Intercambiadores de calor y transmisión de fluidos

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO PUBLICO NAVAL – CITEN
PROGRAMA AVANZADA
ESCUELA DE MAQUINAS 2020
CURSO:
EQUIPOS Y TRANSFERENCIA DE FLUIDOS
TEMA:
INTERCAMBIADORES DE CALOR, TRANSMISIONES Y ENGRANAJES
DOCENTE:
T3 MOT. CHUMPE FERREL EDWIN
PARTICIPANTE:
T3 MAQ. ALARCÓN ZAVALETA HANS
T3 MAQ. VILA LAURENTE ISBEL
T3 MAQ. GOMEZ GGUPIOC MIGUEL ANGEL
AÑO:
2020

INTRODUCCIÓN
En nuestra formación como ingenieros existen procesos y fenómenos básicos que
debemos estudiar, la transferencia de calor es uno de ellos, ya que se encuentra
presente en todos los procesos industriales. Mediante la transferencia de calor se
consiguen ahorros de costos energéticos y además se logra un máximo
aprovechamiento de la energía ya disponible en el sistema, esto principalmente
gracias a los intercambiadores de calor, los cuales a través de la transferencia de
calor entre fluidos permiten refrigerar o calentar fluidos y recircularlos para ser
nuevamente utilizados en el mismo proceso.
Los Intercambiadores de Calor son aparatos que permiten el calentamiento o
enfriamiento de un fluido (líquido o gas) por medio de otro fluido a diferente
temperatura y separado por una pared metálica. La mayoría de las industrias
químicas la trasmisión de calor se efectúa por medio de intercambiadores de calor
y el más común de todos es el formado por dos tubos concéntricos, por uno de los
cuales pasa el líquido a enfriar y por otro se hace circular la corriente refrigerante.
Las Calderas son transformadores de energía térmica capaces de transferir de
forma conveniente el calor producido por una combustión o generado por otro
fenómeno químico o físico a un fluido (generalmente agua) destinado a ceder la
energía recibida en forma térmica o mecánica y luego utilizada en múltiples
empleos.
Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir
potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están
formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona' y
la menor 'piñón'. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante
contacto de ruedas dentadas.
Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del
movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de
combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y
que ha de realizar un trabajo.
A continuación detallaremos la experiencia que realizamos basada en el
funcionamiento de estos importantes dispositivos.

INTERCAMBIADORES DE CALOR
1. DEFINICIÓN:
Los intercambiadores de calor son aparatos que facilitan el intercambio de calor
entre dos fluidos que se encuentran a temperaturas diferentes y evitan al mismo
tiempo que se mezclen entre sí. En la práctica, los intercambiadores de calor son
de uso común en una amplia variedad de aplicaciones, desde los sistemas
domésticos de calefacción y acondicionamiento del aire hasta los procesos
químicos y la producción de energía en las plantas grandes. Los intercambiadores
de calor difieren de las cámaras de mezclado en el sentido de que no permiten
que se combinen los dos fluidos que intervienen. Los intercambiadores de calor son
ampliamente utilizados en la industria alimentaria, para calentamiento y
enfriamiento de productos, en sistemas de esterilización, pasteurización,
desactivación enzimática, etc. También son utilizados en estas industrias para
procesos auxiliares de calentamientos de agua, generación de vapor,
recuperadores, enfriadores de fluidos etc.
El desarrollo de alimentos - aceites, salsas, ovoproductos, conservas, compotas,
mermeladas, productos lácteos, pescados y mariscos, etc. Está sujeta a exigencias
de higiene que requieren soluciones personalizadas fácilmente lavables,
controlables, que respeten la integridad de los productos y estén conformes con
las normas alimentarias vigentes.
Los intercambiadores de calor se encuentran en muchos sistemas químicos o
mecánicos. Estos sirven, como su nombre lo indica, para ganar calor o expeler calor
en determinados procesos. Algunas de las aplicaciones más comunes se
encuentran en calentamiento, ventilación, sistemas de acondicionamiento de
espacios, radiadores en máquinas de combustión interna, calderas,
condensadores, y precalentadores o enfriamiento de fluidos.
Ejemplos de algunos intercambiadores de calor utilizados en la industria
Precalentador
En sistemas de vapor de gran escala, o en sistemas donde se requieren grandes
temperaturas, el fluido de entrada es comúnmente precalentado en etapas, en
lugar de tratar de calentar dicho fluido en una sola etapa desde el ambiente hasta
la temperatura final. El precalentamiento en etapas incrementa la eficiencia de la
planta y minimiza el choque térmico de los componentes, que es el caso de
inyectar fluido a temperatura ambiente en una caldera u otro dispositivo operando
a alta temperatura. En el caso de sistemas de generación de vapor, una porción
del vapor generado es sustraído y utilizado como fuente de calor para recalentar
el agua de alimentación en etapas. Un ejemplo de la construcción y de las
componentes internas de un intercambiador de calor de agua de alimentación
con tubos en forma de "U" de una planta de generación de potencia para la etapa

del Precalentador. Al entrar el vapor al intercambiador de calor y fluir alrededor de
los tubos, éste transfiere su energía térmica y se condensa.
Condensadores de vapor
El condensador del vapor, es un componente importante del ciclo del vapor en
instalaciones de generación de potencia. Es un recinto cerrado en el cual el vapor
sale de la turbina y se fuerza para ceder su calor latente de la vaporización. Es un
componente necesario del ciclo del vapor por dos razones. La primera, convierte
el vapor usado nuevamente en agua para regresarla al generador o a la caldera
de vapor como agua de alimentación. Esto baja el costo operacional de la planta
permitiendo reutilizar el agua de alimentación, y resulta más fácil bombear un
líquido que el vapor. La segunda razón, aumenta la eficiencia del ciclo permitiendo
que el ciclo funcione opere con los gradientes más grandes posibles de
temperatura y presión entre la fuente de calor (caldera) y el sumidero de calor
(condensador).
2. TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR:
Los intercambiadores de calor se pueden clasificar basándose en: clasificación por
la distribución de flujo. Tenemos cuatro tipos de configuraciones más comunes en
la trayectoria del flujo.
1. De doble tubo o tubos concéntricos:
a. consta de dos tubos concéntricos En un intercambiador de este tipo uno de
los fluidos pasa por el tubo más pequeño, en tanto que el otro lo hace por
el espacio anular entre los dos tubos. En un intercambiador de calor de
doble tubo son posibles dos tipos de disposición del flujo:
b. En la distribución de flujo en paralelo, los fluidos caliente y frío, entran por el
mismo extremo del intercambiador, fluyen a través de él en la misma
dirección y salen por el otro extremo.
c. En la distribución en contracorriente, los fluidos caliente y frío entran por los
extremos opuestos del intercambiador y fluyen en direcciones opuestas.
2. Compacto:
a. La importancia relativa de criterios tales como potencia de bombeo, costo,
peso y tamaño de un intercambiador de calor varía mucho de una
instalación a otra, por lo tanto no es siempre posible generalizar tales criterios
con respecto a la clase de aplicación.
b. En la distribución en flujo cruzado de un solo paso, un fluido se desplaza
dentro del intercambiador perpendicularmente a la trayectoria del otro
fluido.
c. En la distribución en flujo cruzado de paso múltiple, un fluido se desplaza
transversalmente en forma alternativa con respecto a la otra corriente de
fluido.

3. Tubos y Coraza:
a. Estos intercambiadores de calor contienen un gran número de tubos (a
veces varios cientos) empacados en una carcasa con sus ejes paralelos al
de éste. La transferencia de calor tiene lugar a medida que uno de los fluidos
se mueve por dentro de los tubos, en tanto que el otro se mueve por fuera
de éstos, pasando por la coraza.
b. Es común la colocación de desviadores en la coraza para forzar al fluido a
moverse en dirección transversal a dicha coraza con el fin de mejorar la
transferencia de calor, y también para mantener un espaciamiento
uniforme entre los tubos.
c. Las unidades conocidas con este nombre están compuestas en esencia por
tubos de sección circular montados dentro de una coraza cilíndrica con sus
ejes paralelos al aire de la coraza.
4. Placas y Armazón o solo placas:
a. El cual consta de una serie de placas con pasos corrugados y aplastados
para el flujo.
b. Los fluidos caliente y frío fluyen en pasos alternados, de este modo cada
corriente de fluido frío queda rodeada por dos corrientes de fluido caliente,
lo que da por resultado una transferencia muy eficaz de calor.
c. Asimismo, este tipo de intercambiadores pueden crecer al aumentar la
demanda de transferencia de calor sencillamente montando más placas.
d. Resultan muy apropiados para aplicaciones de intercambio de calor de
líquido hacia líquido, siempre que las corrientes de los fluidos caliente y frío
se encuentren más o menos a la misma presión.
3. TERMINOLOGÍA USADA PARA DESCRIBIR LAS VARIABLES Y CÁLCULOS EN LOS
INTERCAMBIADORES DE CALOR:
Q: Flujo de Calor.
Qmax: transferencia de calor máximo.
As = Área de superficie de transferencia de calor.
Ai= Área de la superficie interior de transferencia de calor.
Ao= Área de la superficie exterior de transferencia de calor.
U: Coeficiente total de transferencia de calor; W/ m^2.
hi y ho: Coeficiente de transferencia de calor por convección interna y externa.
R: Resistencias térmicas.
Rtotal: Resistencia térmica total
ΔT total: diferencia total de temperatura.

ΔTm: diferencia media de temperatura.
T= Temperatura
k = Conductividad térmica del material
T1 y T2 = Temperatura de fluido que rodea la aleta
LMTD: Diferencia media logarítmica de temperatura.
NTU: Método de la efectividad.
m: Caudal másico
C: Capacidad calórica.
c, m, mh : Gastos de masa
cpc, cph; Calores específicos
Tc, sal, Th, sal: Temperaturas de salida
Tc, ent, Th, ent: Temperaturas de entrada.
m: Rapidez de la evaporación o de la condensación del fluido
d: diametro
L =Longitud
h = Coeficiente convectivo del fluido
4. CLASIFICACIÓN DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR SEGÚN SU
FUNCIONAMIENTO, CONSTRUCCIÓN, Y UTILIDAD:
Los intercambiadores de calor en los procesos de producción de energía,
refrigeración, calefacción y acondicionamiento de aire, elaboración de alimentos,
elaboración de productos químicos, y el funcionamiento de casi todos los vehículos
dependen de diversos tipos de intercambiadores de calor. Estos son dispositivos
que facilitan la transferencia de calor de una corriente de fluido a otra.
Los intercambiadores se clasifican normalmente de acuerdo con el arreglo del flujo
y el tipo de construcción.
Intercambiador de calor de tubos concéntricos:
 Éste tipo consta de 2 tubos concéntricos con el fluido circulando por el
interior de la tubería y el otro por el anillo anular formado en la concentridad
de los tubos.
 Estos equipos generalmente se diseñan en longitudes efectivas de 12, 15 y
20 pies de longitud.

