 cm2 de área por una altura de
10 m, genera una presión sobre su base de 1kg/cm2 debido al
peso del agua contenida que en este caso es 1 litro. De este
ensayo se define que 1kg/cm2 es equivalente a 10 m.c.a.
(metros columna de agua) de presión. En una bomba la
presión es la fuerza por unidad de area,que provoca una
elevación.Comúnmente se conoce esta elevación como Hm
(altura manométrica).Otras unidades de presión son: psi, bar,
atm.

Pérdidas de carga. Representan
pérdidas de presión (m.c.a.), sufridas en
la conducción de un líquido. Esto
significa que el agua al pasar por la
tubería y accesorios pierde presión, por
esta razón el tubo debe ser del mayor
diámetro posible, para disminuir la
velocidad y el roce.

 Potencia. P. Absorvida; es la demandada por la
bomba al motor, medida comúnmente en hp, kw. Esto
es el producto del caudal por la altura. Si la
eficiencia de la bomba es alta menor es la potencia
demandada al motor. La fórmula es: P.abs.= ( Q x H )
/ (75 x % ).
 P. nominal de un motor: es la indicada en su placa.
Se expresa en Cv, Hp y kW (1 HP= 0,745 kW).


 Succión de una bomba. La altura de succión de las bombas de
superficie está limitada a 7 mts. aprox. dependiendo de la
presión atmosférica disponible que, a nivel del mar,es de 1 bar
o 10 m.c.a.,por lo que la tubería debe ser lo más corta y del
mayor diámetro para disminuir las pérdidas de carga.En
bombas de gran tamaño,se debe calcular la altura de succión
tomando en consideración la curva de NPSH. De este modo se
evitará la cavitación (ebullición del agua debido a muy baja
presión atmosférica),fenómeno físico químico que deteriora
prematuramente la bomba.

 Cebado. Se entiende por cebado de una bomba
cuando la tubería de succión es hermética y esta
llena de agua libre de aire. Si el nivel de agua a
bombear esta más bajo que la bomba, se debe
instalar una válvula de pié, para que contenga la
columna de agua cuando se detenga la bomba.


 Tuberías succión y descarga. Estas deben
dimensionarse en función del caudal y longitud, para
velocidades máx. de 1,5 m/seg. y mínimas pérdidas
de carga Las tuberías no deben ser soportadas por
la bomba. Los diámetros de las bombas no indican el
diámetro de las cañerías, estas siempre deben ser
calculadas. Lo recomendable es usar cañerías de
diámetro mayor a los de la bomba.


 Arranque de un motor eléctrico. Los motores
eléctricos para salir de la inercia, consumen 1,5 a 3
veces la corriente nominal de trabajo. Por esto la red
eléctrica debe diseñarse, con conductores eléctricos
adecuados y con una caída máxima de tensión de
5%.Todo motor eléctrico debe instalarse con
protecciones de línea, corriente, tensión y conectado
a tierra. Se recomienda arranque directo hasta 5.5hp
y estrella triángulo para potencias mayores a 5.5 hp.

BOMBAS
Alternativas
DESPLAZAMIENTO
POSITIVO
TURBOBOMBA
S
Rotatorias
Pistón
Diafragma
Ruedas dentadas
Lóbulos
Ruedas excéntricas
Paletas
Centrífugas
Axiales
Peristálticas
Helicocentrífugas
Tornillo
Hélice salomónica

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Bombas alternativas : pistón
- Cilindro movido por una biela.
- El líquido es comprimido dentro de la cámara.
Válvula
admisión
Válvula
descarga

admisión

descarga

descarga descargacarga
caudal

ÉMBOLOS DE ACCIÓN DOBLE

Carrera
completa
caudal
Carrera
completa
Carrera
completa
descarga descargacarga
caudal

2 cilindros acción doble
Carrera
completa
caudal
Carrera
completa
Carrera
completa
Carrera
completa
caudal
Carrera
completa
Carrera
completa

Carrera
completa
caudal
Carrera
completa
Carrera
completa

-Caudales constantes
en periodos largos
-Presiones elevadas a
la salida
-Impulsión de líquidos
muy viscosos
-Rendimiento
volumétrico superior
al 90%
-No bombean líquidos
con sólidos abrasivos
-Tamaño grande
-Elevado coste inicial y
de mantenimiento
VENTAJAS DESVENTAJAS

Bombas alternativas : diafragma
MEMBRANA FLEXIBLE

-Fácil evitar fugas
-Impulsión de líquidos
tóxicos o peligrosos,
corrosivos y con
sólidos abrasivos
-Vida corta del
diafragma y riesgo de
rotura.
-Costes de
mantenimiento
elevados
VENTAJAS DESVENTAJAS

