Manual de Operacion de Compresores

Operación de Compresores

EMPRESA COLOMBIANA DE PETROLEOS

ECOPETROL

GERENCIA DE SERVICIOS INDUSTRIALES

DEPARTAMENTO DE VAPOR Y ENERGÍA

MANUAL DE

OPERACIÓN DE COMPRESORES

Preparado por: Jorge Montaño A.

4º EDICIÓN JUNIO 1997

BARRANCABERMEJA JUNIO 1997

29 Jorge Montaño A.


ÍNDICE

CAPITULO I

EL AIRE COMPRIMIDO

Pág.

1. Conceptos Generales. 8

1. 1. Compresión Adiabatica. 8

1. 2. Condensación de la Humedad. 9

1. 3. Humedad Relativa. 9

1. 4. Control de Temperatura y Humedad. 10

2. Otras Definiciones. 10

2. 1. Presión de Succión. 10

2. 2. Presión de Descarga. 10

2. 3. Presión Atmosférica. 11

2. 4. Presión Manométrica. 11

2. 5. Presión Absoluta. 11

2. 6. Relación de Presión. 11

2. 7. Condiciones estándar. 11

2. 8. Capacidad de una Unidad Compresora. 11

2. 9. Eficiencia Volumétrica. 11

2. 10. Desplazamiento. 11

3. Distribución del Aire en Refinería. 11

3. 1. Importancia del Sistema de Aire. 11

3. 2. Descripción del Flujo. 12

3. 3. Capacidad del Sistema. 12

3. 4. Control de Presión en Cabezales. 13

3. 4. 1. Depresionamiento del Aire de Instos. 14

2

2


3. 4. 2. Escape en Cabezal de Aire. 14

3. 4. 3. Daño en Compresores con Retorno de Aire.

14

CAPITULO II

COMPRESORES

1. Definición. 16

Pág.

1. 1. Clasificación. 16

1. 2. De Desplazamiento Positivo. 16

1. 2. 1. De Movimiento Alternativo. 16

1. 2. 2. Tipo Rotativo. 18

1. 2. 3. Tipo Tornillo. 19

1. 2. 4. Tipo Lóbulo. 20

1. 3. Compresores Cinéticos o Dinámicos. 20

1. 3. 1. Tipo Centrífugo. 20

1. 3. 2. Tipo Flujo Axial. 21

2. Compresores de Aire en Refinería. 21

2. 1. Protecciones de los Compresores. 21

CAPITULO III

COMPRESORES INGERSOLL RAND

1. Generalidades. 24

1. 1. Datos Operacionales. 24

3

3


2. Partes Principales del Compresor. 25

2. 1. Bloque o Bastidor. 25

2. 2. Cigüeñal y Bielas. 26

2. 3. Pistón y Anillos. 27

2. 4. Cilindros. 27

2. 5. Válvulas de succión y Descarga. 28

2. 5. 1. Descripción. 28

3. Sistemas de Lubricación. 30

3. 1. Bomba de Lubricación. 30

3. 2. Lubricación de Cigüeñal, Bielas, etc. 30

3. 3. Cuidados con la Bomba de Lubricación. 31

3. 4. Presión de la Bomba de Aceite. 32

3. 5. Válvula Relevadora de presión 32

3. 6. Lubricador. 32

3. 6. 1. Arranque del Lubricador. 32

3. 6. 2. Unidad Visual de Alimentación. 33

Pág.

3. 7. Lubricación de pistones,anillos. 33

4. Sistema de Enfriamiento. 35

4. 1. Objetivo. 35

4. 2. Ínter enfriador 36

4. 2. 1. Presión del Ínter enfriador. 37

4. 2. 2. Limpieza del Interenfriador. 37

4. 3. Limpieza de Camisas de los Cilindros. 38

4. 4. Lavado en Contraflujo. 38

5. Regulación. 39

5. 1. Sistemas de Regulación. 39

5. 1. 1. Regulación con Descargadores de Aire. 39

5. 1. 2. Regulación con espacios Muertos. 40

4

4


5. 2. Válvula de Bolsillo. 40

5. 2. 1. Funcionamiento. 40

5. 3. Regulador de Capacidad. 41

5. 3. 1. Funcionamiento Interno.

41

5. 3. 2. Ajuste de Presión. 42

5. 3. 3. Rango. 42

5. 3. 4. Indicador de Carga. 43

5. 4. Cuidados con el sistema de Regulación. 43

6. Válvula de By Pass o Reciclo. 43

7. Válvulas Relevadoras en el Cilindro. 44

7. 1. Operación. 44

8. Válvulas de Tres Vías e Interruptores. 45

8. 1. Válvula de Tres Vías con Solenoide. 45

8. 2. Interruptor de Permiso de Arranque. 45

8. 3. Válvula de Tres Vías sin Solenoide. 45

9. Paso del Regulador de Auto a Manual. 45

10. Arranque del Compresor.

46

10. 1. Procedimiento. 46

10. 2. Arranque de un Compresor Disponible. 50

10. 3. Parada del Compresor. 50

Pág.

10. 4. Cuando el Equipo queda Disponible.

51

10. 5. Para entregarlo a Mantenimiento. 51

5

5


11. Equipos auxiliares. 51

12. Mantenimiento de Equipos. 52

13. Sistema de Control Tendamatic. 53

CAPITULO IV

COMPRESORES THOMASSEN


2. Camisas, Pistones y Anillos. 55

2. 1. Revisión del Desgaste. 56

2. 2. Programa de Inspección. 57

3. Válvulas. 57

4. Lubricación. 57

4. 1. Descripción. 57

4. 2. Procedimiento para Cambio de Filtro. 58

5. Sistema de Enfriamiento. 59

5. 1. Lavados en Contraflujo. 59

6. Regulación de Carga. 60

6. 1. Funcionamiento. 60

6. 2. Descargador. 60

6. 3. Control de Capacidad. 62

7. Procedimiento de Arranque del C 2402. 63

6

6


8. Procedimiento de Parada del C 2402.

64

CAPITULO V

MOTORES DIESEL

Pág.


2. Partes Principales de un Motor Diesel. 65

2. 1. Bloque. 65

2. 2. Cilindro. 65

2. 3. Camisa. 66

2. 4. Cigüeñal. 66

2. 5. Biela. 66

2. 6. Pistón. 66

2. 7. Válvulas. 66

2. 8. Árbol de levas. 66

2. 9. Volante. 67

3. Funcionamiento. 67

3. 1. Admisión. 67

3. 2. Compresión. 67

3. 3. Potencia. 67

3. 4. Escape. 68

4. Equipos Accesorios. 68

4. 1. Sistema de Arranque. 68

4. 2. Sistema de Combustible. 68

7

7


4. 2. 1. Bomba de Alimentación.

68

4. 2. 2. Bomba de Inyección. 68

4. 2. 3. Inyector. 69

4. 3. Sistema de Enfriamiento. 69

4. 4. Sistema de Lubricación. 70

4. 5. Sistema de Admisión. 70

4. 6. Sistema de Escape. 71

5. Dispositivos Especiales. 71

5. 1. Sistema de Enfriamiento. 71

5. 2. Sistema de Lubricación. 71

5. 3. Sistema de Combustible. 71

6. Factores que Influyen en la Combustión. 72

Pág.

7. Problemas Operacionales del Motor.

72

8. Protecciones. 73

8

8


CAPITULO I

EL AIRE COMPRIMIDO

1. CONCEPTOS GENERALES

El aire es una mezcla gaseosa compuesta de Nitrógeno, 78.06%,

Oxigeno, 21%, y otros como Anhídrido carbónico, vapor de agua, ozono,

hidrógeno y gases inertes.

Se entiende por aire comprimido aquel que se halla a una presión

superior a la presión atmosférica. Para una cantidad determinada de

aire, el volumen será menor cuando está comprimido manteniendo el

mismo nivel de temperatura.

1. 1. COMPRESIÓN ADIABÁTICA.

Al comprimir un gas, su temperatura tiende a aumentar y la mayoría de

los compresores está equipada con algún tipo de dispositivo de

enfriamiento para moderar el aumento de temperatura, pero, la acción

del compresor sobre el gas es tan breve, que se considera que durante

la compresión se elimina poco calor. Idealmente se puede considerar

que un proceso tal es adiabático. - sin adición ó sustracción de calor.

Las altas temperaturas que acompañan la compresión son factores que

hay que tener en cuenta. Cuando se comprime aire estas temperaturas

representan energía utilizable. Sin embargo, en la práctica el aire

comprimido es enfriado, ya sea por necesidades de los procesos ó

porque las aplicaciones así lo requieren, representando esto la pérdida

de parte de la energía aplicada en el compresor. Como esta pérdida es

inevitable, se puede obtener ventajas al introducir el enfriamiento

durante el proceso de compresión en vez de hacerlo al final. esto se

9

9


consigue dividiendo el proceso en etapas y enfriando el aire en los

intervalos.

El proceso de etapas múltiple no solo disminuye la temperatura máxima

de compresión, sino, que reduce el trabajo necesario para efectuarla.

1. 2. CONDENSACIÓN DE LA HUMEDAD.

Si bien el enfriamiento intermedio y el enfriamiento posterior mejoran la

eficiencia y disminuyen la temperatura de compresión, también son

responsables de la precipitación del agua dentro del sistema. La fuente

del agua es el vapor que en mayor ó menor cantidad se encuentra en el

aire atmosférico.

Cuanto mayor sea la temperatura y menor la presión, mayor será el

porcentaje de vapor de agua que el aire puede retener. Se dice que el

aire está saturado - que contiene el porcentaje máximo posible de

retener en sus condiciones de temperatura y presión - tiene una

humedad relativa del 100%. Humedades relativas de 80% son muy

comunes.

1. 3. HUMEDAD RELATIVA

Cuando el aire es comprimido adiabáticamente, el aumento de presión

disminuye la capacidad de retención de humedad del aire por lo que se

dice que la humedad relativa aumenta.

Este efecto sin embargo es compensado ampliamente por el aumento

de temperatura que le da mayor capacidad al aire para retener

humedad. El resultado final es que la humedad relativa del aire

disminuye.

10

10


Tomemos como ejemplo un volumen de aire con humedad relativa del

100% a 60º F. Si este aire se comprime a 51.5 psig su temperatura

aumenta a 340º F y su humedad relativa desciende al 1%. La tendencia

a condensarse del agua contenida en el aire se reduce notoriamente por

efecto de la compresión adiabática.

El enfriamiento del aire después de la compresión tiene, sin embargo, un

efecto totalmente opuesto. Siguiendo con nuestro ejemplo, cuando la

temperatura del aire desciende a 106º F a una presión constante de

51.5 psig, la capacidad de retener humedad disminuye y su humedad

relativa entonces aumenta a 100%. Como a menor temperatura menor

capacidad para retener la humedad, tenemos entonces que cualquier

descenso posterior de temperatura traerá como consecuencia la

condensación de la humedad.

1. 4. CONTROL DE TEMPERATURA Y HUMEDAD

A menos que se efectúe un control apropiado, el calor y la condensación

pueden ser muy perjudiciales para la lubricación y por lo tanto para el

rendimiento del compresor. Temperaturas excesivamente altas,

especialmente en presencia de aire en movimiento, conducen a la

formación de depósitos duros en el área de las válvulas y a la oxidación

del lubricante. Estas altas temperaturas pueden ser causadas por sobre

carga del compresor ó por inadecuado enfriamiento.

Un enfriamiento excesivo ó un inadecuado desalojo de condensado del

sistema pueden ser igualmente perjudiciales. Ello podrá dar lugar a una

condensación en la cámara de compresión ó un arrastre de condensado

de una etapa a la siguiente lo que interfiere con la lubricación y acelera

el deterioro del lubricante, además, esta humedad puede afectar los

procesos ó equipos donde el aire sea utilizado. Por estas razones

comúnmente el enfriamiento en las cámaras se limita a niveles

11

11


moderados, manteniendo las temperaturas lo suficientemente bajas

para una buena lubricación y un buen funcionamiento mecánico, pero.

no tan bajas como para que causen condensación.

El empleo del aire comprimido es muy común y se puede utilizar como

fuente de potencia en accionamiento de equipos y maquinarias

neumáticos, sistemas de control, y limpieza de equipos y como parte

integral de un proceso con el objeto de inducir reacciones conducentes a

la elaboración de un producto, como aireación de líquidos, atomización

de combustibles, etc.

2. OTRAS DEFINICIONES

2. 1. PRESIÓN DE SUCCIÓN

Es la presión existente a la entrada del compresor. Puede ser una

presión menor, mayor ó igual a la presión atmosférica.

2. 2. PRESIÓN DE DESCARGA

Es la presión existente a la salida o descarga del compresor.

2. 3. PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Es la presión del aire y del medio atmosférico que nos rodea y depende

del lugar geográfico. Es indicada por el barómetro.

2. 4. PRESIÓN MANOMÉTRICA

Es la indicada por un instrumento de medida y es superior a la

atmosférica.

2. 5. PRESIÓN ABSOLUTA

Es la suma de la presión atmosférica y la presión registrada en un

manómetro, o sea, es la medida de presión con respecto al vacío

absoluto.

12

12


2. 6. RELACIÓN DE PRESIÓN

Es la relación existente entre la presión absoluta de descarga y la

presión absoluta de succión.

2. 7. CONDICIONES ESTÁNDAR

Son valores arbitrarios de presión y temperatura que se toman para

comparar las propiedades volumétricas de los gases.

2. 8. CAPACIDAD DE UNA UNIDAD COMPRESORA:

Volumen de aire entregado por la unidad expresado en término de las

condiciones existentes a la entrada del compresor.