 La longitud efectiva es la distancia entre cada uno de los tramos sobre la
que ocurre la transferencia de calor. Flujo paralelo. Contraflujo.
Intercambiadores de calor de placas:
 Estos equipos consisten de una serie de placas empaquetadas iguales,
alineadas y sostenidas arriba y abajo por barras guía entre 2 tapas rígidas o
bastidores ensamblados juntos mediante tornillos o por un elemento
compresor hidráulicos.
 Existe entre las placas un espacio libre para el paso del fluido y estas se
mantienen separadas a causa de las corrugaciones o protuberancias.
 Los fluidos circulan alternadamente entre el espacio interno de un orificio en
un extremo de la placa, el orificio correspondiente en el otro extremo. El
calor es transferido de esta forma a través de la superficie de la placa.
 Este equipo es fácil de limpiar, ya que el pequeño volumen requerido y la
elevada turbulencia aunada a la ausencia de depósitos garantizan que los
métodos de limpieza química sea efectiva y si se requiere limpieza
mecánica, se haría muy fácilmente ya que todas las partes que están en
contacto con los fluidos accesibles.
 En estos equipos se puede aumentar o reducir el número de placas, dando
gran flexibilidad de operación para diferentes capacidades, otra de sus
ventajas es que ocupa muy poco espacio.
Intercambiador de calor de flujo cruzado:
 Con aletas y ambos fluidos sin mezclar.
 Sin aletas con un fluido mezclado y el otro sin mezclar.
Intercambiador de calor de tubos y coraza:
 Con un paso por la coraza y un paso por los tubos (modo de operación
contraflujo cruzado), un paso por la coraza y dos paso por los tubos.
 Dos pasos por la coraza y cuatro pasos por los tubos.
Cubiertas de intercambiadores de calor compactos:
 Tubo con aletas (tubos planos, aletas de placa continuas).
 Tubo con aletas (tubos circulares, aletas de plata continuas). Tubos con
aletas (tubos circulares, aletas circulares). Aletas de placa (un solo paso).
 Aletas de placa (multipaso).
Intercambiador de calor de lámina de cierre tubular fija:
 Se utilizan con mayor frecuencia que los de cualquier otro tipo.
 Por lo común, se extienden más allá del casco y sirven como bridas a alas
que se sujetan con pernos los cabezales del lado de los tubos.
 Utiliza una construcción de tipo de empaque ciego y éste no es accesible al
mantenimiento o el reemplazo, este tipo de unidad se uti liza para

condensadores superficiales de vapor, que funcionan en él vació. El cabezal
de lado del tubo se puede soldar a la lámina tubular, para cabezales de tipo
C y N.
 Este tipo de construcción es menos costosa que B y M o A y L, y le ofrece dé
todos modos la ventaja que los tubos se pueden examinar y reemplazar sin
tocar las conexiones de tuberías del lado del tubo.
 No hay limitaciones para el número de pasos del lado de los tubos. Los tubos
pueden llenar por completo el casco del intercambiador de calor.
Intercambiador de calor de tubo en U
 El haz de tubo consiste en una lámina tubular estacionaria, tubos en U,
desviadores o placas de soporte y espaciadores y tirantes apropiados. El haz
de tubo se puede retirar del casco del intercambiador.
 Se proporciona un cabezal de lado del tubo y un casco con cubiertas
integrada, que se suelda al casco mismo.
 Cada tubo tiene libertad para dilatarse o contraerse, sin limitaciones
debidas a la posición de los otros tubos.
 Tiene la ventaja de proporcionar franqueo mínimo entre el límite exterior e
interior del casco, para todas las construcciones de haces de tubos
desmontables, reduce el número de juntas.
 En la construcción para altas presiones, esta característica es muy
importante, puesto que reduce tanto el costo inicial como el de
mantenimiento.
El calentador de succión de tanque
 Contiene un haz de tubo en U.
 Este tipo de diseño se utiliza con frecuencia en tanques de almacenamiento
de aire libre, para combustóleos pesados, alquitrán, melazas y fluidos
similares, cuya viscosidad se debe reducir para permitir el bombeo
adecuado.
 Un extremo del casco del calentador está abierto y el líquido que se calienta
pasa por la parte externa de los tubos.
Intercambiadores de anillo de cierre hidráulico
 Esta construcción es la menos costosa de los tipos de tubos y haz
desmontable. Los fluidos del lado del casco y el lado del tubo se retienen
mediante anillos de empaque distintos separados por un anillo de cierre
hidráulico y se instalan en la lámina tubular flotante.
 Este tipo lleva orificio de purga y luego cae al piso, las fugas en los empaques
no darán como resultado la mezcla de los dos fluidos al interior del
intercambiador.
 La anchura de la lámina tubular flotante tiene que ser suficientemente
grande para dejar margen para los empaques, el anillo de cierre hidráulico
y la dilatación diferencial. El espacio entre el franqueo entre el límite del tubo
exterior y la parte interior del casco, es ligeramente mayor para los

intercambiadores de tubo en U y el de lámina tubular fija. El uso de un faldón
de lámina tubular flotante incrementa este espacio de franqueo.
 Sin el faldón, el franqueo debe dejar un margen para la distorsión de orificio
tubular durante el laminado, cerca del borde exterior de la lámina tubular o
para la soldadura del extremo del tubo en la lámina tubular flotante.
Intercambiador de cabezal flotante exterior
 El fluido del casco se retiene mediante anillos de empaque, que se
comprimen dentro de un prensaestopas, mediante un anillo seguidor de
junta, esta construcción de haz desmontable acomoda la expansión
diferencial entre el casco y los tubos y se utiliza para servicio del lado del
casco.
 No hay limitaciones sobre el número de pasos del lado de los tubos o su
presión y su temperatura de diseño, este diseño se utiliza con mayor
frecuencia en las plantas químicas.
 El faldón del casco y el tubo flotante, cuando está en contacto con los
anillos del empaque, tiene un acabado fino de maquinado. Se inserta un
anillo dividido de corte en una ranura de faldón de la lámina tubular flotante.
 Una brida de respaldo, deslizante que se mantienen en servicio mediante un
anillo de corte, se sujeta con pernos en la cubierta exterior del cabezal
flotante. La cubierta del cabezal flotante suele ser un disco circular.
Intercambiador de cabezal flotante interno
 El diseño del cabezal flotante interno se utiliza mucho en las refinerías
petroleras.
 El haz de tubo es desmontable y la lámina tubular flotante se desplaza para
acomodar diferentes dilataciones entre el casco y los tubos.
 El límite de tubo exterior se acerca al diámetro interno del empaque en la
lámina tubular flotante. El anillo dividido des respaldo y un sistema de pernos
retiene, por lo común, la cubierta del cabezal flotante en la lámina tubular
flotante.
 Se sitúan más allá del casco y dentro de la cubierta del casco de diámetro
mayor. Esta última, el anillo dividido de apoyo y la cubierta del cabezal
flotador se deben retirar antes que pueda pasar el haz de tubos por el casco
del intercambiador.
Intercambiador de cabezal flotante extraíble
 La fabricación es similar al anterior, anillo dividido de respaldo, con la
excepción de que la cubierta del cabezal flotador se sujeta directamente
con pernos en la lámina tubular flotante.
 El haz de tubos se puede retirar del casco sin desmontar ni la cubierta ni el
casco ni la del cabezal flotador. Esta característica reduce el tiempo de
mantenimiento durante la inspección y las reparaciones.

 Es espacio grande de franqueo entre los tubos y el casco debe dejar un
margen tanto para el empaque como para la sujeción con pernos a la
cubierta del cabezal flotador.
 Con frecuencia se utilizan bandas selladoras o tubos falsos para reducir la
desviación del haz de tubo.
Intercambiador de lámina tubular fija con tubo acodado
 Los tubos se instalan con una ligera curva. La dilatación diferencial afecta la
cantidad de acodamiento; pero se eliminan la necesidad de una junta de
expansión o una lámina tubular flotante.
 Las secciones del evaporador se hacen de este modo y se produce el
desescamado al flexionarse los tubos.
Intercambiador de tubo de bayoneta
 Este tipo de intercambiador es útil cuando hay una diferencia de
temperatura considerable entre los fluidos del lado del casco y el del tubo,
puesto que todas las partes sujetas a la dilatación diferencial tienen libertad
para moverse independientemente unas de otras.
 Esta construcción única no sufre fallas debida a la congelación del
condensado del vapor, puesto que el vapor en el tubo interno de
funcionamiento intermitente.
 Los costos son relativamente altos, puesto que sólo los tubos de gas exteriores
transmiten calor al fluido del lado del casco. Los tubos internos no tienen
soportes. Los extremos se apoyan en placas de soporte o desviadores
tradicionales.
Intercambiadores de tubo en espiral
 Consisten en un grupo de serpientes devanados en espiral, que se conectan
en general mediante múltiples.
 Las características incluyen el flujo a contracorriente, la eliminación de las
dificultades provocadas por la dilatación diferencial, un tamaño pequeño y
una velocidad constante.
Intercambiadores de membrana descendente
 Los intercambiadores de calor de casco y tubo de membrana descendente
el fluido entran por la parte superior de los tubos verticales. Los distribuidores
o los tubos ranurados ponen el líquido en el flujo de la membrana sobre la
superficie de los tubos y la membrana se adhiere a la superficie del tubo,
mientras cae al fondo de él.
 La membrana se puede enfriar, calentar, evaporar o congelar, con el medio
apropiado de transferencia de calor fuera de los tubos. Se usan diseños de
láminas tubulares fijas, con o sin junta de expansión y de cabezales exteriores
empaquetados.

 Las ventajas, son el índice elevado de transferencia de calor, la falla de
caída de presión interna, el tiempo breve de contacto, la facilidad de
acceso a los tubos para su limpieza y, en algunos casos, la prevención de
las fugas de un lado al otro.
Intercambiadores de calor de teflón.
 Existen intercambiadores de calor de casco y tubo de teflón con tubos de
resina de fluorocarbono de teflón, químicamente inerte. Los tubos mayores
se utilizan primordialmente cuando las limitaciones de caída de presión o las
partículas reducen la eficiencia de los tubos menores.
 En general, estos intercambiadores de calor funcionan con caídas más altas
de presión que las unidades tradiciones y son más apropiados para fluidos
relativamente limpios.
 Puesto que son químicamente inertes, los tubos tienen muchas aplicaciones
en las que otros materiales se corroen. Los intercambiadores de calor son de
paso simple, con diseño de flujo a contracorriente y haces de tubos
desmontables.
 Los haces de tubos se componen de tubos rectos y flexibles de teflón, unidos
unos a otros en láminas tubulares integrados en forma de panal. Los tubos
individuales se separan mediante bandas de teflón a las que se sueldan. Los
haces se sellan dentro de los cascos mediante anillos en O y se pueden
desmostar con facilidad del casco.
Intercambiadores de tuberías dobles.
 Se utilizaron por muchos años, sobre todo para índices de flujos bajos y
gamas de temperaturas elevadas.
 Esas secciones de tuberías dobles están bien adaptadas para aplicaciones
a altas temperaturas y presiones elevadas, debido a sus diámetros
relativamente pequeños que permiten el empleo de bridas pequeñas y
secciones delgadas de paredes, en comparación con los equipos ordinarios
de casco y tubo.
5. TIPOS DE RESTRICCIONES SEGÚN LOS FACTORES QUE AFECTAN LA FUNCIONALIDAD
DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR:
 El intercambiador deberá tener el mínimo costo posible y cumplir con los
requerimientos mencionados.
 Tendría o debería tener una vida útil igual o menor al de la planta y que esta
puede ser de 5 a 20 años.
 Respetar las especificaciones de ingeniería y códigos estipulados, así como
las limitaciones establecidas en las dimensiones máximas del equipo
(longitud diámetro peso), ya que muchas veces las facilidades que cuentan
las plantas son limitadas como lo son, las grúas de baja capacidad, escaso
equipo y/o personal de mantenimiento, poco espacio para instalar el
equipo o para almacenar partes de repuesto.