Bombas rotatorias
De ruedas
dentadas

Bombas rotatorias
De lóbulos

Bombas rotatorias
De ruedas excéntricas

Bombas rotatorias
De paletas

Bombas rotatorias
De tornillo
circulación
en dirección axial
Se utilizan para líquidos
viscosos

Bombas rotatorias
De hélice salomónica
El eje además de girar describe
trayectoria
circular dentro de la cavidad

Bombas rotatorias
Peristáltica

Las calderas, en sus opciones de vapor
y agua caliente, están ampliamente
extendidas, tanto para uso industrial
como no industrial, encontrándose en
cometidos tales como, generación de
electricidad, procesos químicos,
calefacción, agua caliente sanitaria,
etc.

Es un recipiente metálico, cerrado,
destinado a producir vapor o calentar
agua, a una temperatura superior a la
del ambiente y presión mayor que la
atmosférica.
Usualmente generan vapor saturado.
Este vapor se produce a través de una
transferencia de calor a presión
constante, en la cual el fluido se calienta
y cambia de estado.

 Las calderas son un caso
particular en el que se eleva a
altas temperaturas de
intercambiadores de calor, en
las cuales se produce un
cambio de fase.
 Además son recipientes a
presión, por lo cual son
construidas en parte con
acero laminado a semejanza
de muchos contenedores de
gas.

 La caldera de vapor más elemental es la
conocida olla a presión.
 En esencia una caldera es un recipiente
cerrado, lleno parcialmente de agua a la
que se le aplica calor procedente de
alguna fuente.
 Hay muchos tipos de calderas, de acuerdo
a las temperaturas y presiones finales, tipo
de energía calorífica disponible y volumen
de producción de vapor.

 Esterilización. Es común encontrar calderas en los
hospitales, las que generan vapor para esterilizar
los instrumentos médicos; en los comedores con
capacidad industrial se genera vapor para
esterilizar los cubiertos así como para la
elaboración de alimentos en marmitas.
 Calentar otros fluidos, por ejemplo, en la industria
petrolera se calienta a los petróleos pesados para
mejorar su fluidez y el vapor es muy utilizado.
 Generar electricidad a través de un ciclo Rankine.
Las calderas son parte fundamental de las centrales
termoeléctricas.

 En una planta industrial no es extraño que las
calderas industriales sirvan para muchas
aplicaciones; por ejemplo, en un molino de pulpa
de papel, el calentador de recuperación química se
emplea para convertir el licor negro en sustancias
químicas útiles y de esta manera generar vapor
para el proceso.
 En la misma planta una unidad de combustión de
corteza recupera calor del material de desperdicio
y genera también energía.
 Las calderas industriales queman petróleo, gas,
carbón y una amplia variedad de productos y/ó
subproductos.

 Hasta principios del siglo XIX se usaron calderas
para teñir ropas, producir vapor para limpieza,
etc., hasta que Dionisio Papin creó una pequeña
caldera llamada "marmita".
 De su creación surgió el concepto de “caballo de
fuerza”(HP). Es la potencia necesaria para elevar
verticalmente a la velocidad de 100 pie/min un
peso de 330 libras.
 La medida la propuso James Watt (1782) para
expresar la potencia que podía desarrollar la
novedosa,en su época, máquina de vapor con
referencia a la potencia que desarrollaban los

El término vapor se refiere estrictamente
a aquel gas que se puede condensar por
presurización a temperatura constante o
por enfriamiento a presión constante.
Normalmente la palabra vapor suele
referirse al vapor de agua.

A presión atmosférica
normal, el agua tiene un
punto de ebullición a
100ºC.
A mayor presión el
punto de ebullición se
incrementa, hasta
alcanzar un máximo
punto de ebullición a
374°C a una presión de
3200 psi (220,63 bar).

Calor
Presión
Temperatura

Saturado: es vapor a la temperatura de
ebullición del líquido. Es el vapor que se
desprende cuando el liquido hierve.
Sobrecalentado: es vapor de agua a una
temperatura mayor que la del punto de
ebullición. Parte del vapor saturado y se le
somete a un recalentamiento con el que
alcanza mayor temperatura.
Se utiliza para mover máquinas (de
pistones y turbinas).

 Posición
 Instalación / Uso
 Horizontales.
 Verticales.
 Fijas.
 Semifijas.
 Móviles.