2. 9. EFICIENCIA VOLUMÉTRICA Es la relación en porcentaje de la

capacidad real entregada y el desplazamiento del pistón.

2. 10. DESPLAZAMIENTO

Aplicado solamente a los compresores de desplazamiento positivo. Es el

volumen neto barrido por el elemento compresor en la unidad de

tiempo, generalmente, un minuto.

3. DISTRIBUCIÓN DEL AIRE EN REFINERÍA

3. 1. IMPORTANCIA DEL SISTEMA DE AIRE.

El compresor de aire es un equipo indispensable para la operación de

una planta, pues suministra el aire para procesos, limpieza y controles.

El aire utilizado en los procesos y limpieza de equipos en que la

humedad no interfiere se llama aire de planta ó aire industrial y el

requerido para los sistemas de control se llama aire de instrumentos.

Una falla en el suministro de aire a una planta con controles neumáticos

origina una crisis total que puede ocasionar la parada de la unidad. Las

válvulas de control pasan a su condición de totalmente abiertas ó

13

13


totalmente cerradas, de acuerdo a como estén diseñadas para proteger

el equipo.

3. 2. DESCRIPCIÓN DEL FLUJO

Para la generación y distribución de este servicio existen dos centrales

en la Refinería, una en el área sur en la Planta Eléctrica y la otra en el

área norte U 2400. Estos centros forman cabezales que está unidos

formando un solo sistema tanto de aire industrial como de instrumentos.

El circuito se inicia cuando el aire ambiente es filtrado, después

comprimido en la primera etapa y luego pasa al interenfriador. El

condensado que se forma debido a este enfriamiento es recogido en

separador de donde por medio de una trampa es descargado a la

alcantarilla mientras que el aire prosigue a la segunda etapa del

compresor.

En la descarga del compresor el aire alcanza una temperatura de ± 310

º F la cual es disminuida en el postenfriador a ± 100º F, el condensado

es drenado a la alcantarilla y el aire continúa hacia un tambor

amortiguador de pulsaciones.

De la salida de todos los tambores acumuladores se forman dos

cabezales. Uno es el aire que va a tratamiento para convertirse en aire

de instrumentos y el otro va a las redes de distribución como aire

industrial.

Las plantas de Polietileno I y Orthoflow tienen secadores propios para

suministrar el aire de instrumentos para su consumo propio. Estos

secadores son alimentados por la red de aire industrial.

3. 3. CAPACIDAD DEL SISTEMA

14

14


CENTRAL DEL NORTE

C 2401 1800 SCFM

C 2402 2200 SCFM

C 2403 2200 SCFM

C 2404 2700 SCFM

TOTAL U 2400 8900 SCFM

U 900

C 904 1600 SCFM

C 906 1800 SCFM

C 907 2700 SCFM

C 908 2700 SCFM

C 909 2700 SCFM

TOTAL U 900 11500 SCFM

CAPACIDAD DE SECADORES

U 2400

AD 2401 AB / CD 3000 SCFM

PTA DE POLIETILENO I 1000 SCFM

U 900

AD 901 AB / CD 3000 SCFM

PTA ORTHOFLOW 1500 SCFM

TOTAL 8500 SCFM

PRODUCCIÓN DE AIRE DE INSTRUMENTOS

U 900

U 2400

POLI I

ORTHOFLOW

TOTAL

DISPONIBILIDAD

15

15


3. 4.CONTROL DE PRESIÓN EN CABEZALES

Teniendo en cuenta la disponibilidad instalada en cada una de las áreas,

teóricamente, una podría reemplazar la otra, pero, debido a las

distancias y diámetro de los cabezales se presenta una caída de presión

en los extremos la cual se remedia con el excedente rodante existente

en los centros de producción. El cabezal de aire industrial se controla en

± 75 psig y el de aire de instrumentos en ± 55 psig.

La caída de presión en estos cabezales puede darse en cualquiera de los

siguientes casos:

1. Depresionamiento en cabezal de aire de instrumentos.

2. Escape en cabezal de aire.

3. Daño en compresores con retorno de aire.

3. 4. 1. DEPRESIONAMIENTO DEL SISTEMA DE AIRE DE

INSTRUMENTOS

Esta situación se puede dar por:

1. Falla en compresores de tal manera que la producción de aire sea

cercana al consumo de aire de instrumentos.

2. Falla eléctrica total. (Emergencia general). La energía es insuficiente

y solo se puede poner en servicio el C 2403.

1. En el área de la Central del Norte existe una válvula automática -

PICAL - que está ubicada sobre el cabezal de aire industrial y cierra la

salida de este cabezal cuando hay caída en el sistema de instrumentos.

Se debe tener en cuenta que si en esta área se presenta una falla total

de compresores, la válvula automática debe ser abierta en forma

manual para permitir la entrada de aire industrial a los secadores AD

16

16


2401 AB / CD. También se debe tener presente que al cerrar esta válvula

se le está cortando el aire industrial que alimenta los secadores de la

Planta de Polietileno I, lo que puede llegar a causar la salida de esta

planta y de Polietileno II. En el área sur no existe este sistema. En

casos severos de caída de presión en el sistema de aire de instrumentos

se debe cerrar la válvula de bloque de salida del sistema de aire

industrial.

2. En caso de una falla total, antes de cualquier acción se debe conocer

la disponibilidad de servicios que se utilizan para esta operación. Los

requeridos regularmente son: Electricidad, agua de enfriamiento, ACPM,

y aire de control. En el área de Central del Norte se tiene el C 2403

movido por un motor Diesel que arranca por acción de un banco de

baterías. Este compresor necesita electricidad para sus bombas de

lubricación y no necesita aire de control para la operación de sus

válvulas. El orden más conveniente para arrancar compresores después

de una apagada general es el siguiente: C 2402 y C 2403. Las demás

unidades se arrancarán de acuerdo a la disponibilidad de servicios.

3. 4. 2. ESCAPE EN CABEZAL DE AIRE

Como la red de aire está conformada de manera que asegure el recibo

de este servicio por parte de cada uno de los usuarios, cuando se

presenta un escape considerable en el interior de una planta, la unidad

afectada coordinará el cierre de la válvula de bloque en su entrada para

evitar el depresionamiento del sistema.

Si el escape es en los cabezales generales, los correctivos a tomar

deben ser coordinados con el recorredor del Grupo de Aguas quien es el

encargado de las redes de distribución. En todo caso, en los centros de

compresión se debe poner en servicio las unidades necesarias para

mantener la presión del sistema.

17

17


3. 4. 3. DAÑO EN COMPRESORES CON RETORNO DE AIRE

Cuando una válvula de descarga de la cámara de alta de un compresor

se daña y no cierra, y el compresor es puesto fuera de servicio, el aire

del sistema se regresa por allí y escapa por los venteos de los bolsillos

de esta cámara.

En los C 907 / 08 / 09 / 2404 además de escapar por ahí, el aire pasa a

través de las válvulas de succión de la segunda etapa hasta la válvula

de reciclo y de allí a la atmósfera. Para evitar este retorno de aire, se

debe cerrar la válvula de bloque en la descarga del compresor y tener

presente abrirla antes de ponerle carga en una posterior arrancada.

CAPITULO II

COMPRESORES

1. DEFINICIÓN

Un compresor es un mecanismo accionado por una fuerza motriz para

elevar la presión de un gas sobre el cual actúa realizando un trabajo.

Los compresores se fabrican en diversos tamaños y diseños para

satisfacer las variadas exigencias de aplicaciones industriales,

comerciales y domesticas.

1. 1.CLASIFICACIÓN

Las máquinas compresoras se pueden clasificar en varios grupos según

sus características:

18

18


1. 2.DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Aumentan la presión directamente por reducción del volumen de la

cámara que encierra el gas. Según esta consideración los compresores

pueden ser:

1. 2. 1. DE MOVIMIENTO ALTERNATIVO Ó RECIPROCANTES

Llamados de pistón ó recíprocos es uno de los tipos de compresores más

comunes. Las unidades más pequeñas son en su mayoría de efecto

simple, es decir, el pistón efectúa solamente una carrera de aspiración y

una de compresión por cada revolución del cigüeñal. La disposición del

pistón, biela, cigüeñal y cárter es similar a la de un motor de gasolina.

Las unidades mayores son generalmente de doble acción. Dado que el

pistón posee dos caras, realiza dos veces más trabajo por revolución del

cigüeñal, ejecutando dos carreras de aspiración y dos de compresión.

Cada cilindro del compresor tiene por lo menos una válvula de admisión

y una de descarga para controlar la entrada y la salida del gas. Estas

válvulas son del tipo automático que se abren y se cierran a modo de

cheque al producirse inversiones de presión a través de ellas.

Según la posición de los cilindros los compresores de pistón se clasifican

a su vez así:

1. HORIZONTALES. Los cilindros están en un plano horizontal.

2. VERTICALES. Los cilindros están en un plano vertical.

3. OPUESTOS. Los cilindros están colocados en relación de 180º.

4. ANGULARES. Los cilindros van en ángulo con respecto al eje de la

unidad.

19

19


Las unidades horizontales a su vez pueden ser:

1. DÚPLEX. Los circuitos se hallan en marcas paralelas accionados

por un solo eje.

2. TAMDEM. Cuando los cilindros van uno a continuación de otro.

3. DÚPLEX TAMDEM. Cuando se mezclan los dos anteriores.

Según su diseño operacional los compresores pueden ser:

1. DE ACCIÓN SENCILLA. La compresión se realiza en un solo

extremo del cilindro.

2. DE ACCIÓN DOBLE. La compresión se realiza en ambos extremos

del cilindro.

3. DE UNA ETAPA. Cuando la presión de descarga se alcanza en una

sola etapa.

4. DE DOS Ó MÁS ETAPAS. Cuando la presión de descarga se logra

en dos ó más etapas de compresión.

El enfriamiento de estas máquinas puede ser por medio de agua , de

aceite ó de aire. Los compresores también pueden ser lubricados,

cuando una fuente externa suministra la lubricación a anillos, pistones,

cilindros. Son no lubricados cuando estos elementos no requieren

lubricación. Este tipo de compresores utiliza anillos y empaquetaduras

de un material especial. ( carbón, teflon. )

20

20


Fig. Nº 1. Compresor Reciprocante de dos Etapas

1. 2. 2. TIPO ROTATIVO

Este tipo de compresores no tiene válvulas. Un ejemplo muy utilizado es

el de paleta deslizante.

Fig. Nº 2. Rotor de un Compresor de Paletas Deslizantes

La parte principal es un rotor ranurado montado en una posición

excéntrica dentro de una carcasa cilíndrica. La fuerza centrífuga

resultante de la rotación mantiene las paletas contra la superficie de la

carcasa y la posición excéntrica del rotor hace que las paletas se

extiendan y se contraigan alternadamente en las ranuras. A causa de

los cambios consecuentes de volumen entre cada par de paletas, el aire

es aspirado por una lumbrera de aspiración en uno de los costados de la

21

21


carcasa y luego comprimido y expulsado por otra lumbrera en el otro

costado.SUCCIÓN

CO

MPR

ESIÓ

N

DESCARGA

Fig. Nº 3. Proceso de Compresión en Compresor de Paletas Deslizantes

1. 2. 3. TIPO TORNILLO

En estos compresores la parte principal de la unidad está constituida por

un par de elementos de contra rotación con acanaladuras helicoidales

que engranan entre sí y que está encerrados en una cubierta ajustada.

El aire es aspirado por un extremo por entre las acanaladuras abiertas,

queda atrapado cuando la rotación engrana las acanaladuras de tras de

él, aislando el espacio ocupado por el aire. La rotación posterior obliga

al aire a avanzar por delante de las acanaladuras que se van

engranando progresivamente, impulsando el aire hacia la sección de

descarga de alta presión ubicada en el otro extremo.

Fig. Nº 4. Compresor de Tornillo

1. 2. 4. TIPO LÓBULO

Se limitan a bajas relaciones de presión y por lo tanto son más

conocidos como sopladores. Están conformados por un par de rotores

22

22


de lóbulos rectos alojados en una cubierta envolvente y que se engranan

en contra rotación. Los cambios de volumen que se producen entre los

lóbulos mueven el aire a través de los ejes.

SUCCION

DESCARGA

SUCCION

DESCARGA

SUCCION

DESCARGA

SUCCION

DESCARGA

B

B

B

B

A A

A

A

Fig. Nº 5. Compresor de Lóbulos Rectos y Proceso de Compresión.

1. 3.COMPRESORES CINÉTICOS Ó DINÁMICOS

Están diseñados para imprimir velocidad al gas y luego convertir esa

velocidad en presión. Aunque algunos de estos compresores están

diseñados para relaciones de presión muy elevadas, se usan

generalmente para servicios de baja presión y grandes caudales. Un

compresor cinético se compone esencialmente de una sola pieza móvil,

un rotor de aspas, que gira en una cubierta envolvente bien ajustada. El

aire entrante choca contra las aspas que giran con gran rapidez siendo

acelerado a una alta velocidad. Al disminuir la velocidad del flujo por su

encuentro con la presión creciente, aumenta la presión estática.

1. 3. 1. TIPO CENTRIFUGO

Llamado también de flujo radial porque el gas es acelerado hacia afuera

a partir del centro de rotación hacia la periferia. Cuando varias etapas

están incorporadas en una sola carcasa el gas es desacelerado y

devuelto hacia el eje entre cada etapa por medio de aspas directrices

fijas. Es característica de estos compresores que mantengan una

presión constante con gastos variables de caudal.