 El intercambiador debe resistir las condiciones de operación de la planta,
esto incluye los esfuerzos mecánicos en la instalación, arranque, paros,
operación normal, emergencias, mantenimientos, esfuerzos térmicos
inducidos por choques térmicos y estar libre de vibraciones, deberá resistir a
la corrosión originada por las corrientes del proceso y servicio (así como las
ambientales), lo cual no depende exclusivamente de la selección del
material sino también del diseño mecánico del equipo.
 El intercambiador de calor debe ser de fácil mantenimiento lo cual implica
el seleccionar una configuración que permita la limpieza (por dentro y/o por
fuera de los tubos), el reemplazo de tubos y cualquier otro componente que
pueda ser vulnerable a la corrosión, erosión o vibración; este requerimiento
debe estar de acuerdo también con la disponibilidad de espacio.
6. APLICACIÓN Y PROCEDIMIENTOS DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y
CORRECTIVO DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR, TOMANDO EN CUENTA LA
PRECAUCIÓN DE LA SEGURIDAD INDUSTRIAL:
1. Los problemas los intercambiadores de calor no siempre vienen
acompañados de los síntomas obvios, como fugas o mezcla de canales.
2. Algunos problemas son menores pero progresivos, lo que ocasiona mayor
consumo de energía y variabilidad de rendimiento.
3. La suciedad, los depósitos, el sarro y otros tipos de contaminación perjudican
a los intercambiadores de calor de placas, ya que les restan eficiencia y,
además, pueden dañar equipos costosos y causar tiempos de inactividad
no programados para realizar las reparaciones.
4. Los datos de procesos del intercambiador de calor no se pueden estimar en
el análisis y la solución de problemas de rendimiento. Los datos relacionados
con la presión, la velocidad de flujo y la temperatura de las entradas y
salidas de los canales pueden indicar problemas con el flujo de entrada o
salida.
5. Vale la pena gastar en los costos de instalación relacionados con la
instrumentación, en especial, de los intercambiadores esenciales para los
procesos que asisten a los operadores de señales cuando el proceso está
por tornarse incontrolable.
6. Si las medidas y las inspecciones indican que está garantizada la limpieza y
el cambio de juntas, se pueden prevenir daños a las placas costosas con
solo hacer bien las cosas.
7. El daño de las placas conduce a fugas, funcionamiento defectuoso y menor
vida útil del equipo.

Procedimientos operativos estándar de los intercambiadores de calor
Los principios operativos estándar son de vital importancia para evitar daños a la
unidad:
a. En aplicaciones con vapor, nunca deje el vapor encendido con el lado del
líquido apagado. El vapor de debe apagar primero y encender último.
b. En caso de sospecha de golpe de ariete, se debe diagnosticar y eliminar el
problema, de lo contrario es posible que se ocasionen daños.
c. Siempre se deben encender las bombas con las válvulas cerradas.
d. Las válvulas deben estar configuradas para abrirse y cerrarse gradualmente.
Si abre y cierra las válvulas de manera repentina, el intercambiador sufrirá
un choque térmico y mecánico, que puede ocasionar la fatiga de los
materiales.
Mantenimiento de los intercambiadores de calor de placas
a. El mantenimiento del intercambiador de calor es de vital importancia para
la capacidad de control y la eficacia energética. Los gerentes de
operaciones rápidamente detectarán un problema y se comunicarán con
usted.
b. Entre los problemas típicos, encontramos quejas relacionadas con la
comodidad del interior, productos no conformes a la norma, aumentos en
las facturas de servicios públicos y problemas relacionados.
c. Los diagnósticos metódicos ahorrarán tiempo y evitarán desperdiciar
esfuerzos.
d. Estas pautas deben estar incluidas en los manuales de funcionamiento y
mantenimiento de su intercambiador de calor.
7. CONCLUSIÓN:
1. Los intercambiadores de calor son equipos utilizados esencialmente para el
intercambio de calor entre dos fluidos a diferentes temperaturas. Para el
análisis y entendimiento de cada uno de los tipos de intercambiadores es
muy necesario identificar cada uno de ellos de acuerdo a su operación,
fabricación y superficie de intercambio.
2. Es evidente entonces que los diferentes tipos de intercambiadores utilizan
esencialmente principios básicos de intercambio de calor, como la
conducción y convección.
3. La utilización de los intercambiadores de calor en la industria se puede
ahorrar energía lo cual implica costos y mantener las propiedades de
tratamiento de los fluidos los mismos que coadyuvan el óptimo desempeño
de las máquinas y equipos.
4. Sin lugar a duda, el calor es la energía que se transfiere entre dos cuerpos
debido a una diferencia de temperatura. Este proceso se lleva acabo
cuando el de mayor temperatura pasa su energía a un cuerpo de hasta que
los dos tengan la misma temperatura, la forma de transferir el calor puede
ser por conducción, convección y radiación.

8. TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR EN MARINA DE GUERRA DEL PERÚ:
 SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO
1. Evaporador:
 Es un intercambiador de calor, y absorbe el calor del recinto donde está
situado.
 El refrigerante líquido que entra al evaporador se transforma en gas al
absorber el calor del recinto.
2. Condensador:
 Es un intercambiador de calor, en el que se disipa el calor, el refrigerante
cambia de fase a líquido.
 TIPO TUBO Y CARCAZA
Adoptado en unidades de gran capacidad (Chiller), están formados de
muchos tubos de cobre con aletas transversales dentro de una carcasa.
El agua de condensación circula dentro de los tubos de tal manera que los
refrigerantes pueden condensarse en la superficie del exterior de los tubos con
aletas.
3. Evaporador
 TIPO CARCAZA Y TUBO DE EXPANSION SECA
Enfría el agua mediante la evaporación del líquido refrigerante. Son tubos
corrugados de cobre que se fijan en unos platos de tubos a ambos extremos de
la carcasa.

 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS UNIDADES NAVALES
Equipos y Unidades
Navales
FFMM CCMM
No. Centrales 2 1
No. Compresores 4 2
Tº Ing. al Evaporador 12 ºC 14 ºC
Tº Sal. del Evaporador 6 ºC 8 ºC
Nº de Condicionadores 9 - 13 13
Tipo de refrigerante R 134a R-22
4. CONDICIONADORES
Es un equipo (intercambiador de calor) que se encarga de distribuir el aire
acondicionado (baja temperatura) a los diferentes usuarios (sollados, COC,
etc.). Aspira el aire de dos lugares: el medio ambiente e interiores del buque.
Consta de:
 Una máquina ventiladora
 Una batería de agua helada por donde el agua refrigerada (agua helada)
circula por el interior de los tubos.
 Una batería de agua caliente.
 Una caja de aire con ductos de entrada y salida, y dotada de filtros en su
lado de aspiración.

5. MOVILETOS
Es un equipo (intercambiador de calor) que se encarga de distribuir el aire
acondicionado (baja temperatura) a los diferentes usuarios. Aspira el aire del
mismo compartimento y lo descarga al mismo compartimento, están ubicados
en los lugares donde hay mayor generación de calor, ejemplo: central de
averías, etc.
6. CONDENSADORES EN REFRIGERACIÓN (FRIGORÍFICA)
 Actúa como un intercambiador de calor entre el gas súper calentado y el
medio de enfriamiento que puede ser agua o aire.
 Los condensadores en las unidades navales usan agua de mar para
condensar o licuar el gas refrigerante.
 Cada condensador tiene un recibidor de líquido en la parte inferior de esta
para contener el refrigerante en estado líquido.
 La válvula que sale del recibidor se le conoce como “válvula maestra”

7. EVAPORADORES
 Se encuentra lo más próximo a la válvula de expansión termostática.
 Actúa como un intercambiador de calor entre el espacio a refrigerar y el
gas refrigerante es decir el refrigerante absorbe el calor del espacio a
refrigerar.
 De acuerdo a su diseño cuenta con un ventilador para una mejor
transferencia de calor.
8. EVAPORADOR EN UNA CALDERA
 Es un intercambiador de calor, que tiene por objeto evaporar el agua de
mar que se encuentra depositado en este.
 Esto se logra calentando el agua de mar con vapor saturado de la caldera
(principal o auxiliar), hasta que el agua de mar se evapore entonces este
vaho se enfría y se condensa teniendo como resultado el agua destilada (no
potable). Dejando las sales y residuos en la parte inferior del evaporador.
 Para obtener una mayor cantidad de agua evaporada esta evaporadora
trabaja en vacío.

 Características de evaporadores de las calderas
CLM -81 DT
Unidades 04 02
Producción 2 Ton / hr 1,5 – 2 Ton / hr
Salinidad 7 a 8 ppm 0,06 epm (equivalente por millón)
9. CONDENSADOR EN UNA CALDERA
 Es un intercambiador de calor, el vapor generado en la evaporadora
ingresa a este por la parte exterior de los tubos.
 En la parte interior de los tubos ingresa el agua de mar absorbiendo el calor
del vapor calentándose para luego ingresar al depósito del evaporador.
 El vapor condensado es enviado a los tanques de reserva de agua de la
unidad.

TRANSMISIONES
1. DEFINICIÓN:
Se denomina transmisión mecánica a un mecanismo encargado de transmitir
potencia entre dos o más elementos dentro de una máquina.
Son parte fundamental de los elementos u órganos de una máquina, muchas veces
clasificado como uno de los dos subgrupos fundamentales de estos elementos de
transmisión y elementos de sujeción. En la gran mayoría de los casos, estas
transmisiones se realizan a través de elementos rotantes, ya que la transmisión de
energía por rotación ocupa mucho menos espacio que aquella por traslación. Una
transmisión mecánica es una forma de intercambiar energía mecánica distinta a
las transmisiones neumáticas o hidráulicas, ya que para ejercer su función emplea
el movimiento de cuerpos sólidos, como lo son los engranajes y las correas de
transmisión. En general, las transmisiones reducen una rotación inadecuada, de
alta velocidad, del eje de salida del impulsor primario a una velocidad más baja, o
a la inversa, las transmisiones comprenden, por ejemplo, reductores y engranajes
en ángulo recto en molinos de viento o agua y máquinas de vapor
Típicamente, la transmisión cambia la velocidad de rotación de un eje de entrada,
lo que resulta en una velocidad de salida diferente. En la vida diaria se asocian
habitualmente las transmisiones con los automóviles.
Sin embargo, las transmisiones se emplean en una gran variedad de aplicaciones,
algunas de ellas estacionarias. Las transmisiones primitivas comprenden, por
ejemplo, reductores y engranajes en ángulo recto en molinos de viento o agua y
máquinas de vapor, especialmente para tareas de bombeo, molienda o elevación
(norias).
2. TIPOS:
Entre las formas más habituales de transmisión están:
a. Barras en mecanismos articulados como el matemático o el mecanismo de
biela-manivela:
 Entre las formas más habituales de transmisión están un mecanismo
articulado es un sistema mecánico compuesto por barras rígidas
unidas mediante articulaciones.

b. Cables
 La mayoría de estos únicamente funcionan a tracción, aunque hay
cables especiales para transmitir otro tipo de esfuerzos como
los cables de torsión o sirga.
c. Cadena de transmisión.
 La transmisión se basa en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un
movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua,
la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza
de fricción suministrándoles energía desde la rueda motriz.
d. Correas o bandas de transmisión.
 Una cadena de transmisión sirve para transmitir el movimiento de
arrastre de fuerza entre ruedas dentadas

e. Engranajes.
 Se denomina al mecanismo utilizado para transmitir potencia
mecánica de un componente a otro. Los engranajes están formados
por dos ruedas dentadas.
f. Ruedas de fricción, que transmiten movimiento perimetral, como las ruedas
de un vehículo.
 Esta formados por dos o más ruedas situadas en contacto directo, de
transmisión circular porque son capaces de transmitir el movimiento
circular.
g. Chavetas y ejes nervados.
 Se denomina chaveta a una pieza de sección rectangular o
cuadrada que se inserta entre dos elementos que deben ser solidarios
entre sí para transmitir potencia y evitar que se produzcan
deslizamientos de una pieza sobre la otra.
 El eje nervado es un cojinete estriado con una guía de rodamientos.

h. Juntas cardán y juntas homocinéticas.
 Juntas tienen como conectar dos ejes discontinuos dispuestos
longitudinalmente, de modo que la velocidad de giro entre ellos sea
igual en todo momento.
 Su objetivo es transmitir el movimiento de rotación desde un eje
conductor a otro conducido a pesar de no ser colineales
i. Árbol de levas.
 Es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan
distintas levas, que pueden tener variadas formas y tamaños, y están
orientadas de diferente manera para activar diferentes mecanismos
a intervalos repetitivos.
j. Poleas.
 Una polea es una máquina simple, un dispositivo mecánico de
tracción, que sirve para transmitir una fuerza.