 Circulación de
gases
 Volumen de agua
 Tipos de
combustible
 De un paso.
 De dos pasos.
 De tres pasos.
 De cuatro pasos.
 De gran volumen.
 De mediano
volumen.
 De pequeño
volumen.
 Combustible sólido.
 Combustible
líquido.
 Combustible

 Presión
 Formas de
calefacción
 De alta presión
 De mediana presión
 De baja presión
 Tubos de humo
 Tubos de agua
 Combinadas o
mixtas

 Reacción [combustible - comburente] calor a un nivel
térmico aprovechable.
 El quemador es el encargado de que la mezcla sea la
apropiada.
 La cantidad de calor por unidad de masa que
desprende un combustible al quemarse es el Poder
Calorífico (kJ/kg).
• PCI (el vapor de agua de los humos no condensa).
• PCS (se condensa el vapor de agua de los humos).
 Los elementos básicos que reaccionan son:
• El oxígeno del aire como comburente (aprox. 1m3
por kWh)
• El carbono y el hidrógeno del combustible

 Hogar o fogón
 Puerta de hogar
 Parrillas
 Cenicero
 Puerta del cenicero
En general los tubos son la parte principal de
la caldera, y dos o tres accesorios llamados
colectores,en donde se ubican las válvulas de
seguridad,termómetros, tomas de vapor,
entrada de agua, etc.

Altar
Conductos de humo
Caja de humo
Chimenea
Regulador de tiro
Puerta de explosión
Cámara de agua
Cámara de vapor
Cámara de alimentación de agua

Válvulas de seguridad
Están diseñadas para liberar fluido cuando
la presión interna supera el umbral
establecido. Su misión es evitar una
explosión, el fallo de un equipo o tubería
por un exceso de presión.

Elemento de medición de presión.

 El condensador es esencialmente un
recipiente en el que se mantiene por medio
de una corriente de agua, una temperatura
inferior a la de tensión del vapor que sale
de la máquina, el cual al llegar a él se
condensa.

Aunque existen numerosos diseños y
patentes de fabricación de calderas,
cada una de las cuales puede tener
características propias, las calderas se
pueden clasificar en dos grandes grupos;
calderas pirotubulares y acuotubulares.

Caldera de tipo
Paquete
Se denominan
pirotubulares por
ser los gases
calientes
procedentes de la
combustión de un
combustible, los
que circulan por el
interior de tubos
cuyo exterior está

Están compuestas de un cilindro mayor
con un hogar cilíndrico y tubos de humo,
de agua o de ambos a la vez. El hogar es
interior y queda rodeado de una parte
de la cámara de agua. Los gases
ascienden verticalmente a lo largo de
los tubos de humo o rodean los tubos de
agua, entregándoles la mayor parte de
su calor. Son montados sobre una base
de concreto y ladrillos refractarios.

Son de fácil construcción.
Ocupan reducido espacio y son fáciles
de ubicar.
Rendimiento bajo por combustión
deficiente y escape caliente de humos.
Destrucción rápida de los tubos al nivel
del agua por el recalentamiento de
ellos.
Son peligrosas en caso de explosión.

Caldera
Steinmüller
En estas calderas, al
contrario de lo que
ocurre en las
pirotubulares, es el
agua el que circula
por el interior de
tubos que
conforman un
circuito cerrado a
través del calderín

Calderas acuotubulares utilizadas en
plantas de pulpa y papel (celulosas).
Generan vapor al quemar el licor
negro del proceso de pulpaje.
Recuperación química.
Eficiencia energética.
Reducción de insumos.

 La Caldera de tubos de agua tiene la ventaja de poder
trabajar a altas presiones dependiendo del diseño
hasta 350 psi.
 Se fabrican en capacidades de 20 HP hasta 2,000 HP.
 Por su fabricación de tubos de agua es una caldera
“INEXPLOSIBLE”.
 La eficiencia térmica está por arriba de cualquier
caldera de tubos de humo, ya que se fabrican de 3, 4 y
6 pasos, dependiendo de la capacidad.
 El tiempo de arranque para producción de vapor a su
presión de trabajo no excede los 20 minutos.
 Los equipos son fabricados con materiales que
cumplen con los requerimientos de normas.

 Son equipos tipo paquete, con todos sus sistemas para
su operación automática.
 Son utilizados quemadores ecológicos para petróleo,
gas y diesel.
 Sistemas de modulación automática para control de
admisión aire-combustible a presión.
 El vapor que produce una caldera de tubos de agua es
un vapor seco, por lo que en los sistemas de
transmisión de calor existe un mayor aprovechamiento.
El vapor húmedo producido por una caldera de tubos
de humo contiene un porcentaje muy alto de agua, lo
cual actúa en las paredes de los sistemas de
transmisión como aislante, aumentando el consumo de
vapor hasta en un 20%.