23

23


Fig. Nº 6. Compresor Centrifugo Radial.

1. 3. 2. TIPO FLUJO AXIAL

En ellos el aire es acelerado a lo largo del eje por una serie de aspas en

forma de abanico. Entre cada conjunto de aspas del rotor hay un

conjunto de aspas estatóricas que corrigen el remolino, reencausando la

corriente hacia la etapa subsiguiente. Al mismo tiempo se efectúa una

conversión parcial de velocidad a presión. Los compresores de flujo

axial tienden a entregar un caudal constante a relaciones de presión

variables.

2. COMPRESORES DE AIRE EN REFINERÍA.

En los siguientes cuadros se dan los compresores con sus respectivas

características con los cuales se sostienen los cabezales de aire de

instrumentos y aire industrial en Refinería.

COMPRESOR TAMAÑO CAPACIDAD DESCARGA. VELOCIDAD AMPERAJE

C 904 22 x 13.5 x 10 1600 scfm 110 psig 450 r. p. m. 55

C 906 24.5 x 14 x 5 1400 scfm 110 psig 514 89.2 / 25

C 907 28 x 16 x 10 2700 scfm 110 psig 514 45.2 / 37.8

C 908 28 x 16 x 10 2700 scfm 110 psig 514 45.2 / 37.8

C 909 28 x 16 x 10 2700 scfm 110 psig 514 117 / 48

C 2401 24.5 x 14.5 1800 scfm 110 psig 514 34

C 2402 770 x 460 mm 2290 scfm 114 psig 514 35

C 2403 770 x 460 mm 2290 scfm 114 psig 514

C 2404 28x16x10 " 2700 scfm 110 psig 514 45.2 / 25

3. 1. PROTECCIONES DE LOS COMPRESORES

24

24


Todas las alarmas y cortes de los compresores Ingersoll Rand están

calibradas a un mismo valor para todos los compresores. Los únicos

compresores que tienen alarma preventiva son los C 906 / 2401.

25

25


PROTECCIONES ALARMA CORTE

BAJA PRESIÓN ACEITE DE LUBRICACIÓN 20 PSIG 12 PSIG

BAJA PRESIÓN DEL LUBRICADOR 8 PSIG

ALTA PRESIÓN DE DESCARGA 120 PSIG 130 PSIG

ALTA TEMPERATURA ACEITE LUBRICACIÓN 180º F 190º F

ALTA TEMPERATURA EN EL INTERENFRIADOR 150º F 160º F

ALTA TEMPERATURA AIRE EN LA DESCARGA 330º F 350º F

ALTA VIBRACIÓN

ALTO NIVEL TRAMPA DEL INTERENFRIADOR

BAJO FLUJO AGUA DE ENFRIAMIENTO

BAJO NIVEL EN EL CÁRTER

Las anteriores protecciones están instaladas de la siguiente manera:

C 904.

Baja presión de aceite de lubricación

C 906 / 2401

Baja presión de lubricación

Baja presión del lubricador

Alta temperatura de aceite de lubricación

Alta presión en la descarga

Alta temperatura en la descarga

Alta temperatura en el interenfriador

Alto nivel en la trampa del interenfriador

Alta vibración

C 907 / 08 / 09 / 2404

Baja presión de aceite de lubricación

Baja presión del lubricador

Alta temperatura de aceite de lubricación

Alta temperatura de aire en el interenfriador

Alta temperatura en la descarga

Alta presión en la descarga

Vibración

26

26


C 24020 / 03

Baja presión de aceite de lubricación. Alarma 26 psig. Corte 20 psig.

Alta temperatura de aceite. Alarma 130º F.

Alta temperatura de aire en primera etapa. Alarma 330º F. Corte 338ºF.

Alta temperatura de aire en segunda etapa. Alarma 320º F. Corte 330º

F.

Alto nivel de condensado succión segunda etapa. Alarma.

Alto nivel de condensado salida del postenfriador. Alarma.

NOTA. El compresor C 909 no tiene corte por alta temperatura en la

descarga.

El C 908 tiene corte por bajo nivel en el cárter.

El compresor C 2404 no tiene corte por baja presión del lubricador.

27

27


CAPITULO III

COMPRESORES INGERSOLL RAND

1. GENERALIDADES

1. 1.DATOS OPERACIONALES

LADO AIRE

TEMPERATURAS.

Temperatura de entrada primera etapa: 80º F 100º F.

Temperatura salida primera etapa: 280º F 300º F.

Temperatura salida del interenfriador: 140º F 160º F.

Temperatura salida segunda etapa: 330º F 350º F.

Temperatura salida del postenfriador 100º F 120º F.

28

28


PRESIONES

Presión salida primera etapa: 30 psig 35 psig.

Presión salida segunda etapa: 110 psig máx.

29

29


LADO AGUA

TEMPERATURAS

Temperatura de entrada al sistema: 88º F. 90º F.

Temperatura saliendo del interenfriador: 115º F. 125º F.

Temperatura saliendo de la cámara baja: 110º F. 130ºF.

Temperatura saliendo de la cámara alta: 125º F. 135º F.

PRESIÓN

Entrada: ± 50 psig.

Salida: ± 45 psig.

LADO ACEITE

TEMPERATURAS

Hacia el sistema: 130º F.

Retornando al cárter: 140º F. 160º F.

Rango de la válvula termodinámica: 130º F 150º F.

Son los compresores más utilizados en el sistema de aire de Refinería,

aunque son de diferentes capacidades son de características muy

similares. Son en su totalidad de 10” de carrera y la diferencia de

capacidad está dada por el diámetro de los cilindros. Son todos de doble

acción, de dos etapas y la posición de los cilindros es angular.

2. PARTES PRINCIPALES DE UN COMPRESOR

2. 1.BLOQUE

El bloque ó frame es la estructura ó sostén del compresor. Su principal

función es soportar el cigüeñal por medio de las chumaceras o cojinetes

y suministrar un medio rígido para sostener las guías de las crucetas.

30

30


Fig. Nº 1 . Bloque o Bastidor

2. 2.CIGÜEÑAL Y BIELAS

Los compresores Ingersoll son movidos por motores eléctricos que

producen un movimiento circular. Al motor va conectado el cigüeñal

que por su forma y complementado con las crucetas, convierte este

movimiento en movimiento rectilíneo en los pistones. Las bielas van

conectadas en un extremo al cigüeñal y en el otro al vástago del pistón.

Esta última conexión se hace por medio de la cruceta que es una

especie de cabezote que a cada lado lleva un patín o zapata. Estos

patines se deslizan sobre unas canales o guías que impiden el

desplazamiento hacia los lados ó cabeceo del vástago del pistón.

PATIN

PATIN

SHIM O CALZAS

CONDUCTO DE LUBRICACIÓN

CASQUETE

CRUCETA

31

31


Fig. Nº 2. Cigüeñal, Bielas y Crucetas.

Los patines son removibles y una excesiva tolerancia entre ellos y las

guías por donde se deslizan se corrigen colocando calzas sobre el cuerpo

de la cruceta. Los patines tienen superficie de babbit y son lubricados

desde el sistema principal de lubricación.

2. 3.PISTÓN Y ANILLOS

El pistón es el elemento compresor de cada unidad. Cada pistón tiene

dos anillos de compresión que deslizándose sobre una película de aceite

mantienen un sello hermético entre el pistón y las paredes del cilindro

durante largos periodos de servicio continuo. El desplazamiento del

pistón de un extremo a otro del cilindro es lo que se llama carrera del

compresor.

Si después de un periodo de servicio relativamente largo, se nota una

pérdida de capacidad de la unidad, se recomienda chequear los anillos.

2. 4.CILINDROS.

Los cilindros son las cámaras donde los pistones realizan la compresión.

El cilindro de la primera etapa ó cámara de baja es de mayor diámetro

que el de la segunda etapa por que el volumen a manejar es mayor. El

cilindro de baja tiene tres válvulas de succión y tres de descarga en

cada extremo. El cilindro de baja tiene dos válvulas de succión y dos de

descarga en cada extremo.

32

32


Fig. Nº 3. Cilindro de Baja y Alta Presión

Las uniones del cárter al cilindro y de las tapas exteriores a los cilindros

llevan un empaque especial que no debe ser menor de 1/32 después de

ajustado. No se recomienda el uso de empaques de caucho porque el

calor los ablanda en muy corto tiempo.

2. 5.VÁLVULAS DE SUCCIÓN Y DESCARGA

Todas las válvulas de estos compresores son de tipo automático, abren

ó cierran por diferencia de presión a través de ellas y no por acción

mecánica.

MUELLE CHANNEL

ASIENTO

PLATO DE PARE

EMPAQUE

PLATO DE PARE

CHANNEL SPRING

ASIENTO EMPAQUE

PLATO DE ASIENTO

Fig. Nº 4. Válvulas de Succión y Descarga.

Para obtener la máxima eficiencia en un cilindro, las válvulas de succión

y descarga deben estar limpias y su sello debe ser hermético. Las

válvulas deben ser inspeccionadas periódicamente y para su limpieza

deben ser desmontadas. Todas las partes metálicas pueden ser

33

33


cepilladas con un cepillo blando de alambre y la suciedad desprendida

puede ser soplada con aire. Sus partes deben ser enjuagadas

completamente y se deben dejar secar antes de ser instaladas

nuevamente.

2. 5. 1. DESCRIPCIÓN

Las válvulas usadas por estos compresores son válvulas channel

lubricadas, tipo A y cada una de ellas consta de: Un asiento, guías,

channels, los cuales van apoyados contra el plato de asiento cerrando

una cantidad de puertas ó espacios que hay en el asiento de la válvula.

Por cada channel, hay una hoja arqueada ó muelle y además un plato de

pare que limita la elevación del channel. La válvula tiene también un

empaque o sello que evita fugas ó escapes de aire a través de ella.

ASIENTO DE LA VÁLVULA

PLATO DE ASIENTO

GUÍAS

CHANNELS

MUELLES

PLATO DE PARE

EMPAQUE

ASIENTO DE LA VÁLVULA

EMPAQUE

CHANNELS

GUÍAS

MUELLES

PLATO DE ASIENTO

PLATO DE PARE

Fig. Nº 5. Partes de Válvulas de Succión y Descarga

Cada hoja arqueada ó muelle tiene dos funciones: La primera es

regresar el channel al plato del asiento una vez el aire ha sido

descargado a través de la válvula. La segunda función se cumple así:

El muelle encaja en la parte posterior del channel correspondiente y

cuando la válvula abre, una bolsa de aire es atrapada entre el channel y

el muelle. Esto amortigua la abertura del channel y evita el impacto

34

34


contra el borde del plato de pare. Puesto que dicha bolsa amortiguadora

no se forma hasta que el channel esté en movimiento, la acción de

amortiguación se demora para que solo se requiera una pequeña

diferencial de presión y así la válvula abra. De este modo, el channel se

eleva rápidamente sin impactar ó golpear durante su recorrido. Este

detalle de amortiguación entre el channel y el muelle ayuda a hacer la

válvula silenciosa y durable durante largos periodos de servicio. El plato

del asiento va encajado entre el asiento y las guías. Cuando el plato se

ha desgastado por un lado, puede ser invertido y reinstalado en la

válvula.

Fig. Nº 6. Funcionamiento de los Channels.

Cuando se hace esto, se deben instalar channels y muelles nuevos.

Cuando ambos lados del plato se han gastado, debe cambiarse por uno

nuevo. No es recomendable repulir los channels ó el plato.

3. SISTEMAS DE LUBRICACIÓN

3. 1.BOMBA DE LUBRICACIÓN

La presión del sistema de aceite es suministrada por una bomba tipo

rotativo de engranaje movida por un eje que va acoplado ó conectado al

cigüeñal. El aceite es succionado desde el sumidero del cárter por la

bomba y pasado por un filtro. El eje de la bomba tiene n conducto

interno por donde el aceite después de pasar por el filtro, llega hasta el

cigüeñal.

35

35


RESORTEDE AJUSTE

DESCARGA

PASAJE DE RETORNO

TAPÓN

TORNILLO DE AJUSTE

SUCCIÓN

PIÑÓN IMPULSOR PERFORADO

Fig. Nº 7. Bomba de Lubricación

3. 2.LUBRICACIÓN DEL CIGÜEÑAL, BIELAS, CASQUETES, ETC.

Tanto el cigüeñal como las bielas poseen también conductos internos

por los cuales el aceite circula hasta llegar a los cojinetes ó chumaceras

del cigüeñal y de la cruceta, proporcionándoles adecuada lubricación.

De aquí el aceite cae al cárter nuevamente.

La lubricación de los cojinetes, casquetes, pernos ó pasadores de las

crucetas, es uno de los puntos más importantes en el cuidado y

operación de un compresor. La capacidad del cárter de los compresores

de 10” de carrera es de 14.5 galones, 54.8 litros. Esta cantidad es

aproximada para llenar el cárter hasta la marca de High Level ó alto

nivel en la bayoneta de medición.

Cojinete

Aceite

Eje

Alojamiento

Fig. Nº8 Lubricación de Casquetes.

36

36


3. 3.CUIDADOS CON LA BOMBA DE LUBRICACIÓN

Si al arrancar el compresor la presión de aceite no sube de 20 psig, se

debe parar la máquina inmediatamente. Una falla en la bomba puede

ser a causa de una entrada de aire en la línea de succión ó por pérdida

de cebado. En este caso se retira el tapón en la línea de descarga y se

agrega cerca de ¼ de galón de aceite. Se debe revisar que todas las

conexiones estén bien apretadas ó selladas. Una vez la unidad ha sido

arrancada, la bomba no necesita volver a ser cebada excepto después

de largos periodos de pare.