3. TIPOS DE TRANSMISIONES EN MARINA DE GUERRA DEL PERÚ:
 ACOPLAMIENTO WICHITA (ATD 327 MSV/SA/HS – DISEÑO M10070)
Es un acoplador neumático de fricción del tipo a discos llamados ferodos; cuya
función es acoplar el motor al reductor.
a) Descripción:
 Este acoplamiento se llama WICHITA (en honor a su inventor).
 Se encuentra en la sala de reductores
 Para poder acoplarlo necesita de una presión máxima de aire: 8.5-8.8kg /
cm2.
 Torque máximo a 8.5 Kg/cm2 de presión de aire : 4380 Kgm
 El Tiempo de acoplamiento: 8.5 - 11 seg.
 Peso total: 553 kg.
 Saltos de acoplamiento
 1er. Salto de 0 a 2.5 bar en un tiempo de 0 a 0.5 segundos
 2do. Salto de 2.5 a 3.5 bar en un tiempo de 0.5 a 5.5 segundos
 3er salto de 3.5 a 8.5 bar en un tiempo de 5.5 a 8.5 segundos
 El acoplamiento Wichita se puede acoplar de 2 modos:
 En local; a través del cuadro local
 En tele comando desde la central de propulsión (consola A y E)
b) Componentes:
 Yunto rotativo con sus tres tubos flexibles
 Disco de sostenimiento de la cámara
 Cámara
 Disco de empuje
 Conjunto de resortes (18)
 Discos de ferodo
 Discos de Metal
 Rieles
Nota. En emergencia solo se puede desacoplar.

c) Funcionamiento:
 El aire comprimido procedente del sistema de aire de baja presión es
almacenada en una botella (sala de diesel propulsores) para ambos
acoplamientos; atravez de tuberías es llevada al cuadro de control local a
una presión de 8.5 bar, ingresa al cuadro y sale del cuadro a la misma
presión, posteriormente esta presión es llevada a la sala de reductores e
ingresa dicha tubería entre los descansos N°10 y N°20 del reductor y continua
por dentro del eje de transmisión de potencia diesel para alimentar a través
del yunto rotativo y los tubos flexibles a una presión de 8.5 Kg/ cm2 a la
cámara de aire; provocando así la expansión de los resortes; luego los discos
ferodos se acoplan a los discos de metal.
 La fuerza axial desarrollada por la cámara, cierra el paquete de discos de
material de ferodo con los discos de metal (discos centrales), permitiendo
así la transmisión de movimiento.
 El momento de torque transmitido es directamente proporcional a la presión
de aire de alimentación.
 Mediante la regulación de la presión del aire es posible regular el momento
de torque transmitido y permitir el lanzamiento gradual, sin sobrecargar el
sistema de transmisión. El acoplamiento normalmente se hace en 2 tiempos.
 El conjunto de resortes recuperadores montadas entre los discos centrales,
garantizan el completo desacople de la fricción cuando la cámara de aire
es descargada.
 La fricción no transmite ninguna carga al eje sobre el cual está montada,
solo su propio peso.
 Cada 30 acoples se tendrá que tomar luces a los 6 puntos; posiciones desde
la A, B, C, D, E, F, que se encuentran marcados en el disco de metal; el
resultado de estas luces tendrá que ser menor que 18 mm. Si no fuera así el
acoplamiento se encontraría fuera de luces y tendría que recomendarse
cambio de algunos componentes como los resortes.
d) Operación:
 En local
ACOPLAMIENTO: Para acoplar en local los Motores Diésel al Reductor,
efectuar las siguientes acciones:
 Verificar que el Motor gire a 760 RPM.
 Verificar que el paso de la hélice se encuentre en paso nulo (+3).
 Verificar que la presión de aire de acoplamiento indique 8.5 kg/cm2.
 Verificar el lanzado del ventilador de la sala de reductores y del Wichita.
 Verificar el lanzado de la E/B de aparato motor.
 Verificar que el cuadro de control esté predispuesto para el macho de la
izquierda y cerrado el macho de la derecha, y la palanca selectora en la
posición "O".
 Verificar que la presión de aire del Wichita esté entre 8.5 y 8.8 Kg/cm2,
observando el manómetro superior del cuadro de control.
 Llevar la palanca selectora de la posición "O" a la posición "M", con esto se
inicia el acoplamiento en local, observándose en el manómetro inferior que

la presión de la cámara de aire aumenta en forma escalonada hasta 8.5
Kg/cm2 y observándose también, en el tacómetro del cuadro AN 091/00
que las revoluciones del eje se estabilizan en 93 RPM; completándose de
esta manera el acoplamiento en manual.
 Se debe tener presente que durante el acoplamiento el Motor Diesel
disminuirá ligeramente sus revoluciones, hasta el término de este, en que el
gobernador UG-40 estabiliza las revoluciones del Motor en 760 RPM.
 El acoplamiento puede ser efectuado en forma simultánea o uno por vez,
siendo el tiempo de acoplamiento de 8.5 segundos aproximadamente. Es
importante verificar que la presión de aire del Wichita esté siempre entre 8.5
y 8.8 Kg/cm2, que es la presión normal de trabajo. Si la presión es menor de
este valor el Motor no acoplará, y si es mayor se corre el riesgo de dañar la
cámara del acoplamiento.
DESACOPLAMIENTO: Para desacoplar los Motores Diésel en local,
 Verificar que el Motor esté en 760 RPM.
 Llevar la palanca selectora del cuadro de control del Wichita de la posición
"M" a la posición "O", desacoplándose con esto el Motor en forma inmediata.
 Se observará en el tacómetro del cuadro AN 091/00 que las revoluciones del
eje descienden hasta 0, y también que la presión de aire del Wichita
desciende hasta 0 Kg/cm2, completándose de esta manera el
desacoplamiento en local.
 EN TELECOMANDO
ACOPLAMIENTO: Para acoplar el Motor Diésel en tele comando, efectuar
las siguientes acciones:
 Verificar que el cuadro de control local del Wichita se encuentre en
telecomando.
 Verificar que el Motor gire a 760 RPM.
 Verificar que la presión de aire de acoplamiento indique 8.5 kg/cm2.
 Verificar el lanzado del ventilador de la sala de reductores y del Wichita.
 Verificar el lanzado de la E/B de aparato motor.
 Presionar el pulsante ACOPLAMIENTO (de la consola A y/o E), hasta que este
se encienda de color verde, indicación de que el Motor está acoplado;
paralelamente a esto se observará el aumento de las revoluciones del eje
en el indicador de revoluciones de la consola C.
 La alarma BAJA PRESION AIRE ACOPLAMIENTO DIESEL desaparece y el Motor
se estabiliza en 760 RPM y el eje en 93 RPM, con esto la secuencia de
acoplamiento se ha completado y se prenderá las figuras que representan
al acoplamiento y línea de eje de los cuadros sinópticos de la consola C y
de la consola de Puente de Comando.

 Se debe tener presente que durante el acoplamiento el Motor Diésel
disminuirá ligeramente sus revoluciones, hasta el término de este, en que el
Gobernador UG-40 estabiliza las revoluciones del Motor en 760 RPM.
 Siempre se debe acoplar con 760 RPM, de lo contrario podrá aparecer la
alarma AVERIA ACOPLE DIESEL, indicación que ha habido un deslizamiento
excesivo entre los discos del acoplamiento Wichita. Para eliminar esta
alarma que se manifiesta en forma visual únicamente, se deberá pasar el
control del Motor Diésel a Local y desconectar los interruptores Nº 8 de la
consola F (ULP-12 Er y/o Br) y volver a conectarlos, pasando el Motor
nuevamente a remoto.
 El acoplamiento puede ser efectuado en forma simultánea o uno por vez,
siendo el tiempo de acoplamiento de 8.5 a 11 segundos aproximadamente.
 Es importante verificar que la presión de aire del Wichita esté siempre entre
8.5 y 8.8 Kg/cm2, que es la presión normal de trabajo. Si la presión es menor
de este valor el Motor Diésel no podrá ser acoplado, y si es mayor se corre el
riesgo de dañar la cámara del acoplamiento.
DESACOPLAMIENTO: Para desacoplar el Motor en tele comando
 Verificar que el Motor esté en 760 R.P.M.
 Presionar el pulsante DESACOPLAMIENTO (de la consola A y/o E), con lo cual
el Motor se desacopla en forma instantánea, observándose que disminuye
las R.P.M. del eje hasta llegar a 0, y que se apagan las figuras que representa
al acoplamiento y línea de eje en los cuadros sinópticos de la consola C y
de la consola del Puente de Comando, así como sonará la alarma BAJA
PRESION AIRE ACOPLAMIENTO DIESEL, indicación que el Motor se ha
desacoplado del Reductor.
 EN EMERGENCIA
DESACOPLAMIENTO DE EMERGENCIA DEL DIESEL PROPULSOR DEL
ENGRANAJE REDUCTOR: Esta operación se realiza cuando ha ocurrido
una avería de consideración en el acoplamiento Wichita, la cual
imposibilita su uso, y por lo tanto también el uso del Motor Diesel. La
maniobra para desacoplar por completo el acoplamiento Wichita del
Engranaje Reductor y poder propulsar con Turbinas a Gas sin el riesgo de
que exista algún rozamiento entre los discos de ferodo y los discos
metálicos, es el siguiente:
 Parar y frenar el eje afectado de acuerdo a los procedimientos establecidos.
 Desmontar los siguientes componentes del acoplamiento afectado:
- Tubería de aire de soplado
- Termo resistencia
- Ducto de extracción de aire

 Abrir la tapa de registro superior del acoplamiento Wichita, dejando ver los
pernos de amarre tipo BRISTOL, que unen la volante del acoplamiento con
el Engranaje Reductor.
 Por medio de una herramienta especial hexagonal de 12 mm, retirar los
DIECISÉIS (16) pernos de amarre de la volante del acoplamiento con el
Engranaje Reductor a través de la tapa de registro arriba mencionada, para
lo cual habrá que girar el eje a medida que se retiren los pernos de la
volante. Al realizar esto último, habrá que parar el buque y retirar el freno del
eje afectado
 Si esta maniobra no es posible de realizar por motivos de que la herramienta
no resiste el torque necesario para aflojar los pernos de amarre y se dobla,
se tendrá que retirar la envuelta del acoplamiento, maniobra que se realiza
luego de retirar los pernos de amarre de esta envuelta con sus respectivas
guías, utilizando llaves de 30 y 36 mm, así como un extractor de guías.
 Para retirar la envuelta del acoplamiento Wichita se tendrá que utilizar UN
(1) diferencial de UNA (1) Ton. y DOS (2) de 1/2 Ton. Luego de retirada la
envuelta proceder a sacar los pernos de amarre de la volante del
acoplamiento con la volante del Reductor con UNA (1) llave STILSON,
girando de igual manera el eje.
 Después de haber retirado los DIECISÉIS (16) pernos de amarre de la volante
del acoplamiento con el Engranaje Reductor, es decir a través de la tapa
de registro o luego de haber retirado la envuelta, retirar el acoplamiento
hacia popa con ayuda de una pata de cabra a fin de garantizar de que el
acoplamiento esté libre de la rotación de la volante del engranaje reductor.
 Si se ha retirado el acoplamiento a través de la tapa de registro, asegurarlo
este por medio de UNA (1) llave especial en forma de "Z", amarrando uno de
sus extremos en uno de los agujeros de los pernos BRISTOL de la volante del
acoplamiento y el otro extremo al agujero de la envuelta del acoplamiento
especialmente hecho para este caso. De haberse desacoplado el Wichita
retirando la envuelta de este, habrá que asegurar el acoplamiento por
medio de cabos, ya que no existe la posibilidad de usar la llave en forma de
"Z" por haber retirado la envuelta del acoplamiento.
 Colocar brida ciega a la tubería de lubricación de los descansos Nº 16 y 17.
 Probar el sistema de lubricación del Engranaje Reductor a fin de determinar
que no existan fugas de aceite.
 Virar el eje por lo menos DOS (2) vueltas verificando que no exista ningún
rozamiento de la volante del acoplamiento con la volante del Engranaje
Reductor.
 Luego de realizado lo mencionado en el párrafo anterior, propulsar con el
otro eje hasta que el eje en el cual se ha efectuado el desacoplamiento de
emergencia empiece a girar, verificando nuevamente la libre rotación de
la volante del Engranaje Reductor.
 Lanzar la Turbina a Gas, de acuerdo a los procedimientos establecidos,
completando de esta manera la operación de emergencia, pudiendo el
buque propulsar en forma mixta o con Turbinas a Gas sin ninguna limitación.