Decreto Supremo N°48.
Febrero de 1984.
Establece las condiciones generales de
construcción, instalación, mantención,
operación y seguridad que deberán
reunir todas las calderas en que se
generen fluidos a temperaturas y
presiones superiores a la atmosférica,
ya sean móviles o estacionarias.
www.prevencionchile.cl

El agua de alimentación de las calderas
debe ser bien tratada; de lo contrario,
pudiera causar los siguientes
problemas:
Formación de costra
Corrosión
Formación de burbujas de aire
Adherencia del vapor al cilindro.

 La operación con Calderas,presenta muchos
riesgos para los trabajadores,siendo los
principales:
• Explosión
• Quemaduras
• Caídas de distinto nivel
• Atrapamientos
• Golpes

Causa del Accidente Número de
Accidentes
Porcentaje
Bajo Nivel de Agua 359 49,0%
Error en la operación o
Mantención deficiente
262 35,7%
Diseño o fabricación
deficiente
54 7,3%
Controles límite 17 2,3%
Falla en quemadores 16 2,2%
Desconocido / Bajo
investigación
16 2,2%
Fuente: National Board de USA.

Explosiones físicas por rotura de las
partes a presión: Se produce por la
vaporización instantánea y la
expansión brusca del agua contenida
en la caldera, como efecto de la rotura
producida en un elemento sometido a
presión.
Explosión química en el hogar: Se
produce por la combustión instantánea
de los vapores del combustible

 Una presión superior a la de diseño puede provocar
una rotura de las partes a presión.
 Control de manómetros y uso de presostatos (que
paran la aportación calorífica) y válvulas de seguridad
(para liberar vapor).
 Una temperatura superior a la de diseño también
puede provocar una explosión, por la rotura de partes
de la caldera que están a presión.
 La falta de agua, la alta temperatura del fluido,
incrustaciones internas, etc.; pueden aumentar la
temperatura.
 Por una disminución del espesor de las partes
sometidas a presión puede provocar una rotura de las
mismas.Esta disminución puede ser causada por la

 Para poder ser utilizadas, deben reunir características
técnicas y de seguridad requeridas en las disposiciones
legales, lo que permitirá su homologación, con la
acreditación y sellado pertinente.
 Al margen de las características constructivas de los
equipos, los usuarios de los aparatos a presión deberán
llevar un libro registro, visado y sellado por la
correspondiente autoridad competente, indicándose en
el mismo: características, procedencia, suministrador,
instalador, fecha en la que se autorizó la instalación y
fecha de la primera prueba y de las pruebas periódicas,
así como las inspecciones no oficiales y reparaciones
efectuadas con detalle de las mismas.

 Los operadores encargados de vigilar, supervisar,
conducir y mantener los aparatos a presión deben
estar adecuadamente instruidos en el manejo de los
equipos y ser conscientes de los riesgos que puede
ocasionar una falsa maniobra o un mal mantenimiento.
La Reglamentación de aparatos a presión exige que los
operadores dispongan de acreditación que garantice
un adecuado nivel de conocimientos.
 El Reglamento de aparatos a presión determina, para
cada aparato, las prescripciones de seguridad que
deberán cumplir, así como las características de los
emplazamientos o salas donde estén instalados, en
función de su categoría.

La investigación reveló
que el equipo de arranque
encontró tiempo atrás
algunas dificultades para
encender la
caldera con LPG.
Para solucionar el
problema, los operadores
idearon un método
Ejemplo:
9 de diciembre de 2000,cerca
de las 2:30 am, tres operarios
intentaban reiniciar la caldera
cuando ocurrió una explosión
dentro del horno de la caldera.
2 MUERTOS.

 Control del quemador, encendido y/o llama.
 Control de la bomba y el ventilador: el paro de la
bomba implica calentamiento; el del ventilador puede
llevar a que los gases no se evacuen, lo que supondrá
una temperatura excesiva y dificultad en la
combustión.
 Control de nivel de agua en el interior de la caldera,
(Alta T° y ptos calientes).
 Control de combustión por un analizador de gases
 Control de temperatura de los humos;
• Talta = pérdidas en los humos;Tbaja = riesgo de condensación
 Control de T en la caldera; los ptos calientes acortan la
vida
 Control de condensados, si se producen, hay que

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