LUBRICADOR

ACEITE A CILINDROS

ENFRIADOR

BOMBA DE LUBRICACIÓN

VÁLVULA TERMOSTATICAFILTRO

Fig. Nº9 Sistema de Lubricación.

3. 4.PRESIÓN DE LA BOMBA DE ACEITE

La presión normal del sistema de lubricación es aproximadamente de 30

psig, dependiendo de la temperatura y de la viscosidad del aceite. Al

arrancar el compresor, la presión del aceite permanece más alta de lo

normal hasta que la máquina adquiera la temperatura de

funcionamiento o marcha y el aceite se haga más delgado.

37

37


3. 5.VÁLVULA RELEVADORA DE PRESIÓN DE LA BOMBA DE

ACEITE

El propósito de esta válvula es aliviar la presión en la bomba y descargar

el aceite de la línea cuando la cantidad de aceite que está siendo

bombeada es mayor que la que puede pasar a través de los cojinetes.

La válvula viene ajustada de fábrica, pero, puede necesitar un nuevo

ajuste debido a diferencias de viscosidad en el aceite.

3. 6.LUBRICADOR

El lubricador es una unidad de bombeo provisto de un émbolo, el cual

fuerza el aceite verticalmente hacia arriba a través de un vaso visor que

está lleno con un líquido transparente. El aceite es cargado al final de la

carrera del émbolo, aunque se requiere un número de carreras para

elevar la gota de aceite a través del vaso visor. La máxima descarga

por unidad es de 0.15" cúbicas / segundo ó 0.249 c.c. por revolución ó

por impulso.

Fig. Nº 10. Lubricador Tipo Mansell

3. 6. 1. ARRANQUE DEL LUBRICADOR

Para arrancar el lubricador ó para cebarlo si se paró por falta de aceite

en la reserva, cárter, afloje el tornillo hexagonal en el cuerpo del vaso

visor y gire manualmente la manivela hasta que el aceite sea

descargado, después apriete nuevamente el tornillo.

38

38


Para ajustar el lubricador, gire el botón de ajuste a la izquierda para

incrementar ó a la a la derecha para disminuir la descarga de aceite.

3. 6. 2. UNIDAD VISUAL DE ALIMENTACIÓN Ó VASO VISOR

La unidad visual ó vaso visor debe mantenerse lleno de líquido. Se

recomienda una mezcla de mitad agua mitad glicerina, aunque si se

desea se puede usar solamente agua ó solamente glicerina. Para llenar

el vaso se retira la tuerca de acople en la parte superior del vaso y se

desconecta la línea del lubricador. Con una pequeña aceitera que

contenga la glicerina, se inserta el caño de la aceitera hasta el fondo del

vaso visor y se vierte la glicerina.

Si los vidrios del vaso se han cubierto de aceite, se retira la tuerca de

acople inferior para desconectar la unidad, la cual puede lavarse y los

vidrios también pueden ser sacados para su limpieza. Es buena medida

retirar solo una unidad de bombeo para limpieza, ya que el émbolo está

individualmente ajustado al cuerpo y cada unidad debe ser colocada en

el puesto de donde fue retirada.

Las válvulas de las unidades son de tipo balín y es muy importante que

sean mantenidas limpias. Es bueno que periódicamente se lave el

tanque del lubricador y a la primera muestra de pérdida de uniformidad

de la descarga de aceite la unidad debe ser retirada para su limpieza.

3. 7.LUBRICACIÓN DE PISTONES, ANILLOS, PAREDES DE

CILINDROS

Todas las superficies maquinadas presentan asperezas que semejan

riscos y valles. La altura de los riscos y profundidad de los valles es una

función de muchos factores ó variables tales como: Estructura del

metal, tipo de maquinado final, experiencia del operador, etc.

39

39


Durante el "Break In" ó despegue de un compresor es necesario que el

pistón, anillos, paredes del cilindro y todas las partes relacionadas

establezcan satisfactoria tolerancia entre si. Para lograr esto debe

haber cierto desgaste de las curvas y recodos de as asperezas de las

partes relacionadas. Este es, probablemente, el periodo más crítico en

la vida de estas partes y los cuidados con el lubricante deben ser

extremos.

Durante el periodo de despegue el cilindro también está expuesto a

suciedad, gotas ó esquirlas de soldadura, granos de arena y otros

residuos ó desechos. Donde sea posible, el periodo de despegue se

debe extender hasta que el cilindro tome una apariencia barnizada. Es

necesario reponer varias veces la cantidad usual de lubricante para

ayudar a sacar partículas y residuos de material.

Si la máquina está siendo despegada bajo temperaturas ambiente muy

frías, se deben tomar precauciones para asegurar que el lubricante esté

lo suficientemente caliente para que fluya apropiadamente después del

despegue. Una vez el cilindro ha tomado su apariencia barnizada, se

debe cambiar el lubricante.

Es impráctico recomendar la cantidad exacta de aceite para alimentar

cada cilindro porque esto varía considerablemente con el diámetro del

cilindro, la calidad del aceite usado y otras variables. Debe usarse solo

la cantidad suficiente para mantener las paredes del cilindro y las

válvulas cubiertas con una película delgada de aceite.

En un compresor nuevo se arranca con una rata alta - 10 a 12 gotas por

minuto por alimentador - y después de unos pocos días que los cilindros

hayan despegado se reduce la alimentación gradualmente hasta

alcanzar el mínimo. Para determinar la cantidad requerida se debe

40

40


inspeccionar con frecuencia las paredes internas del cilindro retirando

una válvula de cada extremo de este y observando que todas las

superficies estén cubiertas con la película de aceite.

Depósitos de carbón en las válvulas de descarga denotan demasiado

aceite. Excesos de aceite también se depositarán en los pasos del

interenfriador, en los bolsillos y en los pasos de ambos cilindros.

Una de las causas más comunes de problemas de lubricación es la

suciedad en la entrada de aire evidenciada por la presencia de suciedad

adherida a las paredes, bolsillos y paseos de aire. Esto interferirá

seriamente en una adecuada lubricación y causará innecesario desgaste

de los cilindros, pistones, anillos y válvulas. Para evitarlo se debe

instalar un filtro adecuado de aire.

Cuando se limpien ó se laven los pasos de aire de los cilindros debe

usarse un solvente seguro no explosivo. Nunca debe usarse queroseno,

petróleo ó gasolina porque se evaporan fácilmente y pueden tornarse

explosivos.

4. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

4. 1.OBJETIVO Y CUIDADOS

El enfriamiento de todos los compresores es realizado por medio de

circulación de agua a través del interenfridor y de las camisas de los

cilindros. El objetivo es retirar el calor generado por la compresión en

los cilindros. Es importante mantener las paredes de los cilindros a una

temperatura uniforme para prevenir su distorsión, lo contrario puede

resultar en serios problemas. Si se mantiene agua limpia y blanda

circulando en las cantidades apropiadas no debe presentarse ningún

problema.

41

41


Si las camisas se cubren de lodos ó escamas, las temperaturas se

incrementarán rápidamente y pueden resultar en daños a cilindros y

pistones. El único seguro contra esto es el uso de agua limpia y blanda,

sin embargo, si esto no es posible, se debe realizar una limpieza

periódica. La cantidad de agua saliendo del cilindro de alta presión debe

ser regulada para mantener una temperatura de 110º F a 130º F en la

salida del agua. Si la salida del agua es demasiado fría, puede causar

condensación en las paredes del cilindro.

Si se llegase a arrancar el compresor sin haber puesto en servicio el

agua de enfriamiento, se debe parar la máquina inmediatamente y no se

debe poner agua hasta que el calor se haya disipado. El hacer lo

contrario puede causar distorsión ó agrietamiento de las paredes del

cilindro. No se debe dejar circulando agua de enfriamiento a través d un

compresor que está fuera de servicio porque causará condensación en

las paredes del cilindro, lo cual resultará en la formación de herrumbre y

óxido destruyendo el pulimento ó barnizado de las paredes del cilindro.

Si la temperatura del aire ambiente es demasiado fría, se recomienda

dejar una circulación de agua caliente ó con una temperatura superior a

la del aire para evitar condensación en el cilindro.

ENTRADA

RETORNO

DE

SVÍO

MOTOR

TAPAS DE LAS CAMISAS

TAPAS DE LAS CAMISAS

42

42


Fig. Nº11. Sistema Típico de Enfriamiento.

4. 2.INTERENFRIADOR

El aire siempre contiene algo de vapor de agua, que puede ir desde una

pequeña cantidad hasta el punto de saturación al cual tiene lugar la

condensación. Cuando el aire es enfriado después de la compresión

esta humedad se condensa y cae al fondo del interenfriador. La

cantidad varía según la localidad y las condiciones atmosféricas. A

veces la condensación alcanza un promedio de 3 galones por hora en un

compresor de 1000 ft3 / minuto. Para evitar que esta agua vaya al

cilindro de alta presión se instala una trampa sobre la parte baja del

interenfriador. El condensado cae dentro de la trampa done se va

acumulando hasta elevar un flotador. lo que abre la válvula por allí

descarga el condensado antes de que se acumule demasiado. El único

cuidado que requiere esta trampa es una limpieza periódica para

remover los sedimentos.

ENTRADA DE AGUA

SALIDA DE AGUA

Fig. Nº12 Interenfriador.

Si se permite la entrada de agua al cilindro de alta presión ocurrirán

daños en las paredes finales del cilindro. Se debe chequear

ocasionalmente el nivel en el indicador de vidrio de la trampa para

verificar su funcionamiento. Nunca se debe permitir que el nivel suba

más de la mitad del indicador.

43

43


4. 2. 1. PRESIÓN DEL INTERENFRIADOR

Cuando el compresor está en operación la presión en el ínter debe

permanecer prácticamente estable, amplias variaciones indican que

algo esta mal. Se debe tomar nota de la presión del ínter al arrancar el

compresor. Si la presión en este punto aumenta, indica escape en el

cilindro de alta. Una presión demasiado baja indica escape en la cámara

de baja. Cualquier desviación marcada debe ser investigada

examinando grietas y fisuras ó válvulas ó anillos de pistón partidos.

4. 2. 2. LIMPIEZA DEL INTERENFRIADOR

La causa más común de pérdida de eficiencia de un compresor es el uso

de agua de enfriamiento sucia ó dura ó que forme escamas. Cualquier

deposito ó capa sobre los tubos disminuye grandemente la transferencia

de calor entre el aire y el agua. El interenfriador debe ser inspeccionado

a intervalos regulares y si se hallan depósitos deben ser removidos. El

incremento obtenido en la eficiencia del compresor es suficiente

garantía del tiempo invertido en la limpieza del interenfriador.

Con un cepillo duro se podrá removerla mayor parte de la suciedad

acumulada en la parte externa y un fuerte chorro de vapor ó de aire se

puede usar para limpiar los tubos por dentro. En casos obstinados de

suciedad la unidad puede ser hervida durante media ó una hora en una

solución limpiadora formada por cuatro onzas de fosfato trisódico por

cada galón de agua. A continuación la unidad debe ser enjuagada

completamente con agua limpia. Los métodos de remoción de escamas

varían de acuerdo a la cantidad y al tipo de escamas.

Algunos tipos de depósitos son blandos cuando se humedecen y pueden

ser fácilmente removidos mecánicamente si no se les permite que se

sequen y se endurezcan. Existe una variedad de limpiadores mecánicos

en forma de cepillos ó raedores movidos por motor eléctrico ó aire y que

44

44


se pueden usar para limpiar los tubos. Si las escamas no responden a la

limpieza mecánica se recomienda un tratamiento químico. Un

procedimiento común es el siguiente: En un tanque que contenga una

solución formada por cuatro onzas de ácido oxálico por galón de agua a

temperatura de ebullición se coloca el interenfriador. Se debe disolver

completamente el ácido antes de sumergir el enfriador y también agitar

la solución durante el periodo de limpieza. Cuando los tubos estén

limpios, se retiran de la solución y se lavan completamente con agua.

Cuando se prueban los tubos no debe usarse más de 80 psig. de presión

para la prueba.

4. 3.LIMPIEZA DE LAS CAMISAS DE LOS CILINDROS

Si el agua circulante es sucia ó fangosa, esto se depositará en las

camisas de los cilindros y pasos del interenfriador lo que obstruirá el

paso del agua. Los pasos obstruidos interferirán el enfriamiento

adecuado que puede resultar en daños a pistones y cilindros.

Ocasionalmente se deben retirar las tapas de los cilindros para

inspeccionar pasos y camisas. Si se encuentran depósitos de lodos ó

escamas ó el interenfriador se tapa continuamente, se debe elevar la

velocidad del agua a través de las camisas y hacer un buen tratamiento

al agua e instalar mallas ó filtros. La mejor manera de limpiar los pasos

de aire es retirando las válvulas y removiendo la suciedad y las trazas

de carbón.

4. 4.LAVADO EN CONTRAFLUJO

El lavado en contraflujo se debe efectuar periódicamente de tal manera

que asegure un correcto enfriamiento en cada una de las partes del

compresor. Lavar en contraflujo consiste en circular agua fresca ó

caliente en sentido contrario al flujo normal. Para efectuar esta limpieza

en un compresor Ingersoll Rand tenga en cuenta las siguientes

recomendaciones.

45

45


* En los compresores C 904 / 06 / y 2401 efectúe el lavado a cada una

de las partes - interenfriador, camisas, postenfriador y enfriador de

aceite - independientemente.

* Efectúe soplados con aire, si no existe facilidad permanente, instale

una línea para este propósito.