 MAAG Zúrich Acoplamiento Dentado Auto sincrónico
Es un acoplamiento mecánico auto sincrónico, que se acopla hidráulicamente y
que al engancharse tiene las características de un acoplamiento con Dientes, con
la capacidad de girar con cierto desalineamiento.
a) Descripción
1) El acoplamiento MAAG es de fabricación suizo y se encuentra dentro
del reductor en la sala de reductores.
2) La operación del acoplamiento concierne a los componentes del:
 Acople Dentado
 Mecanismo de Sincronización
b) Componentes
El conjunto del acoplamiento auto sincrónico puede ser dividido en los
siguientes grupos:
 Acople dentado
 Mecanismo de sincronización
 Servomecanismo
 Accesorios.
c) Características
CARACTERÍSTICAS DE LAS PARTES
ACOPLAMIENTO
DENTADO
Diámetro de la circunferencia 396 mm.
Máximo desalineamiento angular 4”
Numero de dientes 66
Numero de dientes de parada 6
Nº de dientes en la rueda dentada de
parada
11
MECANISMO DE
SINCRONIZACIÓN
Diámetro de la rueda 290 mm.
Diámetro de la circunferencia del
sincronizador
286 mm.
Nº de dientes en el sincronizador 41
Angulo helicoidal del sincronizador 40
SERVOMECANISMO
Presión aceite A.P.
Normal: 80
Bar.
Mínima: 60
Bar.
Flujo de la bomba 18 lit/min.

d) Funcionamiento
 Acople dentado
1) Lo importante al acoplar el engranaje es de manera que las
fluctuaciones de torsión no causen una desconexión.
2) Los dientes de la pieza carrete son endurecidos y la base con
correcciones longitudinales son los que permiten un desalineamiento
axial y angular.
3) Los dientes de la funda de acoplamiento que están a la izquierda son
mucho más anchos y permanecen siempre engranados con los
dientes respectivos de la pieza carrete.
4) Las partes finales de los dientes de la pieza carrete de la funda de
acoplamiento que engranan o desengranan están biselados.
 Mecanismo de sincronización
Está ubicado dentro de la pieza carrete de engranaje y está
conformado por:
1) Detector de velocidad sincrónico, rueda de trinquete y uñas.
2) Sincronizador, que es un engranaje mitad helicoidal y mitad recto
(interno) que concuerda con un engranaje (externo) sobre el cual los
dientes son al mismo tiempo rectos y helicoidales.
 Para Engranar
1) El acoplamiento dentado está desengranado. La bomba de alta
presión no está operativa y el servomecanismo está sólo bajo la
influencia de la presión del aceite lubricante.
2) Las partes en azul rotan a cierta velocidad (lado TAG); las partes en
rojo permanecen detenidas (lado reductor).
3) Se activa la bomba de alta presión. El servomecanismo (aceite de
alta presión) mantiene el acoplamiento dentado desengranado.
4) Se da la orden "acoplar" y el pistón de control en el servomecanismo
es accionado (a través de la válvula solenoide). El servomecanismo
es entonces predispuesto para el engranaje del acoplamiento
dentado y la máquina conectada a las partes en rojo para ser
acelerada.
5) El detector de velocidad sincrónico ejecuta su primera tarea:
 La rueda de trinquete realiza rotaciones bajo las uñas, separada por
una lámina hidrodinámica de aceite, hasta que se alcanza el
sincronismo entre ambos sistemas. Tan pronto como las partes en rojo
empiezan a rotar un poco más rápido que las partes en azul, una de
las uñas se apoya inmediatamente en uno de los dientes del trinquete
a través del efecto de la fuerza centrífuga.
 Ahora la segunda tarea del sincronizador es: El trinquete asegurado
junto a la masa del acoplamiento de engranaje inicia un movimiento
de hélice a lo largo del elemento de engranaje helicoidal del
sincronizador hacia el manguito de acoplamiento.

 Las partes finales biseladas de la pieza carrete y dientes del manguito
de acoplamiento entran a su posición de engranaje, pero sin tocarse
unas a otras.
6) El movimiento de hélice simultáneamente desplaza al pistón principal
del servomecanismo de manera axial. Apenas los dientes de
acoplamiento estén encima de manera axial, pero antes que el
flanco del diente recto haga verdaderamente contacto, el pistón
principal alcanza una posición en la que el aceite de alta presión es
liberado para actuar sobre el pistón principal.
7) El pistón principal del servo-mecanismo hace que el acoplamiento
dentado se haga eficazmente.
8) Durante este movimiento axial del sincronizador, la rueda de trinquete
realiza un pequeño movimiento de hélice adicional, separando la
uña del trinquete. Ahora se puede transmitir toda la energía desde el
conductor hasta la máquina conductora. El torque es transmitido sólo
y directamente desde el acoplamiento del diente.
9) La bomba de alta presión es detenida. El acoplamiento dentado es
retenido en la posición de engranaje por el pistón principal el cual, a
su vez, es sostenido por dos pistones aseguradores.
 Para Desengranar
1) El engranaje es desacoplado simplemente al reiniciar la bomba de
alta presión y, en condiciones de vacío de la máquina, al darle la
señal de "desacoplamiento" al pistón de control.
2) El aceite de alta presión libera a los pistones asegurados y
consecuentemente activa el pistón principal, el cual inmediatamente
desengrana el acoplamiento dentando. La bomba de alta presión es
detenida y el acoplamiento dentado se mantiene en la posición de
desacoplamiento por el servomecanismo.
e) Operación
 DESDE LA CENTRAL DE PROPULSION
Desde la central de propulsión se predispone el acoplamiento
presionando el pulsante de predisposición; encendiéndose la lámpara
en color verde.
 DESDE EL CUADRO AN 1072/00
Este cuadro se encuentra frente a la consola local TAG en la sala TAG;
desde este cuadro de control se puede efectuar las siguientes
operaciones en tele comando:
1) Predisposición para el acoplamiento
Estando el selector en la posición LOCAL del cuadro de control,
efectuar las siguientes acciones ya que la posición REMOTO es para
predisponerlo desde la central de propulsión:
 Presionar el pulsante ON/OFF en posición ON
 Presionar el pulsante PREDISPOSICION AL ACOPLAMIENTO, con lo
cual se telecomanda al acoplamiento auto sincrónico y este se

predispondrá al acoplamiento, encendiéndose el indicador
PREDISPUESTO.
2) Desacoplamiento
Estando en Local el cuadro de control, para desacoplar el
acoplamiento auto sincrónico, bastará con presionar el pulsante
PARA DESACOPLAR, desacoplándose en forma inmediata el MAAG.
 DESDE LA SALA DE REDUCTORES
El Acoplamiento auto sincrónico MAAG puede ser operado en LOCAL
desde su propio cuadro de control.
Son CUATRO (4) las posibles operaciones a realizar, las DOS (2)
primeras, es decir pasar el control a LOCAL o REMOTO son muy
sencillas Las otras DOS (2) operaciones a realizar son:
1) PREDISPOSICION PARA EL ACOPLAMIENTO DEL
AUTOSINCRONICO MAAG EN LOCAL
 Abrir la tapa del cuadro de acoplamiento.
 Verificar que el control del acoplamiento esté en LOCAL
 Lanzar la E/B de Lubricación de Reductores y verificar que la
presión de la bomba del acoplamiento esté entre 60 y 80 bar en
el instrumento que se encuentra debajo de los cuadros de
lanzamiento de las E/B (en la parte central).
 Presionar el pulsante Superior de la válvula solenoide
predisponiendo de esta manera el auto sincrónico para el
acoplamiento; verificando que exista la señalización
PREDISPUESTO en la consola A y E de central de propulsión.
 Con esto el procedimiento se ha completado.
2) PREDISPOSICION PARA EL DESACOPLAMIENTO DEL
AUTOSINCRONICO MAAG EN LOCAL
 Verificando las mismas precauciones mencionadas
anteriormente, presionar el pulsante Inferior de la válvula
solenoide, predisponiendo de esta manera el auto sincrónico para
su desacoplamiento; verificando que exista la señalización
DESACOPLADO en la consola A y E de central de propulsión.
 Cabe mencionar que una vez acoplada la Turbina a Gas puede
dejar de haber presión de aceite de Alta Presión, sin correr el
riesgo que este se desacople.
 ACOPLAMIENTO Y DESACOPLAMIENTO DE EMERGENCIA DE LA
TURBINA A GAS AL ENGRANAJE REDUCTOR
Esta operación se realiza cuando no hay posibilidad de acoplar o
desacoplar las Turbinas a Gas al Engranaje Reductor mediante el
servomecanismo accionado con aceite a alta presión, es decir
cuando se tiene inoperativas tanto la bomba arrastrada como la

electro bomba de aceite de alta presión del acoplamiento auto
sincrónico MAAG.
La condición para poder efectuar estas operaciones de emergencia
es que tanto la Turbinas a Gas como el Engranaje Reductor y eje estén
completamente parados. Los procedimientos para efectuar estas
operaciones son los siguientes:
1) ACOPLAMIENTO DE EMERGENCIA
Para el acoplamiento de emergencia, efectuar las siguientes
acciones:
 Retirar la tapa de protección del cuadro de control del
acoplamiento MAAG.
 Predisponer el MAAG para el acoplamiento accionando
directamente sobre la electro válvula, presionando el pulsante
superior, donde dice PREDIPOSTO ALL INNESTO.
 Retirar la tapa de protección del eje del servo comando, retirando
los OCHO (8) pernos de amarre.
 Retirar la leva de comando la cual se encuentra en la parte
posterior de la tapa de protección del cuadro de control
del acoplamiento, y encastrar la guía de esta leva con el
bulón inferior del eje del servo comando, luego asegurar la
leva haciendo coincidir los orificios de amarre con los DOS
(2) orificios laterales inferiores de los pernos de amarre de la
tapa de protección del eje del servo comando.
 Retirar la palanca de uña la cual también se encuentra en
la parte posterior de la tapa de protección del cuadro de
control del acoplamiento y acoplarla al pistón de bloqueo
del acoplamiento.
 Acoplar el virador del reductor y predisponerlo para virar el
reductor MARCHA ATRAS.
 Retirar el seguro del pistón de bloqueo accionando la
palanca de uña hacia abajo y mantenerla en esa posición,
lanzar el virador del reductor y paralelamente accionar la
leva de comando hacia POPA hasta que el MAAG esté
acoplado completamente. Luego retirar la palanca de
uña, lo cual permitirá que el pistón de bloqueo asegure la
posición del auto sincrónico, también retirar la leva de
comando y colocar la tapa de protección del eje de
comando del servo comando. Finalmente coloque la tapa
de protección del cuadro de control, habiendo
previamente colocado en su interior la leva de comando,
así como la palanca de uña.
 Con esto el procedimiento de acoplamiento de emergencia se
ha completado y se podrá lanzar la Turbina a Gas según el
procedimiento establecido, teniendo en consideración de que la
Turbina ya se encuentra acoplada al reductor, para fines de

controlar la potencia del GG para permitir la rotación de la TP y
lógicamente el eje propulsor.
 Cabe mencionar que esta maniobra podrá ser realizada teniendo
el control de LOCAL/ REMOTO en cualquier posición.
 DESACOPLAMIENTO DE EMERGENCIA
Para desacoplar la Turbina a Gas del Engranaje Reductor, se deberá
efectuar el procedimiento descrito anteriormente pero en orden
inverso, teniendo presente las siguientes consideraciones:
 Antes de iniciar la maniobra, se deberá predisponer el MAAG para
su desacoplamiento, accionando el pulsante inferior de la electro
válvula donde dice DESINESTARE.
 En el momento de efectuar la maniobra de desacoplamiento, el
virador deberá ser accionado en MARCHA ADELANTE y la leva de
comando deberá ser actuada hacia PROA para lograr el
desacoplamiento.

ENGRANAJES
1. DEFINICIÓN:
Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir
potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están
formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona' y
la menor 'piñón'. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante
contacto de ruedas dentadas.
Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del
movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de
combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y
que ha de realizar un trabajo.
La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la
transmisión por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene
exactitud en la relación de transmisión
2. CARACTERÍSTICAS DE ENGRANAJES:
Diente de un engranaje: son los que realizan el esfuerzo de empuje y transmiten la
potencia desde los ejes motrices a los ejes conducidos. El perfil del diente, o sea la
forma de sus flancos, está constituido por dos curvas evolventes de círculo,
simétricas respecto al eje que pasa por el centro del mismo.
a. Módulo: el módulo de un engranaje es una característica de magnitud que
se define como la relación entre la medida del diámetro primitivo expresado
en milímetros y el número de dientes. En los países anglosajones se emplea
otra característica llamada Diametral Pitch, que es inversamente
proporcional al módulo. El valor del módulo se fija mediante cálculo de
resistencia de materiales en virtud de la potencia a transmitir y en función de
la relación de transmisión que se establezca. El tamaño de los dientes está
normalizado. El módulo está indicado por números. Dos engranajes que
engranen tienen que tener el mismo módulo.
b. Circunferencia primitiva: es la circunferencia a lo largo de la cual engranan
los dientes. Con relación a la circunferencia primitiva se determinan todas
las características que definen los diferentes elementos de los dientes de los
engranajes.
c. Paso circular: es la longitud de la circunferencia primitiva correspondiente a
un diente y un vano consecutivos.
d. Espesor del diente: es el grosor del diente en la zona de contacto, o sea, del
diámetro primitivo.
e. Número de dientes: es el número de dientes que tiene el engranaje. Se
simboliza como (Z). Es fundamental para calcular la relación de transmisión.
El número de dientes de un engranaje no debe estar por debajo de 18
dientes cuando el ángulo de presión es 20º ni por debajo de 12 dientes
cuando el ángulo de presión es de 25º.

f. Diámetro exterior: es el diámetro de la circunferencia que limita la parte
exterior del engranaje.
g. Diámetro interior: es el diámetro de la circunferencia que limita el pie del
diente.
h. Pie del diente: también se conoce con el nombre de dedendum. Es la parte
del diente comprendida entre la circunferencia interior y la circunferencia
primitiva.
i. Cabeza del diente: también se conoce con el nombre de adendum. Es la
parte del diente comprendida entre el diámetro exterior y el diámetro
primitivo.
j. Flanco: es la cara interior del diente, es su zona de rozamiento.
k. Altura del diente: es la suma de la altura de la cabeza (adendum) más la
altura del pie (dedendum).
l. Ángulo de presión: el que forma la línea de acción con la tangente a la
circunferencia de paso, φ (20º ó 25º son los ángulos normalizados).
m. Largo del diente: es la longitud que tiene el diente del engranaje
n. Distancia entre centro de dos engranajes: es la distancia que hay entre los
centros de las circunferencias de los engranajes.
o. Relación de transmisión: es la relación de giro que existe entre el piñón
conductor y la rueda conducida. La Rt puede ser reductora de velocidad o
multiplicadora de velocidad. La relación de transmisión recomendada7
tanto en caso de reducción como de multiplicación depende de la
velocidad que tenga la transmisión con los datos orientativos que se indican:

3. TIPOS:
a) Ejes paralelos:
Cilíndricos de dientes rectos: El engranaje cilíndrico recto es un tipo de
engranaje formado por dos ruedas cilíndricas con dientes paralelos a los
ejes de giro de las dos ruedas. Como consecuencia, este engranaje se
emplea para transmitir movimiento entre dos ejes paralelos.
Cilíndricos de dientes helicoidales: Los engranajes cilíndricos de dentado
helicoidal están caracterizados por su dentado oblicuo con relación al
eje de rotación. En estos engranajes el movimiento se transmite de modo
igual que en los cilíndricos de dentado recto, pero con mayores ventajas.
Los ejes de los engranajes helicoidales pueden ser paralelos o cruzarse,
generalmente a 90º. Para eliminar el empuje axial el dentado puede
hacerse doble helicoidal.

Doble helicoidales: Las aplicaciones que los helicoidales, con la ventaja
sobre éstos de no producir empuje axial, debido a la inclinación doble
en sentido contrario de sus dientes. Cumplen la función de dos
engranajes helicoidales. Poseen las ventajas de los cilíndricos
helicoidales, o sea bajo ruido y alta resistencia. Al igual que los
engranajes helicoidales se utilizan en las cajas de reducción donde se
requiere bajo ruido.
b) Ejes perpendiculares:
Helicoidales cruzados: Son la forma más simple de los engranajes cuyas
flechas no se interceptan teniendo una acción conjugada (puede
considerárseles como engranajes sinfín no envolventes), la acción
consiste primordialmente en una acción de tornillo o de cuña, resultando
un alto grado de deslizamiento en los flancos del diente. El contacto en
un punto entre diente acoplado limita la capacidad de transmisión de
carga para este tipo de engranes.
Cónicos de dientes rectos: Efectúan la transmisión de movimiento de ejes
que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto
aunque no es el único ángulo pues puede variar dicho ángulo como por
ejemplo 45, 60, 70, etc., por medio de superficies cónicas dentadas. Los
dientes convergen en el punto de intersección de los ejes. Son utilizados
para efectuar reducción de velocidad con ejes en 90°. Estos engranajes
generan más ruido que los engranajes cónicos helicoidales. En la
actualidad se usan muy poco.

Cónicos de dientes helicoidales: Se utilizan para reducir la velocidad en
un eje de 90°. La diferencia con el cónico recto es que posee una mayor
superficie de contacto. Es de un funcionamiento relativamente
silencioso. Además pueden transmitir el movimiento de ejes que se
corten. Los datos constructivos de estos engranajes se encuentran en
prontuarios técnicos de mecanizado. Se mecanizan en fresadoras
especiales, en la actualidad Se utilizan en las transmisiones posteriores de
camiones y automóviles.
Cónicos hipoides: Un engranaje hipoide es un grupo de engranajes
cónicos helicoidales formados por un piñón reductor de pocos dientes y
una rueda de muchos dientes, que se instala principalmente en los
vehículos industriales que tienen la tracción en los ejes traseros. Tiene la
ventaja de ser muy adecuado para las carrocerías de tipo bajo,
ganando así mucha estabilidad el vehículo. Por otra parte la disposición
helicoidal del dentado permite un mayor contacto de los dientes del
piñón con los de la corona, obteniéndose mayor robustez en la
transmisión.

De rueda y tornillo sin fin: Es un mecanismo diseñado para transmitir
grandes esfuerzos, que también se utiliza como reductor de velocidad
aumentando el torque en la transmisión. Generalmente trabaja en ejes
que se cruzan a 90º. Tiene la desventaja de que su sentido de giro no es
reversible, sobre todo en grandes relaciones de transmisión, y de
consumir en rozamiento una parte importante de la potencia. La no-
reversibilidad puede ser útil en algunos casos, por ejemplo en
mecanismos de apertura/ cierre de cortinas metálicas, dificultando su
vandalismo, también en mecanismos de elevación de ascensores y
escaleras mecánicas.
c) Por aplicaciones especiales se pueden citar:
Planetarios: Los engranajes planetarios, interiores o anulares son
variaciones del engranaje recto en los que los dientes están tallados en
la parte interior de un anillo o de una rueda con reborde, en vez de en el
exterior. Los engranajes interiores suelen ser impulsados por un piñón,
(también llamado piñón Sol, que es un engranaje pequeño con pocos
dientes). Este tipo de engranaje mantiene el sentido de la velocidad
angular. El tallado de estos engranajes se realiza mediante talladoras
mortajadoras de generación.

Interiores: Se denominan así porque el tallado se realiza en la parte interior
de un anillo o una rueda. Su característica principal es que los huecos de
dentado se corresponden con los dientes de un tallado exterior.
De cremallera: Un mecanismo de cremallera es un dispositivo mecánico
con dos engranajes, denominados «piñón» y «cremallera», que convierte
un movimiento de rotación en un movimiento rectilíneo o viceversa. El
engranaje circular denominado «piñón» engrana con una barra
dentada denominada «cremallera», de forma que un giro aplicado al
piñón causa el desplazamiento lineal de la cremallera. Por ejemplo, en
un ferrocarril de cremallera, la rotación de un piñón montado en una
locomotora permite transmitir a un carril dentado la fuerza necesaria
para que un tren suba una pendiente pronunciada.
d) Por la forma de transmitir el movimiento se pueden citar
Transmisión simple: La diferencia estriba en que la transmisión simple de
engranajes consta de una rueda motriz con dientes en su periferia
exterior, que engrana sobre otra similar, lo que evita el deslizamiento
entre las ruedas. Al engranaje de mayor tamaño se le denomina rueda y
al de menor piñón.

Transmisión con engranaje loco: En un engrane simple de un par de
ruedas dentadas, el eje impulsor que se llama eje motor tiene un sentido
de giro contrario al que tiene el eje conducido. Muchas veces, en las
máquinas, esto no es conveniente, porque es necesario que los dos ejes
giren en el mismo sentido. Para conseguir este objetivo se intercalan entre
los dos engranajes un tercer engranaje que gira libre en un eje, y que lo
único que hace es invertir el sentido de giro del eje conducido, porque
la relación de transmisión no se altera en absoluto. Esta rueda intermedia
hace las veces de motora y conducida y por lo tanto no altera la relación
de transmisión.
Transmisión compuesta. Tren de engranajes: El tren de engranajes es otro
mecanismo para transmitir el movimiento rotatorio y el movimiento de
torsión. A diferencia de una correa y poleas, o una cadena y piñones, no
hace falta ningún mecanismo de enlace (correa o cadena). Los
engranajes tienen dientes que se engranan unos con otros. En los
engranajes de distintos tamaños, el engranaje más pequeño se llama
piñón, y el más grande se llama rueda.

e) Transmisión mediante cadena o polea dentada
Mecanismo piñón cadena: En mecánica, se denomina piñón a la rueda
de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par
de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión directa por engranaje o
indirecta a través de una cadena de transmisión o una correa de
transmisión dentada. También se denomina piñón tensor a la rueda
dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una
transmisión.
Polea dentada: Para la transmisión entre dos ejes, que estén separados
a una distancia donde no sea económico o técnicamente imposible
montar una transmisión por engranajes, se recurre a un montaje con
poleas dentadas que mantienen las mismas propiedades que los
engranajes, es decir, que evitan el patinamiento y mantienen una
exactitud en la relación de transmisión.