* Aísle ó bloquee la parte que ya se encuentra limpia con el fin de evitar

que el sucio de las restantes dañe el trabajo ya realizado.

* Ventee y lave en contraflujo el equipo hasta que asegure un desalojo

total del aire

* En los compresores C 907 / 08 / 09 y 2404 el lavado se realiza a todo

el tren ó circuito de enfriamiento a la vez. El soplado con aire se puede

hacer conectando una manguera en cada una de las tomas de TI que

existen a la salida del interenfriador, camisas, y postenfriador.

* Preferiblemente, para este lavado pare la unidad.

NOTA. Cuando el lavado en contra flujo se efectúa porque las

temperaturas están altas, hágalo con agua caliente - retorno - . Si es a

manera de prevención, se puede efectuar con agua fresca donde exista

la facilidad.

Cuando se vaya a efectuar el lavado y las temperaturas del equipo están

extremadamente altas, es necesario esperar a que se enfríe un poco

para evitar daños mecánicos. esta última condición se puede presentar

por severo ensuciamiento y falla en las protecciones por alta

temperatura.

46

46


5. REGULACIÓN

El objetivo de la regulación es controlar la salida del aire del compresor

en varios pasos que van desde carga total hasta cero carga de acuerdo

a la demanda de aire.

5. 1.SISTEMAS DE REGULACIÓN

La regulación en los compresores Ingersoll se puede lograr de dos

maneras diferentes, dependiendo de la carrera del compresor.

5. 1. 1. REGULACIÓN CON DESCARGADORES DE AIRE LIBRE

Este sistema es utilizado en los compresores de 7" de carrera. El

descargador de aire libre está montado sobre las válvulas de succión y

consta de un pistón que al recibir por su parte superior una señal del

regulador, empuja hacia abajo una araña que tiene sus patas apoyadas

sobre los channels de la válvula obligándola a permanecer abierta

evitando la compresión.

47

47


5. 1. 2. REGULACIÓN CON ESPACIOS MUERTOS Ó BOLSILLOS

Los compresores de 8 ½ " y 10" de carrera poseen en los cilindros unos

espacios muertos ó bolsillos donde el aire es "comprimido" cuando el

compresor se halla sin carga. El acceso del aire a estos espacios es

controlado por unas válvulas colocadas a la entrada de cada bolsillo y

son actuadas directamente por el regulador de capacidad.

5. 2.VÁLVULA DE BOLSILLO

El propósito de las válvulas de bolsillo es permitir el paso del aire del

cilindro hacia el bolsillo para descargar parcial ó totalmente el

compresor. Las válvulas son operadas por el regulador y se cierran con

el aire que este les deja pasar y se abren cuando el regulador exhosta

este aire a la atmósfera.

5. 2. 1. FUNCIONAMIENTO

La válvula está siempre en una condición balanceada y no es afectada

cuando abre ó cierra por las variaciones de presión en el bolsillo ó en el

cilindro del compresor, por tanto, la válvula opera libremente y no hay

tendencia a moverse , sacudirse ó cerrarse de golpe. La guía de la

válvula está apoyada en una posición fija contra la tapa por una contra

tuerca. La válvula cierra contra el asiento en la pared del cilindro y abre

contra el asiento en la tapa.

Cuando la presión del sistema ha caído a un mínimo predeterminado, el

regulador deja pasar una señal al área C de la válvula. Esto cierra la

válvula contra la pared del cilindro, siendo amortiguado este cierre por

la presión del aire en el interior del bolsillo. Unos anillos previenen

escapes de aire desde el regulador hacia dentro del bolsillo.

48

48


TAPA

ANILLOS DEL PISTÓN

C

B

GUÍA DE LA VÁLVULA

CILINDRO

BO

LSIL

LO

CONTRATUERCA

Fig. Nº 13. Válvula de Bolsillo.

Cuando la presión del sistema sube a un máximo predeterminado, la

presión en el área C es exhostada por el regulador y la válvula abre

contra el asiento en B. ( la tapa ), descargando el compresor. Para

retirar la válvula solo hay que quitar la contratuerca y los tornillos de la

tapa.

Fig. Nº 14. Despiece de Válvula de bolsillo

5. 3.REGULADOR DE CAPACIDAD

Los compresores Ingersoll de 10" de carrera usan un regulador de

capacidad tipo UCDA 5. Las líneas de suministro de aire al regulador

deben ser tomadas desde el acumulador. Solo se deben tomar

directamente de la descarga en casos absolutamente necesarios porque

las pulsaciones de la línea de descarga pueden causar operación

errónea del regulador.

5. 3. 1. FUNCIONAMIENTO INTERNO

49

49


En un compresor que está funcionando a carga total, su regulador recibe

una señal del sistema que entra a su cámara de presión A. Cuando sube

la presión del sistema, sube también en la cámara de presión A y esta

señal vence entonces la resistencia del resorte de ajuste de presión

comprimiéndolo. Esta acción eleva la válvula piloto de control

admitiendo presión en la cámara de control de presión.

PRESIÓN DE DESCARGA

CÁMARA DECONTROL DE PRESIÓN

ORIFICIO FIJO D

CONTRATUERCA

VÁLVULA DE OPERACIÓN

DIAFRAGMA INFERIOR

VÁLVULA PILOTO

EXHOSTO

BALÍN

RESORTE DE AJUSTE

PRESIÓN EXHOSTO PISTÓN

DE CONTROL A INDICADOR DE CARGA

VÁLVULA RELEVADORA

RESORTE

Fig. Nº 15. Regulador de Capacidad.

La presión en esta cámara entonces sube más rápido de lo que puede

ser exhostada por el orificio fijo D. Cuando la presión ha subido

suficientemente, actúa sobre el pistón de control más largo haciéndolo

bajar a su asiento inferior, con lo que baja también a su asiento la

válvula de operación cortando el suministro de aire de operación a la

válvula relevadora correspondiente. Sin presión en la cima de la válvula

relevadora, el balín que es empujado por ella, es entonces empujado

contra el asiento superior por un resorte ubicado debajo de él, cortando

con esta acción el aire que iba a la válvula de bolsillo. La presión que

queda en la línea que va a la válvula de bolsillo es exhostada por el

regulador descargando de esa manera el compresor.

Cuando la presión del sistema desciende a un valor predeterminado, la

presión de suministro de aire de operación vence la presión en la

cámara de control de presión cerrando de golpe la válvula de operación

contra su asiento superior. Esto permite el paso de aire a la cima de la

50

50


válvula relevadora obligándola a bajar y a empujar el balín, venciendo la

resistencia del resorte, lo que permite el paso de aire hacia la válvula de

bolsillo cargando el compresor.

5. 3. 2. AJUSTE DE PRESIÓN

Para ajustar el punto de control de presión se gira el tornillo ubicado

sobre la parte superior del regulador. Un ligero giro hará un apreciable

cambio en la presión de ajuste.

5. 3. 3. RANGO

El rango del compresor es la diferencia de presión entre los puntos de

cargue y descargue. Está determinado por el orificio D y para 100 psig a

condiciones estándares. El rango total no debe ser menor de 8 a 10 psig

para evitar que el cargue y descargue de etapas sea demasiado

frecuente. El rango viene determinado de fábrica.

Es recomendable descargar el compresor completamente mínimo una

vez al día para mantener los dispositivos de regulación, descargadores ó

válvulas de bolsillo en condiciones de operación en los puntos menos

usados. El descargue es solo momentáneo y debe ser parte regular de

la rutina diaria del operador.

51

51


5. 3. 4. INDICADOR DE CARGA

Es un sencillo manómetro de cinco pasos el cual indica la carga a la que

está operando el compresor, ( 0, ¼ , ½ , ¾ y carga total ). Si el

indicador no esta indicando apropiadamente, se puede ajustar de la

siguiente manera:

En un extremo del manifold ó múltiple de la parte posterior del regulador

hay un pequeño tornillo hexagonal de ajuste. Con el compresor a media

carga se ajusta el tornillo hasta que la flecha esté en el medio del sector

de ½ carga. A ¼ y ¾ de carga la flecha debe indicar correctamente,

sino se puede esto, se debe retirar el múltiple y limpiar los tres orificios

en el lado del regulador y el orificio ajustable en el múltiple. Al volver a

colocar el múltiple se debe revisar que no hayan grietas alrededor del

sello ó por las arandelas de los tornillos.

5. 4.CUIDADOS CON EL SISTEMA DE REGULACIÓN

Se deben instalar filtros de aire en las líneas desde el acumulador hasta

las válvulas de operación del regulador para asegurar que solo aire

limpio llegue a estas válvulas. Al regulador no debe entrar suciedad por

ningún punto porque puede causar operación inapropiada del mismo.

Igualmente se debe instalar un filtro en la línea de aire a la válvula

piloto.

6. VÁLVULA DE BY PASS O RECICLO

Su objetivo es descargar el compresor completamente para un nuevo

arranque. Está montada sobre la parte superior del cilindro de baja y

permite el venteo del cilindro y del interenfriador pues comunica la

descarga de este cilindro con la succión. La válvula es cerrada al recibir

la señal del 25% del regulador de capacidad y cuando esta abierta no es

posible la compresión.

52

52


A SUCCIÓN DEL COMPRESOR

A INTERENFRIADOR

VÁLVULA

GUÍA DE LA VÁLVULA

ANILLOS DEL PISTÓN

A SUCCIÓN

DEL COMPRESOR

A INTERENFRIADOR

Fig. Nº 16. Válvula de By pass o Reciclo.

7. VÁLVULAS RELEVADORAS EN EL CILINDRO DE ALTA

En algunos compresores de 8" y 10" de carrera, los cilindros de alta

presión tienen dos válvulas relevadoras ubicadas una en cada extremo

del cilindro. Estas válvulas están conectadas en posición vertical con la

brida final hacia abajo.

DEL CILINDRO DE ALTA

DEL INTER ENFRIADOR

EXHOSTO

E

A

F

B

C

D

Fig. Nº 17. Válvula Relevadora en Cilindro de Alta.

La abertura pequeña superior debe ser conectada al cilindro, la abertura

inferior es conectada al interenfriador y la abertura en el lado de la

válvula es el exhosto. Si la conexión de exhosto es común para las dos

válvulas, es importante que la línea no sea menor de 1.25". Una línea

más pequeña puede causar retropresión y hacer fallar la válvula.

Las válvulas relevadoras abren después de que todas las válvulas de

bolsillo han abierto y después de que el interenfriador ha sido venteado

a la atmósfera. Su función es relevar cualquier presión que haya

quedado atrapada en el cilindro de alta.

53

53


7. 1.OPERACIÓN

El cuerpo de la válvula contiene el pistón B y el resorte F, la tapa C está

atornillada contra el cuerpo de la válvula. Entre el cuerpo y la tapa está

el diafragma E que recibe la presión del interenfriador. Cuando hay

presión del interenfriador sobre la parte superior del diafragma, fuerza el

pistón contra el asiento cerrando la conexión entre el cilindro de alta y

el venteo ó exhosto. Cuando el interenfriador es descargado por la

válvula de reciclo, la presión es relevada del diafragma E y el resorte F

abre la conexión entre el cilindro de alta y el exhosto de la válvula

desalojando cualquier presión que haya quedado atrapada.

8. VÁLVULAS DE TRES VÍAS E INTERRUPTORES DE PRESIÓN

Los reguladores de capacidad de los compresores Ingersoll Rand tienen

anexos algunos interruptores de presión y válvulas de tres vías que nos

permiten asegurar la correcta aplicación de carga al compresor.

8. 1.VÁLVULA DE TRES VÍAS OPERADA POR SOLENOIDE ( VS 1 )

Esta válvula se usa en unidades de total arranque automático para

asegurar que el compresor ha alcanzado su velocidad normal ó de

sincronismo antes de aplicarle carga. La solenoide está conectada al

panel de arranque de tal manera que el compresor permanece

descargado hasta que el último contacto de aceleración ó el contacto del

relé de sincronismo del motor cierre y energize la solenoide para

permitir cargar el compresor.

Cuando la solenoide está desenergizada permite el paso de aire sobre el

diafragma de la válvula de tres vías bloqueando el aire al regulador de

capacidad. Cuando se energiza bloquea este aire venteándolo a la

atmósfera y permitiendo el paso de aire al regulador.

8. 2.INTERRUPTOR DE PERMISO DE ARRANQUE ( PS 1 )

54

54


Este interruptor está montado sobre la señal que sale del regulador

hacia las válvulas de bolsillo del 25% y su función es impedir el arranque

del compresor cuando por cualquier razón haya presión en esta línea.

Esto nos evita que el compresor arranque con carga.

8. 3.VÁLVULA DE TRES VÍAS SIN SOLENOIDE

Los compresores que no tienen válvula relevadora en el cilindro de alta

presión tienen montados descargadores sobre las válvulas de succión de

la segunda etapa. Cuando el compresor está parado ó al vacío, la

válvula de tres vías permite el paso de aire hacia los descargadores que

mantienen las válvulas de succión abiertas descargando cualquier

presión que haya en el cilindro. Esta señal es bloqueada cuando la

válvula de tres vías recibe la señal que sale del regulador hacia las

válvulas de bolsillo del 25 %.