4. APLICACIONES DE LOS ENGRANAJES
Existe una gran variedad de formas y tamaños de engranajes, desde los más
pequeños usados en relojería e instrumentos científicos (se alcanza el módulo 0,05)
a los de grandes dimensiones, empleados, por ejemplo, en las reducciones de
velocidad de las turbinas de vapor de los buques, en el accionamiento de los
hornos y molinos de las fábricas de cemento, etc.
El campo de aplicación de los engranajes es prácticamente ilimitado. Los
encontramos en las centrales de producción de energía eléctrica, hidroeléctrica y
en los elementos de transporte terrestre: locomotoras, automotores, camiones,
automóviles, transporte marítimo en buques de todas clases, aviones, en la industria
siderúrgica: laminadores, transportadores, etc., minas y astilleros, fábricas de
cemento, grúas, montacargas, máquinas-herramientas, maquinaria textil, de
alimentación, de vestir y calzar, industria química y farmacéutica, etc., hasta los
más simples movimientos de accionamiento manual.
Toda esta gran variedad de aplicaciones del engranaje puede decirse que tiene
por única finalidad la transmisión de la rotación o giro de un eje a otro distinto,
reduciendo o aumentando la velocidad del primero.
Incluso, algunos engranes coloridos y hechos de plástico son usados en algunos
juguetes educativos.
Campo en la ingeniería mecánica
1. Bombas hidráulicas.
2. Mecanismo diferencial.
3. Caja de velocidades (cajas de cambios).
4. Reductores de velocidad.
5. FUNCIONES DE LOS LUBRICANTES EN LOS SISTEMAS DE ENGRANAJES
La eficiencia con la cual un engranaje opera, depende no solo de la forma en la
cual ellos son usados, sino también del lubricante que les sea aplicado. Los
lubricantes para engranajes tienen varias funciones importantes para llevar a cabo:
a. Lubricación. Cuando los engranajes transmiten potencia, los esfuerzos sobre
sus dientes se concentran en una región muy pequeña y ocurre en un
tiempo muy corto. Las fuerzas que actúan en esa región son muy elevadas,
si los dientes de los engranajes entran en contacto directo, los efectos de la
fricción y el desgaste destruirán rápidamente los engranajes. La principal
función de un lubricante para engranajes es reducir la fricción entre los
dientes del engranaje y de esta forma disminuir cualquier desgaste
resultante. Idealmente, esto se logra por la formación de una película
delgada de fluido la cual mantiene separadas las superficies de trabajo.
b. Refrigeración. Particularmente en engranajes cerrados, el lubricante debe
actuar como un refrigerante y extraer el calor generado a medida que el
diente rueda y se desliza sobre otro.
c. Protección. Los engranajes deben ser protegidos contra la corrosión y la
herrumbre.
d. Mantener la limpieza. Los lubricantes para engranajes deben sacar todos los
desechos que se forman durante el encaje de un diente con otro.

6. TIPOS DE ENGRANAJES EN MARINA DE GUERRA DEL PERÚ:
 GRUPO REDUCTOR (REDUCTOR MARINO CNR-MAAG TIPO DTA-260W)
Un Grupo Reductor es una interface entre las Máquinas principales (motor y/o
turbina) y los Ejes Propulsores, a fin de transformar la velocidad de salida de la
máquina, en un reducido número de revoluciones en los Ejes Propulsores.
a) Descripción
1) Los dos grupos reductores se encuentran en la sala de reductores.
2) La construcción del grupo reductor fue realizada por la Firma MAAG de
Zúrich (Suiza) y el CNR de Génova (Italia).
3) El Sistema reductor, consta de dos grupos reductores, los cuales cada
uno de ellos trabaja en forma independiente con su respectivo eje
propulsor.
4) La relación de reducción de revoluciones en los ejes propulsores es de 8
a 1 con los Motores Diesel y de 13 a 1 con las turbinas.
5) El concepto de esta reducción de velocidades en cualquier tipo de
configuración de propulsión naval, está basado en lo siguiente:
 A menores revoluciones del Eje propulsor; mayores potencias
las hélices pueden desarrollar.
 Las dimensiones de los materiales de fabricación y formas
hidrodinámicas de los ejes y hélices, responden a un Modelo
Matemático basado en la relación y el Desplazamiento del
buque.
 Evitar la cavitación de las hélices.
 Alto índice de performance de Sonar.
 Reducir el mantenimiento del material, considerando la
relación Costo/Eficiencia y también para el Control del paso
de la Hélice.
 Virado del Reductor
 Freno del Eje Propulsor
6) Freno de la Turbina de Potencia TAG
7) Bombas y electrobombas de Aceite del Grupo Reductor (el reductor
arrastra solo 4)
 02 Bombas Arrastradas de Lubricación del B.P.
 01 Electrobomba Auxiliar de lubricación del B.P.
 02 Bomba de A.P. de comando del acoplamiento auto
sincrónico MAAG:
- Una arrastrada por el mismo reductor
- Una arrastrada por la E/Bomba Auxiliar
 01 Bomba IMO de A.P. para el comando del paso variable de
la hélice

b) Componentes
El grupo reductor puede ser dividido en los grupos siguientes:
1) Eje de Transmisión de potencia Diésel
2) Eje de Transmisión de potencia TAG
3) Eje de Torsión
4) Eje de la rueda lenta
c) Datos característicos del sistema reductor
DATOS CARACTERÍSTICOS DEL SISTEMA REDUCTOR
Peso total de reductores
Er.
Br.
34.4 ton.
31.2 ton
Relación de Reducción
1ª Reducción 1:1.6
2ª Reducción
8 a 1 para el diésel
13 a 1 para la TAG
Máxima potencia intermitente
TAG
18.300 Km.
24.997 Cv.
3.296 RPM
289 RPM EN EL EJE PROPULSOR
DIESEL
3.287 Km.
4.470 Cv.
1.200 RPM
147 RPM EN EL EJE PROPULSOR
Trabajo de acoplamiento
MAAG
WICHITA
4.973 Kg.mt.
4.360 Kg mt.
Trabajo de frenos
T. De P.
Ejes
5.600 Kg. Mt.
8 Kg. Mt.
d) Acoplamientos al grupo reductor

e) Preparación
Para la preparación de los Engranajes Reductores, efectuar las siguientes
acciones:
1) Abrir las válvulas de aspiración y descarga de las E/B de Refrigeración de
Reductores.
2) Verificar que el Virador Eléctrico esté desacoplado, teniendo en cuenta
que los micros interruptores (superiores e inferiores) estén en la posición
correcta.
3) Verificar que las válvulas del Sistema de Lubricación de Reductores estén
abiertas.
4) Sondar los Tanques de aceite de Reductores 1-O y 2-O, debiendo tener
82 cm. con la E/B parada y 75 cm con la E/B lanzada.
5) Verificar que los frenos de los ejes estén desacoplados
6) Verificar que el cuadro de control del acoplamiento MAAG, esté el
selector en REMOTO (posición 1) y la palanca en posición NORMAL.
7) Lanzar la E/B de Lubricación de Reductores Nº 1 y 2 en local y verificar que
la presión de lubricación sea de 2.2 BAR, así mismo verificar el correcto
flujo del aceite a través de los visores de cada descanso de los Engranajes
Reductores.
8) Lanzar las EE/BB. de aceite de hélice verificando su correcto
funcionamiento (30 bar).
9) Lanzar las EE/BB. de Refrigeración de Reductores verificando su correcto
funcionamiento (0.1 bar)
10)Lanzar el E/Ventilador, E/Extractor de la Sala y el E/Ventilador de los
acoplamientos Wichita verificando su correcto funcionamiento.
11)Después de efectuar estas CUATRO (4) últimas verificaciones, pasar el
control de estos equipos a REMOTO.
12)Verificar que el Cuadro Control de Incendio de la Sala esté predispuesto.
13)Efectuar prueba de comunicaciones con la Central de Propulsión.
14)Verificar el correcto arranchado del material y herramientas de la Sala de
Reductores.
f) Funcionamiento
A. Del Grupo Reductor con la Turbina a Gas (Auto sincrónico MAAG Acoplado
y WICHITA Desacoplado)
a) El Eje de la turbina de Potencia de la TAG transmite su movimiento al eje de
transmisión de potencia TAG dentro del reductor y por ende al piñón de la
1ra reducción (en el reductor de Er. el piñón de la 1ra reducción está
provisto de dos engranajes inversores).
b) El Piñón de la 1ra reducción transmite su movimiento a dos ruedas de la 1ra
reducción.
 La primera ubicada a proa del WHICHITA, en el Eje de
Transmisión de potencia Diésel.
 La segunda ubicada en el Eje de Torsión.

c) Cada uno de estos ejes, transmiten su movimiento a los piñones de la 2da
reducción, ubicados a proa de las ruedas de la 1ra. Reducción, en los
mismos ejes.
d) Los dos piñones de la 2da. Reducción transmiten su movimiento a la rueda
lenta de la 2da y última reducción.
e) El eje de la rueda lenta está acoplada al eje propulsor, transmitiendo de
esta forma su movimiento al eje propulsor para la propulsión del buque.
B. Del Grupo, Reductor con el Motor Diésel (WICHITA Acoplado y Auto
sincrónico MAAG Desacoplado)
a) El Eje del motor a través del acoplamiento elástico GEISLENGER y el
acoplamiento de alineamiento LINK transmite su movimiento al eje de
transmisión de potencia Diésel dentro del reductor y por ende a la rueda
inferior de la 1ra. Reducción y al piñón inferior de la 2da reducción, del
mismo eje.
b) Este piñón de la 2da. Reducción transmite su movimiento a la rueda lenta
de la 2da reducción.
c) La rueda inferior de la 1ra. Reducción en el eje de transmisión de potencia
Diésel, desvía el movimiento, a través del piñón dé la 1ra. Reducción, hacia
la rueda superior de la 1ra reducción ubicado en el eje de torsión y así al
piñón superior de la 2da reducción en ese eje.
d) Este piñón de la 2da reducción transmite también su movimiento a la rueda
lenta de la 2da reducción.
e) De esta forma la rueda lenta es movida también por los dos piñones de la
2da reducción; luego el eje de la rueda lenta transmite su movimiento al
eje propulsor para la propulsión del buque.
7. OPERACIÓN
La conducción y puesta en servicio de los Engranajes Reductores y sus auxiliares,
puede ser realizada desde diferentes compartimientos, como son la Central de
Propulsión, Sala de Motores, Sala de Turbinas y desde la misma Sala de Reductores.
a) Operación desde la central de propulsión
1) Desde este compartimiento, una vez preparado los Engranajes Reductores
de acuerdo a lo indicado anteriormente, estos pueden ser puestos en
servicio como consecuencia del lanzamiento de los Motores Diésel y
Turbinas a Gas.
2) Se debe tener siempre presente, que antes de lanzar los Motores Diésel o
Turbinas a Gas, se debe tener lanzada la electro bomba de lubricación de
Reductores, ya que los descansos Nº 16 y 17 del acoplamiento Wichita y
descansos Nº 18, 19, 20, 21 del acoplamiento MAAG son lubricados por esta
electro bomba.
3) Por otro lado la falta de presión de aceite en los reductores, representa un
Bloque al lanzamiento de las maquinas principales.