9. PASO DEL REGULADOR DE AUTOMÁTICO A MANUAL

Para efectuar el paso de automático a manual y viceversa es necesario

que el compresor esté operando con el 100% de carga. Comprobado lo

anterior, efectúe los siguientes pasos:

AUTO A MANUAL

1. Cierre la válvula F

2. Abra la válvula E.

3. Gire las válvulas de tres vías G1, G2; G3; G4 a posición manual.

4. Cierre las válvulas B, C, D.

MANUAL A AUTOMÁTICO

1. Abra las válvulas B, C, D.

55

55


2. Gire las válvulas G1, G2; G3; G4, a posición auto.

3. Cierre la válvula E.

4. Abra la válvula F.

10. ARRANQUE DEL COMPRESOR

La vida de un compresor depende en mucho de la correcta puesta en

marcha por primera vez, ó después de una reparación, por eso es

necesario cumplir algunos pasos que aunque elementales son de vital

importancia.

10. 1. PROCEDIMIENTO.

1. Revise nivelación del compresor.

2. Haga limpiar antes de instalar la línea de succión entre filtro y

compresor.

3. Revise que las líneas de agua de enfriamiento estén conectadas.

4. Haga revisar en el taller la calibración de los suiches de corte y

protecciones eléctricas. Ver cuadro de calibración en el Capitulo I de

este manual.

5. Instale una bomba manual Graco en el tapón localizado a la salida

del filtro de aceite, bombee y compruebe que llega aceite a los

cojinetes, bujes, cruceta, etc.

56

56


6. Retire el aceite usado para prelubricar y limpie cuidadosamente el

cárter. Debe estar libre de suciedad, elementos extraños, etc. Si hay

suciedad se debe limpiar con trapo limpio. No debe usarse retazo de

algodón.

Llene el cárter hasta la marca de alto nivel en la bayoneta de medición.

No debe sobre llenarse. La capacidad del cárter es de 14.5 galones ó

54.88 litros.

7. Haga meggear el cableado de alta y de control del motor.

8. Revise casilla y breaker del motor.

9. Instale ciego con varilla, lave y sople las líneas de descarga del

aire y de agua de enfriamiento.

10. Retire los ciegos

11. Haga revisar tolerancias de cojinetes, bujes, bomba de aceite,

lubricador, pistones, cilindros, anillos, válvulas de admisión y descarga y

bolsillos.

12. Llene el lubricador con el aceite indicado. Se debe desconectar

cada línea a la entrada del cilindro y girar manualmente el lubricador

para desalojar el aire. Conecte las líneas nuevamente, gire el lubricador

para que el cilindro se halle lubricado en el momento del arranque.

En los C 904 / 06 / 2401 se usa el mismo tipo de aceite en cárter y

lubricador, Turbina 100.

En los C 907 / 08 / 09 / 2404 se usa Turbina 320 en el lubricador.

57

57


13. Abra un poco la válvula de descarga, mantenga abiertos los

drenajes. Después de que el aire salga seco cierre la válvula de la

descarga y revise una válvula de descarga del cilindro de alta para

comprobar si hubo arrastre de agua ó suciedad desde la línea de

descarga.

14. Con el breaker en posición test compruebe:

Que la alimentación eléctrica a los tendamatic está en servicio.

Accione y verifique manualmente todas las protecciones.

15. Gire el motor con la mano para comprobar que gire libremente. La

dirección correcta de giro es en sentido de las manecillas del reloj

parándose de frente al motor.

16. Compruebe la calibración del suiche de cortepor baja presión de

aceite de lubricación. Debe abrir a 12 psig y cerrar a 15 psig.

Para probarlo presione el sistema con la bomba Graco y permita

que la presión caiga lentamente. Si el suiche no abre el circuito de

arranque al caer la presión a 12 psig debe ser revisado.

17. Coloque las tapas del cárter.

18. Haga lavados en contraflujo al sistema de enfriamiento para

desalojar el aire.

19. Drene las líneas al regulador de capacidad y mantenga abiertos los

drenajes de los foltros.

20. Verifique que a los actuadores de las válvulas de admisión de la

segunda etapa les está llegando aire para que estas permanezcan

abiertas. ( C 907 / 08 / 09 / 2404 ).

58

58


21. Abra la válvula de descarga del compresor.

22. Ponga el breaker en posición de operación, cierre la cuchilla y el

permisible.

23. Ponga agua de enfriamiento.

24. Informe de la prueba al personal involucrado. Arranque y pare el

compresor para constatar el sentido de giro. Debe ser en sentido de las

manecillas del reloj parandose de frente al motor. Si es contrario, cierre

el agua de enfriamiento, abra el breaker, cambie la polaridad.

25. Normalice el breaker del motor, coloque agua de enfriamiento y

proceda a dar un nuevo arranque.

Si hay problemas porque no entra la excitación en el arranque, revise

ajustes en el módulo que controla la velocidad y eltiempo de

sincronismo.

El sistema de protección por baja presión de aceite de lubricacióndebe

permanecer inactivo durante el arranque del compresor para que

permita que la presión de aceite suba y cierre el suiche. Esto se logra

derivando el suiche hasta que el compresor alcance su velocidad

normal. Si la presión no sube pocos segundos después de que el motor

alcance su velocidad, se debe parar la unidad.

Si después de un segundo o tercer intento la falla persiste, se debe

revisar el sistema de lubricación. La respuesta puede ser tan simple

como un bajo nivel en el cárter o que los engranajes de la bomba

59

59


perdieron cebado despues de un largo periodo de pare. En cualquier

caso una investigación y corrección evitarán daños al compresor.

26. Si la presión de aceite es normal, deje el compresore trabajando

durante tres minutos, párelo y tómele la inercia. En prubas del C 2404

fue de ± 10 segundos. Saque el breaker, inspeccione bielas, patines,

tape.

27. Meta el breaker, arranque el compresor y déjelo trabajar una hora.

Ajuste el lubricador de 10 a 12 gotas por minuto por vaso. Después

párelo y revise bielas, patines y cilindros.

28. Arranque nuevamente el compresor, déjelo trabajar por cuatro

horas al vacio. Inspeccione nuevamente.

29. Después de estas pruebas y habiendo constatado que no hubo

problemas eléctricos ni mecánicos proceda a ponerle carga al

compresor.

60

60


10. 1. PROCEDIMIENTO DE ARRANQUE DE UN COMPRESOR

INGERSOLL RAND QUE ESTÁ DISPONIBLE

1. Coordine la operación con el supervisor de el área, informe al

operador de los generadores relacionados, al tablerista de Calderas

Foster, al compresorista de la otra área.

2. Revise sistemas de lubricación, nivel en cárter del cigüeñal y del

lubricador.

3. Coloque agua enfriante a todo el conjunto incluyendo el

postenfriador.

4. Drene las líneas al regulador de capacidad. Si va a trabajar el

regulador de capacidad en automático, ponga las “válvulas de

mariposa”, ( G1, G2, G3, G4.), en posición manual.

5. Asegúrese de que la válvula de descarga del compresor esté

abierta.

6. Constate que el breaker del motor está en posición de arranque, el

permisible cerrado, y que están cerrados los interruptores de

alimentación al tendamatic y a la excitación.

7. Accione manualmente el lubricador para prelubricar pistones y

anillos.

8. Efectúe el arranque del compresor. Recuerde las observaciones

sobre la presión de aceite.

9. Si todo está normal ponga carga al compresor de acuerdo a las

necesidades.

61

61


NOTA: Al poner carga al compresor, hágalo en el orden indicado,

25, 50, 75 y 100%, para evitar descompesación y posibles daños al

compresor.

10. 2. PARADA DEL COMPRESOR.

La parada de un compresor puede ocurrir.

1. Para dejarlo disponible.

2. Para entregarlo a mantenimiento.

10. 3. PROCEDIMIENTO CUANDO EL EQUIPO QUEDA

DISPONIBLE.

1. Coordine la operación con los supervisores de la áreas, e informe

al compresorista de la otra área y al tablerista de los turbogeneradores

relacionados.

2. Quite carga paso a paso, ésta debe ser restituida con otro

compresor previamente acordado.

3. Pare la máquina cuando esté al vacío.

4. Suspenda circulación de agua cerrando las válvulas de bloque

excepto en los compresores C-906/2401 que tienen válvulas solenoides.

5. Programe el compresor para arranque automático según la

necesidad.

10. 4. PARA ENTREGARLO A MANTENIMIENTO.

62

62


Cumpla los puntos 1, 2, 3, del procedimiento anterior, después:

1. Cierre totalmente entrada y salida de agua de enfriamiento.

2. Abra la alimentación eléctrica al motor, excitación y tendamatic.

Retire el breaker y pase el permisible a posición abierto, (Banderola

indicando verde).

3. Coloque aviso de advertencia en el breaker.

4. Cierre válvula de bloque de la descarga y depresione la línea.

5. Cierre las líneas de aire al regulador de carga.

6. Elabore permiso para trabajo de mantenimiento.

11. EQUIPOS AUXILIARES.

1. Enfriador de aceite. Ver sistema de lubricación.

2. Postenfriador: Es un enfriador localizado en la descarga del

compresor, cuya finalidad es disminuir la temperatura que el aire ha

alcanzado en la segunda etapa de compresión; cuenta en su salida con

un separador y una trampa para el retiro de condensado.

3. Tambor amortiguador de pulsaciones: Está situado después del

postenfriador y es el encargado de eliminar las pulsaciones producidas

por el compresor en sus ciclos de carrera del pistón; así mismo favorece

la separación de condensado y tiene una trampa para su desalojo.

4. Filtro en la succión: Es un equipo instalado en la succión del

cilindro de la primera etapa, que evita que el sucio y partículas sólidas

63

63


penetren al compresor; debe tener capacidad para retener partículas

pequeñas, (polvo).

Existen dos clases de filtros: El seco y con baño de aceite, ambos con un

buen mantenimiento cumplen con su función de filtrado. Los filtros con

baño de aceite tienen el inconveniente de que por arrastre de aceite

puede contaminar el aire. El aceite usado en este tipo de filtros es aceite

SAE 40 y se debe adicionar hasta su indicación de nivel, no se debe

sobrepasar.

12. MANTENIMIENTO DE EQUIPOS

Para un correcto funcionamiento de estos equipos, se debe efectuar un

adecuado mantenimiento preventivo. Es necesario para esto tener en

cuenta dos principios que son muy importantes:

1. Ciertas partes vitales duran más y trabajan mejor si no se

desarman frecuentemente.

2. Si no se efectúa periódicamente el mantenimiento requerido, es

posible la destrucción de la máquina, resultando una operación

demasiado costosa.

La mayoría de las fallas de una máquina son precedidas por ciertas

señales de que determinadas piezas iban a fallar. Sería ideal usar esas

indicaciones, para determinar exactamente cuando debe ser reparada la

máquina, con el fin de evitar ciertos accidentes imprevistos.

El programa de mantenimiento debe estar ajustado por la experiencias

anteriores.

64

64


Periódicamente se debe efectuar una revisión del aceite del cárter, filtro

de succión, válvulas de succión y descarga, etc.

Operaciones debe realizar revisiones frecuentes para detectar

anormalidades por escapes, temperaturas, flujos, vibraciones, etc. El

mantenimiento correctivo por experiencia en el grupo se presenta en

estos equipos regularmente por daños en válvulas de succión, descarga

de ambos cilindros. En esta parte operaciones puede prestar una

acertada colaboración, teniendo en cuenta los diferentes aspectos que

originan sus fallas.

Normalmente una válvula de succión o descarga puede fallar por:

- Excesiva lubricación.

- Utilizar lubricante incorrecto.

- Presencia de partículas sólidas, (filtro de succión en mal estado).

- Mantenimiento incorrecto.

13. SISTEMA DE CONTROL TENDAMATIC

El tendamatic esta diseñado para centralizar el monitoreo y estación de

control de un compresor Ingersoll.

En los compresores C-906/2401, este sistema tiene las siguientes

funciones:

1. Alarmas sonoras y visuales por:

* Alta temperatura de aceite de lubricación.

65

65


* Alta temperatura de aire del interenfriador.

* Alta temperatura de aire en la descarga.

* Alta presión en la descarga.

* Alto nivel en la trampas del interenfriador.

2. Alarmas sonoras y visuales por disparo originado por:

* Alta temperatura de aceite de lubricación.

* Alta temperatura de aire del interenfriador.

* Alta temperatura de aire de la descarga.

* Alta presión en la descarga.

* Excesiva vibración.

* Baja presión de aceite de lubricación.

* Falla del lubricador.

3. Para volver a poner en servicio la unidad después de haber

ocurrido una fallas se debe operar el botón de reset que normaliza su

indicación. Si lo anterior no ocurre es necesario revisar el compresor.

4. Tiene un suiche selector de automático/manual. En Posición auto,

el equipo entra en servicio por caída de presión del sistema.

66

66


El tendamatic de los compresores C-907/08/09/2404 difiere de los

anteriores en:

1. No tienen alarmas preventivas.

2. Posee un interruptor de parada por emergencia, para sacar de

servicio la unidad en manual o automático.

Normalmente el compresor se debe para en manual.

NOTA: Hay diferencia en la cantidad de protecciones entre un

compresor y otro. Ver cuadro de protecciones.

CAPITULO III

COMPRESORES THOMASSEN

1. GENERALIDADES

Estos compresores son de tipo recíproco, de cilindros horizontales

opuestos, de doble acción, pistones, anillos y cilindros no lubricados, con

67

67


camisas para enfriamiento con agua. El elemento de succión es filtro y

silenciador a la vez. El aire cuando sale de la primera etapa pasa a un

amortiguador de pulsaciones antes de entrar al interenfriador. A la

salida de este se encuentra un separador donde se recoge el

condensado producido por el enfriamiento. Este separador tiene alarma

por alto nivel.

En la descarga de la segunda etapa está un amortiguador de

pulsaciones, un postenfriador, un separador de condensado con alarma

por alto nivel y un acumulador.

2. CAMISAS PISTONES Y ANILLOS

Según su diámetro los pistones son construidos de hierro ó acero y

pueden ser huecos ó sólidos, su superficie es altamente pulida y van

conectados a la biela por medio de una cruceta. Los pistones tienen

instalados cinco anillos, tres son llamados de sello y los otros dos son

llamados anillos de desgaste. Tanto en los servicios lubricados como en

los no lubricados, los anillos de sello y los anillos de desgaste pueden ser

de teflon. ( PTFE ).

Los anillos son abiertos y pueden ser montados abriéndolos solo lo

suficiente para hacerlos pasar por el diámetro exterior del pistón.

Solamente para diámetros muy pequeños ( 80 mm ó menos ) esto

puede causar un sobre esfuerzo de los anillos. Para diámetros de 460

mm y más se usa expander para su instalación. Los anillos permiten un

desgaste de hasta un 70% de su espesor radial original. Cuando se

alcanza este valor se deben cambiar porque se presenta escape de aire

y disminuye la eficiencia de la máquina.

La tolerancia axial permisible entre el anillo y la ranura o caja donde va

puede tener un valor máximo de dos veces S2. ( Ver dibujo ). Los

68

68


anillos de desgaste determinan la tolerancia entre las paredes del

cilindro y el pistón. La tolerancia mínima permisible entre el pistón y las

paredes es de 0.3 mm. Los anillos de desgaste ó "Rider Rings" se

gastan gradualmente hasta que esta tolerancia es alcanzada.

T2

S4 H3 S1

H1

S2

H2

S1

Fig. Nº 1. Pistón, Cilindro y sus Tolerancias.

Cuando se llega a esta situación y los anillos usados son del tipo

cerrado, el pistón puede ser girado 180º llevando la parte no gastada

hacia la parte más baja del cilindro extendiendo la vida de los anillos.

Antes de hacer este giro se debe comprobar que los anillos fueron

montados fijos y no se han girado por si solos. Si los anillos son abiertos

se giran estos para obtener los mismos resultados del caso anterior.

2. 1.REVISIÓN DEL DESGASTE

Durante el "break in" ó despegue, los anillos presentan una acelerada

rata de desgaste, especialmente los tipo no lubricados. Este fenómeno

es debido a la deposición de teflon sobre las paredes del cilindro, la cual

disminuye considerablemente una vez se ha formado una película de

teflon sobre las paredes.

2. 2.PROGRAMA DE INSPECCIÓN

Cuando un compresor es nuevo se puede establecer el siguiente

programa de inspección:

69

69


1. Mida el desgaste después de 500 horas de trabajo.



Habiendo obtenido estas medidas se puede predecir cuando es

necesario realizar la inspección.

3. VÁLVULAS

Las válvulas son de tipo cheque y están ensambladas así: Un asiento de

la válvula y una guarda de la válvula sostenidos juntos por un tornillo

central con su respectiva tuerca. Entre la guarda y el asiento,

empezando por el asiento, se encuentran un plato y uno ó más dampers

además de los resortes de cierre y los resortes de los dampers. Unas

guías aseguran el plato y los dampers contra rotación.

Fig. Nº 2. Válvula Hoerbiger

4. LUBRICACIÓN

4. 1. DESCRIPCIÓN

El sistema de lubricación está dirigido a proteger y lubricar el cigüeñal,

bielas, casquetes, chumaceras, etc. El sistema está conformado por dos

bombas. La primera de ellas es eléctrica y se utiliza antes de arrancar el

70

70


compresor para prelubricar a las partes mencionadas. La segunda

bomba es de tornillo y está acoplada al cigüeñal y queda en servicio tan

pronto arranca el compresor. Ambas bombas tienen una presión de

descarga de 50 a 55 psig y una capacidad de 66 lts / min. Las líneas de

succión y descarga son comunes.

Fig. Nº 3. Sistema de Lubricación.

El aceite es succionado desde el cárter que tiene una capacidad de 115

litros y es pasado por un enfriador para retirarle el calor adquirido

durante su recorrido y trabajo. Entre la descarga de la bomba y la salida

del enfriador hay una línea sobre la cual está montada la válvula

termostática que controla la temperatura del aceite en 130º F a la salida

del enfriador con el fin de mantenerlo en óptimas condiciones. Una vez

el aceite ha sido enfriado, es filtrado existiendo para ello una pareja de

filtros permaneciendo uno siempre disponible. Una caída de presión

mayor de 5 psig a través del filtro que está en servicio indica que este

está sucio y se debe cambiar. Después de pasar el aceite por el filtro

pasa a realizar su trabajo. Sobre la línea de aceite están instaladas dos

válvulas, una actúa como válvula de seguridad y la otra se utiliza para

regular la presión del sistema.

4. 2. PROCEDIMIENTO PARA CAMBIO DE FILTROS

71

71


En la operación de cambio se debe tener en cuenta los siguientes pasos:

1. Abra el venteo del filtro que está fuera de servicio.

2. Llene el filtro.

3. Después de desalojar el aire cierre el venteo.

4. Ponga en servicio el filtro girando la palanca que se halla en la parte

superior de los filtros.

5. Destape el filtro que sacó de servicio y lávelo.

6. Coloque el filtro nuevamente, llénelo con aceite y coloque la tapa.

5. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

Todas las observaciones y procedimientos vistos sobre este tema en el

capitulo de los compresores Ingersoll Rand son aplicables a los

compresores Thomassen.

Enfriador de Aceite

Postenfriador

Suiche de no Flujo

Entrada de Agua de Enfriamiento

Retorno de agua de enfriamiento

Fig. Nº 4. Sistema de Enfriamiento.

5. 1. LAVADOS EN CONTRAFLUJO

72

72


Para realizar lavados en contra flujo en estos compresores tenga en

cuenta las siguientes recomendaciones:

1. Sobre la línea de retorno está instalado un suiche de NO FLUJO el cual

dispara la máquina cuando se da esta condición.

2. Para efectuar el lavado pare la máquina de lo contrario esta se

disparará cuando se invierta el sentido de flujo del agua.

3. Una mayor efectividad se consigue haciendo soplados con aire y

lavando las partes independientemente y aislando la parte ya lavada de

las otras.

6. REGULACIÓN DE CARGA

La regulación de carga se efectúa por medio de espacios muertos ó

bolsillos y por descargadores sobre las válvulas de succión de ambas

etapas.

Fig. Nº 5. Bolsillo de la Cámara de Alta

6. 1. FUNCIONAMIENTO

Las válvulas de succión de ambas etapas son de tipo cheque. Sobre

cada una de ellas se halla un dispositivo en forma de araña que tiene

sus patas apoyadas sobre la válvula de manera que cuando la araña

está actuada obliga a la válvula a permanecer abierta, y cuando no, sus

73

73


patas dejan de ejercer presión sobre la válvula dejándola libre para que

actúe como cheque. En la parte exterior de cada válvula de succión

existe un actuador que es el que ejerce acción sobre la araña.

6. 2. DESCARGADOR

El descargador es un cilindro alargado cuyo interior está dividido en dos

secciones por un diafragma. En la parte superior del diafragma esta

ubicado un resorte que ejerce una determinada presión sobre el

diafragma. Esta presión puede ser variada con una contra tuerca que

está en la parte exterior del cilindro.

Fig. Nº 6. Corte de un Actuador Manual

La presión del resorte es transmitida por el diafragma a el vástago que

se halla en la parte inferior del cilindro y cuyo extremo está apoyado

sobre la araña que actúa sobre la válvula de succión. El cilindro tiene

una entrada de aire de 60 psig por su parte inferior que es controlada

por el control de capacidad. Cuando esta señal es aplicada, entra al

cilindro ejerciendo presión de abajo hacia arriba sobre el diafragma,

venciendo la presión del resorte y levantando el vástago lo que deja

libre la válvula para que actúe como cheque y permita la compresión en

esa parte del cilindro.

El descargador puede ser operado también manualmente por un volante

que al ser llevado a su posición inferior, contra el cilindro, contrae el

resorte realizando la misma función que la señal de aire cuando es

74

74


aplicada. Esta acción permite que en caso de falla de aire ó falla del

control de capacidad, el compresor pueda ser operado teniendo en

cuenta para ello la siguiente secuencia:

% DE CARGA CILINDRO DE BAJA CILINDRO DE ALTA

25 HE HE

50 HE + CP HE + CP

75 HE + CE - CP HE + CE - CP

100 HE + CE + CP HE + CE + CP

NOTA . HE. Válvulas lado cabezal.

CE. Válvulas lado cigüeñal.

CP. Válvulas de bolsillos.

75

75


6. 2. CONTROL DE CAPACIDAD

Existe un controlador de presión que actúa en un rango de 3 a 15 psig

con estación automático manual que suministra el aire de control a los

elementos del controlador de capacidad que son cuatro y actúan así:

Todos reciben una señal de aire de instrumentos de 60 psig por su parte

inferior. Cuando la salida del controlador es de 3 psig el compresor está

sin carga y sus válvulas de succión están abiertas. Cuando el

controlador da una salida de 6 psig, esta señal actúa sobre el primer

elemento de control haciendo que este permita el paso de la señal de 60

psig que va a actuar sobre la válvula HE de cada cilindro quedando el

compresor con el 25% de carga. Aunque la salida del controlador es

común a todos los elementos de control, solo actúa sobre el primero

porque están calibrados para trabajar así.

Al subir la salida del controlador a 9 psig, actúa sobre el segundo

elemento de control el cual deja pasar la señal de 60 psig. Esta señal

pasa por un cambia vías y va a las válvulas CP de los bolsillos de cada

cilindro quedando el compresor con el 50%.

Cuando la salida del controlador llega a 12 psig, actúa sobre el tercer

elemento de control el cual deja pasar su señal de 60 psig. Esta señal se

divide en dos, una va hacia el cambia vías donde bloquea la señal que

va hacia las válvulas de bolsillo para que estos se abran. La otra señal

va hacia las válvulas CE de los cilindros quedando el compresor con el

75% de carga.

Al dar el controlador su máxima salida de 15 psig, el cuarto elemento de

control deja pasar su respectiva señal la cual va al cambia vías

bloqueando la señal del 75 % y permitiendo con esto el paso de la señal

76

76


hacia las válvulas CP ó de bolsillo quedando el compresor con el 100 %

de carga.

Sobre la línea de aire de control está instalado un suiche electro

neumático que ha medida que va subiendo la salida del controlador va

cerrando sus contactos para que se enciendan los bombillos indicadores

de carga.

Aire de Suministro A 60 PSIG

Suiche de Indicadores de Carga

Señal desde el Control de Capacidad de 3 a 15 psig.

Cambia Vías

A Válvulas HE A Válvulas CP A Válvulas CE

25 %50 % 75 % 100 %

Fig. Nº 7. Diagrama de Control de Capacidad

7. PROCEDIMIENTO DE ARRANQUE DEL C 2402

1. Verifique que el filtro de aceite está limpio.

2. Revise el nivel de aceite en cárter del compresor y en chumaceras

del motor.

3. Arranque la bomba auxiliar de lubricación pasando el suiche de

arranque a posición manual. Compruebe caída de presión a través del

filtro.

77

77


3. Después de una reparación gire el cigüeñal manualmente algunas

revoluciones para asegurar que exista el movimiento libre del ensamble

compresor motor.

4. Coloque el breaker del compresor en posición de arranque y energice

los circuitos de control; alimentación de D. C en la ET 007 y casilla del

breaker.

5. Abra válvulas en el circuito de enfriamiento, verifique el flujo por las

mirillas. ( Ojo de Buey ).

6. Drene las botellas de succión y descarga, las líneas de aire, los

separadores de humedad, los enfriadores de aire.

7. Coloque el control de capacidad en 0 %. Asegúrese que los volantes

de los actuadores se hallan libres.

8. Informe al tablerista de los TG 2400 para que observe la correcta

operación de la casilla de excitación y ajuste el factor de potencia si es

necesario.

8. Arranque el compresor y observe que no exista ruido, calentamiento

excesivo y vibraciones anormales.

9. Pase el suiche la bomba de lubricación a posición Automático.

10. Revise el comportamiento de presiones, temperaturas, etc.

11. Ponga carga gradualmente al compresor y según las necesidades

del sistema.

12. Verifique los parámetros normales de operación del compresor.

78

78


8. PROCEDIMIENTO DE PARADA DEL COMPRESOR C 2402

1. Descargue el compresor gradualmente con el control de capacidad.

Si este se halla fuera de servicio hágalo retirando los volantes siguiendo

la tabla de aplicación de carga.

2. Opere el interruptor de parada del motor.

3. Verifique el arranque automático de la bomba auxiliar de lubricación.

4. Cierre la válvula del circuito de agua de enfriamiento.

NOTA: Si se va a entregar a mantenimiento no olvide aislar las

alimentaciones eléctricas del motor y cerrar la válvula de descarga.

79

79


CAPITULO V

MOTORES DIESEL

1. GENERALIDADES

Un motor Diesel es una máquina de combustión interna que no necesita

chispa para su ignición y usa un combustible relativamente pesado si se

le compara con la gasolina u otros combustibles más livianos.

En el motor diesel la ignición se produce cuando el aire que se ha

calentado por efecto de la compresión en el cilindro entra en contacto

con una cantidad determinada de combustible finamente atomizado.

2. PARTES PRINCIPALES DE UN MOTOR DIESEL.

2. 1. BLOQUE

El elemento más característico del motor es precisamente el bloque ó

bastidor que en definitiva le da el aspecto y la forma. Generalmente se

divide en dos partes. La parte de encima se llama caja superior del

80

80


cigüeñal y la inferior base de sustentación ó caja inferior. En el bastidor

es donde van apoyados los cojinetes de línea del cigüeñal.