4) Un caso especial es cuando las Turbinas a Gas se lanzan con el
acoplamiento en posición de PAWL FREE, condición está en que también
requiere de presión de lubricación en los reductores y en el sistema de alta
presión.
5) Los Engranajes Reductores cuentan con un sistema de protección
consistente en que si por alguna razón la presión de aceite de reductores
llegara a 0.8 Kg/cm2, estando propulsando con Motores Diesel o Turbinas
a Gas, estas se desacoplarán y pararían en forma automática.
6) Desde la consola F de la Central de Propulsión, es posible controlar los
auxiliares de los Engranajes Reductores, los cuales son:
 EE/BB. De Lubricación de Reductores Nº 1 y 2
 EE/BB. De Refrigeración de Reductores Nº 1 y 2
 EE/BB. De aceite de Hélice Nº 1 y 2
 Electro Ventilador del acoplamiento Wichita
 Electro Ventilador de la Sala de Reductores
 Electro Extractor de la Sala de Reductores.
7) Las EE/BB. de aceite de reductores y hélice, deben trabajar siempre en
automático cuando se propulse, y las EE/BB. de refrigeración de reductores
se pondrán en automático dependiendo de los requerimientos de
refrigeración del aceite de reductores y hélice; es costumbre tener las
EE/BB. De aceite de reductores y hélice lanzadas cuando se esté
maniobrando en automático, tele comando o manual; una vez terminada
la maniobra, se deberán parar las electro bombas una por vez,
controlando la respectiva presión de aceite de cada una de ellas.
8) Las EE/BB de aceite de Hélice, no requieren ser pasadas previamente a
MANUAL para pararlas, lo que si ocurre con las EE/BB de aceite de
Reductores, las cuales se deben pasar previamente a MANUAL, pararlas, y
una vez que se ha recuperado la presión de aceite dada por la respectiva
bomba arrastrada volver a pasarlas a AUTOMATICO.
9) El sistema de control automático de la propulsión está diseñado para lanzar
en automático las EE/BB de aceite de Hélice y EE/BB de refrigeración de
reductores cuando se disminuye la velocidad del buque y se llega a las 110
RPM en los ejes, y pararlas en automático cuando se aumenta la velocidad
y se alcanzan las 130 RPM en los ejes.
10)Esta condición solo se realiza cuando estos equipos se encuentran en
remoto. Las EE/BB de refrigeración de Reductores no pueden ser lanzadas
cuando se navega a altas velocidades, puesto que los presóstatos
bloquean el lanzamiento, ya que estas bombas cuentan con un deflector
en la succión que permite un flujo de agua ocasionado por el
desplazamiento del buque.
11)Las EE/BB. De aceite de Reductores tienen dos formas de lanzarse en
automático, una por baja presión de aceite, la cual actúa cuando la
presión desciende a 1.5 Kg/cm2 y la otra por mínima revoluciones, esta
última condición solo se realiza cuando la electro bomba se encuentra en
remoto, y la primera condición se realiza siempre y cuando la
electrobomba se encuentre en AUTOMATICO sea en local o remoto.
12)Cuando se efectúa un cambio de propulsión de Motores Diesel a Turbinas
a Gas o viceversa en automático, tele comando o manual, se debe

verificar que no exista una diferencia superior a +/ - 10 RPM entre el
acoplamiento respectivo y el Reductor.
13)Desde la consola A y/o E de la Central de Propulsión, se puede aplicar el
freno de la Turbina de Potencia de la Turbina a Gas, el cual se encuentra
físicamente en el eje de entrada del piñón de la 1ra reducción en el
Engranaje Reductor de babor y en el eje flexible, antes del inversor en el
engranaje reductor de estribor.
14)Este freno permite que la TP no gire cuando se propulsa con Motores Diesel.
Este giro puede ser ocasionado por la ventilación natural del conducto del
mismo o a causa del acoplamiento del Motor Diesel.
15)Los requisitos para aplicar el freno de la TP es que esta gire a menos de 400
RPM, que el acoplamiento MAAG se encuentre desacoplado y la
alimentación de combustible a las Turbinas a Gas cerrada. Para aplicar el
freno de la Turbina de Potencia, bastará con presionar el pulsante
ACOPLADO y mantenerlo presionado hasta que cambie a color verde. Se
acostumbra aplicar el freno recién cuando la Turbina de potencia tiene
100 RPM a fin de preservar las zapatas del freno.
16)También desde estas consolas se puede acoplar los Diesel Propulsores, En
adición a lo ahí indicado, se debe de tener presente las siguientes
consideraciones técnicas:
 Con el eje parado, el acoplamiento del Wichita debe
efectuarse solamente si:
 La velocidad de rotación del Diésel Propulsor es de
760 RPM.
 El freno del eje se encuentra desacoplado.
 Cuando se pasa de Propulsión con Turbinas a Propulsión con
Motores Diésel, el acoplamiento Wichita debe ser acoplado
sólo con una diferencia no mayor de +/- 10 RPM entre el Motor
Diésel y el Reductor
 Cuando se pasa de Propulsión con Motores a Propulsión con
Turbinas, el acoplamiento Wichita será desacoplado
solamente si se ha completado el lanzamiento y cambio a
Turbinas a Gas.
 Lo mismo que para el Motor Diésel, también el acoplamiento
de las Turbinas a Gas puede ser accionado desde las consolas
A y/o E.
b) OPERACION DESDE LA SALA DE MOTORES
servicio como consecuencia del lanzamiento de los Motores Diésel en
local. Se debe tener siempre presente, que antes de lanzar los Motores
Diésel se debe tener lanzada el electro bomba de lubricación de
Reductores, ya que los descansos Nº 16 y 17 del acoplamiento Wichita son
lubricados por este electro bomba. Por otro lado la falta de presión de
aceite en los reductores, representa un Bloque antes del lanzamiento de los
Motores.

llegara a 0.8 Kg/cm2, estando propulsando con Motores Diésel, estos se
desacoplarán y pararían en forma automática. Al lado de cada Motor
Diésel está instalado UN (1) manómetro indicador de presión de lubricación
de los Reductores, para fines de verificación antes del lanzamiento en local.
3) Desde esta Sala se puede controlar los acoplamientos Wichita a través de
sus respectivos cuadros de control. En adición a lo ahí indicado, se deberá
tener presente las siguientes consideraciones técnicas:
 Con el eje parado, el acoplamiento Wichita debe efectuarse
solamente si:
 La velocidad de rotación del Diésel Propulsor es de
760 RPM
 El freno del eje se encuentra desacoplado
 Cuando se pasa de Propulsión con Turbinas a Propulsión con
Motores Diésel, el acoplamiento Wichita debe ser acoplado
sólo con una diferencia no mayor de +- 10 RPM entre el Motor
Diésel y el Reductor.
 Cuando se pasa de Propulsión con Motores a Propulsión con
Turbinas, el acoplamiento Wichita será desacoplado
solamente si se ha completado el lanzamiento y cambio a
Turbinas a Gas.
c) OPERACION DESDE LA SALA DE TURBINAS
servicio como consecuencia del lanzamiento de las Turbinas a Gas.
2) Se debe tener siempre presente, que antes de lanzar las Turbinas, se debe
tener lanzada la electro bomba de lubricación de Reductores, ya que los
descansos del acoplamiento MAAG son lubricados por esta electro
bomba. Por otro lado la falta de presión de aceite en los reductores,
representa un Bloque antes del lanzamiento de las Turbinas.
3) Un caso especial es cuando las Turbinas a Gas se lanzan con el
acoplamiento en posición de PAWL FREE, condición esta en que también
requiere de presión de lubricación en los reductores y en el sistema de alta
presión.
llegara a 0.8 Kg/cm2, estando propulsando con Turbinas a Gas, estas se
desacoplarán y pararían en forma automática.
5) Al lado de la consola local de las Turbinas, está instalado UN (1) manómetro
indicador de presión de lubricación de cada Reductor, para fines de
verificación antes del lanzamiento en local.
6) Desde esta Sala se puede controlar el acoplamiento MAAG a través de sus
respectivos cuadros de control, de acuerdo a lo descrito anteriormente.

7) Cuando se pasa de Propulsión con Turbinas a Propulsión con Motores
Diésel, el acoplamiento Wichita debe ser acoplado sólo con una diferencia
no mayor de +/- 10 RPM entre el Motor Diésel y el Reductor
8) Desde la consola local de las Turbinas, se puede aplicar el freno de la
Turbina de Potencia de la Turbina a Gas, el cual se encuentra físicamente
en el eje de entrada del piñón de la 1ra reducción en el Engranaje
Reductor de babor y en el eje flexible, antes del inversor en el engranaje
reductor de estribor. Este freno permite que la TP no gire cuando se propulsa
con Motores Diésel.
9) Este giro puede ser ocasionado por la ventilación natural del conducto del
mismo o a causa del acoplamiento del Motor Diésel. Los requisitos para
aplicar el freno de la TP es que este gire a menos de 400 RPM, que el
acoplamiento MAAG se encuentre desacoplado y la alimentación de
combustible a las Turbinas a Gas cerrada.
10)Para aplicar el freno de la Turbina de Potencia, bastará con presionar el
pulsante ACOPLADO y mantenerlo presionado hasta que cambie a color
verde. Se acostumbra frenar la Turbina de Potencia recién cuando tiene
100 RPM a fin de preservar el freno. También es posible predisponer para el
acoplamiento los acoplamientos MAAG de las Turbinas, actuando desde
el respectivo cuadro de control existente en esta sala.
d) OPERACION DESDE LA SALA DE REDUCTORES
1) Desde la Sala de Reductores se puede conducir en local los propios
Engranajes Reductores y sus auxiliares.
servicio como consecuencia del lanzamiento de los Motores Diésel y
Turbinas a Gas, de igual manera que la operación descrita desde la Central
de Propulsión. Se debe tener siempre presente, que antes de lanzar los
Motores Diésel o Turbinas a Gas, se debe tener lanzada la electro bomba
de lubricación de Reductores, ya que los descansos Nº 16 y 17 del
acoplamiento Wichita y descansos Nº 18, 19, 20 y 21 del acoplamiento
MAAG son lubricados por esta electro bomba. Por otro lado la falta de
presión de aceite en los reductores, representa un Bloque antes del
lanzamiento de las maquinas principales.
3) Un caso especial es cuando la Turbinas a Gas se lanza con el acoplamiento
en posición de PAWL FREE, condición esta que también requiere de presión
de lubricación en los reductores y en el sistema de alta presión.
llegara a 0.8 Kg/cm2, estando propulsando con Motores Diésel o Turbinas
a Gas, estas se desacoplarán y pararían en forma automática.
5) Desde este compartimiento es posible controlar los auxiliares de los
Engranajes Reductores, los cuales son:
 EE/BB. de Lubricación de Reductores Nº 1 y 2
 EE/BB. de Refrigeración de Reductores Nº 1 y 2
 EE/BB. de aceite de Hélice Nº 1 y 2

 Electro Ventilador del acoplamiento Wichita
 Electro Ventilador de la Sala de Reductores
 Electro Extractor de la Sala de Reductores.
6) Las EE/BB de aceite de reductores y hélice, deben trabajar siempre en
automático cuando se propulse, y las EE/BB. de refrigeración de reductores
se pondrán en automático dependiendo de los requerimientos de
refrigeración del aceite de reductores y hélice.
7) Es costumbre siempre de tener las EE/BB de aceite de reductores y hélice
lanzadas cuando se esté maniobrando; una vez terminada la maniobra, se
deberán parar las electro bombas una por vez, controlando la respectiva
presión de aceite de cada una de ellas. Las EE/BB de aceite de Hélice, no
requieren ser pasadas previamente a MANUAL para pararlas, lo que si
ocurre con las EE/BB de aceite de Reductores, las cuales se deben pasar
previamente a MANUAL, pararlas, y una vez que se ha recuperado la
presión de aceite dada por la respectiva bomba arrastrada volver a
pasarlas a AUTOMATICO.
8) Las EE/BB de refrigeración de Reductores no pueden ser lanzadas cuando
se navega a altas velocidades, puesto que los presóstatos bloquean el
lanzamiento, ya que estas bombas cuentan con un deflector en la succión
que permite un flujo de agua ocasionado por el desplazamiento del
buque.
9) Las EE/BB de aceite de Reductores tienen dos formas de lanzarse en
automático, una por baja presión de aceite, la cual actúa cuando la
presión desciende a 1.5 Kg/cm2 y la otra por mínima revoluciones, esta
última condición solo se realiza cuando la electro bomba se encuentra en
remoto, y la primera condición se realiza siempre y cuando la electro se
encuentre en AUTOMATICO sea en local o remoto.
10) Cuando se efectúa un cambio de propulsión de Motores Diesel a
Turbinas a Gas o viceversa en local se debe verificar que no exista una
diferencia superior a +/- 10 RPM entre el acoplamiento respectivo y el
Reductor.
e) ASEGURADO
Para asegurar los Engranajes Reductores, efectuar las siguientes acciones:
1) Pasar el control de las Electro Bombas, Electro ventiladores y Electro
extractores a LOCAL y MANUAL
2) Parar las Electro bombas de Lubricación de Reductores, Aceite de Hélice,
Refrigeración de Reductores y Electro Ventilador del Wichita.
3) Cerrar las válvulas de aspiración y descarga de las Electro Bombas de
Refrigeración de Reductores.
4) Pasar el control del acoplamiento MAAG a LOCAL actuando el interruptor
del Cuadro de Control a la posición "O"
5) Después de 30 minutos parar el E/ventilador y E/Extractor de la Sala.
6) Con esto el procedimiento de asegurado se ha completado.

8. ESQUEMAS DE REDUCTORES
Reductor de estribor
Reductor de babor

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