2. 2. CILINDRO

Es una de las piezas fundamentales del motor y en su interior tiene

efecto la combustión; además se mueve el pistón, así pues, su misión es

doble, porque actúa como cámara de expansión de los gases y como

guía del pistón en su movimiento de vaivén.

El cilindro se cierra por su parte superior por la culata a fin de construir

la cámara de combustión. Por su parte inferior en motores de simple

efecto está abierto al cárter ó bancada.

2. 3. CAMISA

Es un tubo de hierro fundido torneado, interiormente cilíndrico y

exteriormente con una ligera conicidad. Su función es servir de forro a

los cilindros ordinarios fundidos de una pieza con el bloque a fin de

conseguir un servicio más duradero siendo más aprovechados los

pistones puesto que las camisas gastadas pueden sustituirse.

2. 4. CIGÜEÑAL

Pieza generalmente construida con unas dimensiones y unos grosores

relativamente grandes, de manera que ofrezcan una seguridad máxima

en comparación con otras piezas del motor. Es un eje acodado que

recibe a través de la biela la fuerza que obra sobre el pistón. El cigüeñal

es el encargado de transmitir la energía producida.

2. 5. BIELA

Es el elemento encargado de transmitir los esfuerzos que obran sobre el

pistón desde su gorrón hasta el cigüeñal. La biela va conectada al

pistón por medio de un pasador ó eje con un buje y al cigüeñal por

81

81


medio de su cabeza que es partida en dos y lleva casquetes para su

protección y mejor lubricación.

2. 6. PISTÓN

El pistón transmite la presión ejercida por los gases sobre su superficie a

través de su pasador ó eje de biela.

2. 7. VÁLVULAS

Los motores de combustión tienen dos tipos de válvulas. Las válvulas

de admisión permiten la entrada de aire al cilindro y las válvulas de

escape permiten la salida de los gases después de la combustión.

2. 8. ÁRBOL DE LEVAS

Este elemento proporciona la matemática precisión necesaria para la

oportuna apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape. Las

levas son discos generalmente de acero que presentan un saliente y van

montados sobre el eje.

2. 9. VOLANTE

Es una rueda grande y pesada acoplada en la parte trasera al cigüeñal.

Su principal función es reducir las vibraciones del motor porque suaviza

los impulsos de potencia de los pistones. El volante absorbe energía

durante la carrera de potencia y cede esa energía durante las otras

carreras. El volante lleva una cremallera para engranar al motor de

arranque.

3. FUNCIONAMIENTO

Los motores Diesel pueden ser de dos ó cuatro tiempos, siendo un

tiempo el trabajo efectuado durante una carrera del pistón. Cuando el

pistón se encuentra en el punto más bajo de su recorrido se dice que se

halla en su punto mínimo inferior ó P. M. I, cuando se halla en su punto

82

82


más alto se dice entonces que está en su punto muerto superior ó P. M.

S. El desplazamiento entre un punto y otro es lo que se denomina

carrera del pistón. En un motor de cuatro tiempos, cada paso, desde la

admisión hasta el escape de los gases se efectúa en una carrera. El

proceso ocurrido en el interior del motor se puede escribir de la

siguiente manera:

3. 1. ADMISIÓN

El pistón se halla en su punto muerto superior y empezará su carrera

descendente. En este momento la válvula de admisión se abre y el

cilindro empieza a llenarse de aire.

3. 2. COMPRESIÓN

El pistón ha llegado a su punto mínimo inferior y la cámara ó cilindro se

ha llenado de aire. El pistón inicia su carrera ascendente y el aire

empieza a ser comprimido hasta que el pistón llega a su punto muerto

superior. En este punto el volumen inicial del aire puede haber sido

reducido hasta a 1/16 de su volumen original dependiendo del tamaño y

la potencia del motor.

83

83


3. 3. POTENCIA

Justo antes de que el pistón llegue a su punto muerto superior, el

inyector respectivo introduce el combustible atomizado finamente y se

produce la ignición debido a la alta temperatura que tiene el aire por

efecto de la compresión.

El efecto de la combustión se traduce en potencia que impulsa el pistón

hacia abajo en una nueva carrera descendente de este. Esta potencia

es transmitida al cigüeñal.

3. 4. ESCAPE

Al iniciar el pistón una nueva carrera ascendente obliga a salir los gases

de combustión por las válvulas de escape que han abierto justo antes de

llegar el pistón a su punto mínimo inferior. De esta manera se han

completado cuatro carreras del pistón ó lo que llamamos cuatro

tiempos.

En un motor de dos tiempos la admisión y el escape tienen lugar por

lumbreras que tiene el cilindro, en los motores diesel estas lumbreras

son reemplazadas por las válvulas de admisión y escape.

4. EQUIPOS ACCESORIOS

Para su correcto funcionamiento un motor diesel necesita un conjunto

de accesorios que básicamente son:

4. 1. SISTEMA DE ARRANQUE

El sistema de arranque de un motor diesel puede ser hidráulico,

neumático ó eléctrico. Estos términos se refieren a la manera como es

actuado el motor de arranque. De cualquier manera el efecto es que el

motor de arranque engrana en los diente de la cremallera del volante y

84

84


transmite los giros iniciales al motor necesarios para que se produzca el

encendido.

4. 2. SISTEMA DE COMBUSTIBLE

Un sistema de combustible básicamente consta de :

4. 2. 1. BOMBA DE ALIMENTACIÓN

Esta bomba es la encargada de traer el combustible desde el deposito

hasta la bomba de inyección. La alimentación debe ser ininterrumpida.

4. 2. 2. BOMBA DE INYECCIÓN

Es el dispositivo destinado a dar al combustible la presión necesaria

para que penetre en el interior de los cilindros con la atomización

conveniente y en la cantidad exacta.

La cantidad de combustible es pequeña, por lo tanto el ajuste y el

funcionamiento de la bomba han de ser muy precisos. Un ligero defecto

causa grandes inconvenientes en la marcha del motor. Los principales

problemas que puede presentar una bomba de inyección son:

Presencia de aire.

Mala sincronización que hace que no entregue el combustible en el

momento adecuado.

Mal reglaje que ocasiona dosificación anormal de combustible a

diferentes cargas.

Funcionamiento incorrecto de los mecanismos de regulación.

4. 2. 3. INYECTOR

85

85


Es el elemento que introduce en la cámara de compresión el

combustible. Cada inyector tiene una línea de retorno por la cual el

combustible sobrante es regresado al deposito. Un inyector debe

cumplir con las siguientes condiciones:

El combustible debe ser finamente atomizado.

El chorro de combustible debe distribuirse por todo el seno del aire.

La fuerza con que es inyectado el combustible debe ser lo

suficientemente grande para penetrar el aire y mezclarse con él sin

golpear las paredes del cilindro.

El tiempo de inyección debe ser muy exacto y definido.

La atomización debe ser igual durante todo el tiempo de inyección.

No deben producirse fugas cuando el inyector esté sin actuar.

4. 3. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

Consta de una bomba que succiona el agua de un deposito y la pasa por

un enfriador de aceite, después va a los enfriadores de aire de

combustión , prosigue hacia las camisas del bloque del motor para

enfriar la máquina. Una vez cumplido su trabajo el agua va a un

enfriador de agua que puede ser un intercambiador ó un radiador.

86

86


ENFRIADOR DEACEITE

RESISTENCIABOMBA DE AGUA

TERMOSTATOS REGULADORES

RESISTENCIA DEPRECAL.

BLOQUE

ENFRIADOR DE AIRE

A E

NF

RIA

DO

R

Fig. Nº 1. Sistema de Enfriamiento.

4. 4. SISTEMA DE LUBRICACIÓN

El aceite está contenido en el cárter del motor de donde es tomado por

una bomba de engranaje acoplada al cigüeñal. La bomba lo pasa por un

filtro y lo envía por conductos ó galerías a los diferentes puntos a

lubricar. Cumplido su trabajo el aceite pasa por un enfriador y retorna al

cárter.

BOQUILLA

INYECTOR

BOMBA DE INYECCIÓN

VÁLVULA DE BARRIDO

DEPOSITO DE COMBUSTIBLE

BOMBA DE ALIMENTACIÓN

FILTRO

BOMBA MANUAL DE CEBADO

FILTRO

VÁLVULA REGULADORA

RETORNOS

Fig. Nº 2. Sistema de Combustible.

4. 5. SISTEMA DE ADMISIÓN

El aire necesario para la combustión es tomado de la atmósfera por uno

ó dos sopladores ó supercargadores, dependiendo del tamaño del motor.

Estos dispositivos son accionados por los gases de combustión, ellos

suministran grandes volúmenes a presiones relativamente bajas. El aire

87

87


que se calienta por efecto de la compresión en los sopladores es pasado

por el enfriador y luego entra a los cilindros a través delas válvulas de

admisión. Estas válvulas son actuadas por el árbol de levas.

4. 6. SISTEMA DE ESCAPE

Los gases de combustión que salen de los cilindros por las válvulas de

escape son orientados por el múltiple de escape hacia los sopladores

donde se aprovecha su energía para mover estos compresores y

suministrar el volumen necesario de aire para la combustión.

5. DISPOSITIVOS ESPECIALES

Dependiendo de la aplicación, un motor diesel puede tener instalados

algunos dispositivos destinados a mantener el motor en condiciones

propicias para un arranque inmediato y sin ningún calentamiento previo.

Estos motores son generalmente usados como equipo auxiliar en

algunos sistemas tales como: Accionamiento de bombas, compresores,

generadores de corriente eléctrica, etc. Los principales dispositivos se

instalan en :

5. 1. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

En él se instalan termostatos ó válvulas termostáticas con el fin de

controlar la temperatura del agua de enfriamiento al motor. Estas

válvulas permiten desviar el agua del enfriador cuando se halla

demasiado fría y la hacen pasar por una resistencia para darle una

determinada temperatura.

5. 2. SISTEMA DE LUBRICACIÓN

Puede tener instaladas resistencias eléctricas para precalentar el aceite

y hacer que mantenga su viscosidad y su fluidez aún cuando el motor

esté parado. Se instalan generalmente en le fondo del cárter. El

sistema de lubricación puede tener también una bomba de lubricación

88

88


manual para prelubricar el motor antes de su puesta en marcha.

Algunos motores tienen una bomba eléctrica con arranque y pare

temporizado con el mismo propósito de la bomba manual.

5. 3. SISTEMA DE COMBUSTIBLE

Normalmente trae una bomba de cebado de acción manual con el fin de

desalojar el aire del sistema de combustible.

6. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMBUSTIÓN

TEMPERATURA. Cuanto mayor sea, mejor es la velocidad de

combustión.

PRESIÓN DE MEZCLA. Cuanto mayor sea, mayor es la dificultad para

iniciar la combustión pero, enseguida es mayor la velocidad de

propagación de la llama.

GRADO DE TURBULENCIA. Si se remueve el aire al entrar en contacto

después con el combustible, la mezcla es más homogénea y explota

mejor.

FORMA DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN.

RIQUEZA CALORÍFICA DEL COMBUSTIBLE.

La atomización del combustible mejora el rendimiento.

7. PROBLEMAS OPERACIONALES DE UN MOTOR DIESEL

1. Aire en el combustible debido a bajo nivel en el deposito, uniones con

fugas en el sistema, aire en la bomba, obstrucción en le filtro.

2. Pérdida de compresión debido al mal cierre de las válvulas, anillos de

pistón gastados ó partidos, boquillas ajustadas incorrectamente,

empaque de la culata agrietado ó partido.

89

89


3. Pérdida de potencia debido a flujo insuficiente de combustible,

bomba de inyección trabajando mal, orden de encendido de los cilindros

ó pistones equivocado, ( tiempos perdidos ), mala calidad del

combustible, excesiva resistencia de la máquina debido a demasiado

ajuste entre sus partes, contrapresión del exhosto.

4. Presencia de humo negro en el exhosto debido a exceso de

combustible por inapropiada operación de la válvula reguladora de

presión, mala operación de las boquillas, poco aire de combustión.

5. Bajo flujo de aire de combustión debido a filtros tapados, escapes de

aire, baja descarga del soplador ó turbo cargador por defecto de la

turbina ó por escape de gases antes de ellos.

6. Humo azul en el exhosto causado por la presencia de aceite.

7. Humo blanco en el exhosto puede ser debido a presencia de agua en

el cilindro por la rotura del empaque de la culata ó de la culata misma.

8. Baja presión en el sistema de lubricación por escapes en el sistema,

taponamiento de las líneas, obstrucción de los filtros, presencia de aire

en el circuito, daño en chumaceras y un mayor desvío de aceite.

9. Excesivo calentamiento causado por un insuficiente flujo ó presión de

agua de enfriamiento, línea ó cámara tapada, bajo flujo de agua de

enfriamiento al enfriador de agua, insuficiente lubricación.

8. PROTECCIONES

Las protecciones de un motor diesel generalmente actúan sobre la

entrada de aire de combustión, pero, pueden también actuar sobre el

90

90


sistema de gobernación. Las variables críticas a controlar son:

Presión de aceite de lubricación. Su valor normal es alrededor de 60

psig.

Temperatura de aceite: Su valor normal está entre 160º y 230º F.

Temperatura de agua: Se controla entre 70º C y 100º C.

Estos valores y los de corte pueden variar según el tamaño del motor y

su aplicación.

91

91

Manual de Operacion de Compresores

Documents

Transcript of Manual de Operacion de Compresores