8.- Diagnostico de Fallas Del Compresor Reciprocante

Compresión Básica

Diagnóstico de fallas del compresor reciprocante

Vibración

Cuando se produce la vibración, determinar primero el tipo de vibración y su causa. En general, hay cuatro tipos de vibración asociado con este tipo de equipos: 1. 2. 3. 4.

Mecánica Desbalance inercial Pulsaciones de presión Vibraciones de torsión

Cuando se detectan niveles insatisfactorios de vibraciones, así como la causa; acciónes correctivas deben tomarse inmediatamente.

Vibración mecánica

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Pernos de sujeción sueltos. Desalineación del acoplamiento. Un frame torcido. Un cigüeñal doblado puede causar vibraciones.

Al tratar de determinar la causa, cada una de estas áreas deben ser controladas de forma individual.

Vibración por desbalance inercial Las fuerzas y pares excesivas, debido a la rotación desequilibrada y/o pesos alternativos, pueden causar vibraciones inaceptables. El desbalance no puede ser eliminado por completo, pero si reducido al mínimo. El desbalance de los brazos debido a masas giratorias pueden causar tanto el movimiento vertical y horizontal en la frecuencia de velocidad del cigüeñal. Y debido al movimiento de pesos alternativos pueden causar el movimiento horizontal solamente a la frecuencia de rotación del cigüeñal o múltiplos de los mismos; es decir, la vibración primaria a la velocidad del cigüeñal, secundaria en dos veces la velocidad del cigüeñal, etc. El patín y la fundición del compresor deben absorber estas fuerzas y los momentos de inercia que existen.

Vibración por pulsaciones de presión Son causadas por el movimiento del pistón que generan la frecuencia de pulsación fundamental. El nivel de pulsación es el producto de la velocidad del pistón y la densidad del fluido veces la velocidad del sonido. La resistencia acústica determina la magnitud de las pulsaciones de presión. Las pulsaciones de presión pueden causar el movimiento físico de los cilindros compresores, tuberías, botellas de sobretensión y pueden causar fuerzas destructivas en las válvulas del compresor. Revise la posible vibración debido a la pulsación de presión mediante la comprobación de todas las tuberías de proceso en busca de presencia de vibraciones de alta frecuencia.

Vibración por pulsaciones de presión La vibración de alta frecuencia se caracteriza por un "zumbido" en la tubería y una sensación de “hormigueo” se puede sentir cuando se toca dicha tubería. Retirando la tubería de succión y descarga a un cilindro, se puede determinar si las vibraciones en un compresor están siendo causadas por las pulsaciones de presión. Antes y después de retirar la tubería, operar la unidad a velocidades normales y observar la vibración del cilindro. Una caída en el nivel de vibración después que la tubería se retiró, indica que las pulsaciones de presión están presentes. Se puede corregir con: placas de orificio, los soportes y/o ganchos para tuberías, tanques de volumen y amortiguadores de pulsaciones.

Vibración por torsión Las vibraciones de torsión son muy difíciles de detectar sin el uso de instrumentos especiales. Si la unidad está en una tensión crítica, un movimiento violento de las bandas en el extremo libre del motor por lo general se observa y el ruido del engranaje también estará presente. Una vibración de muy alta frecuencia en los componentes del motor se puede detectar. Para una comprobación rápida de la vibración tensional crítica, cambie la velocidad del motor o compresor y observe el "aleteo” de las bandas. Escuche cuidadosamente el cambio de tono en los trenes de engranajes y el nivel de vibraciones en general.

Compresión Básica

Inversión de cargas

Inversión de cargas La inversión de cargas es requerida en todos los compresores recirpocantes para lubricar el pasador de la cruceta que sujeta a la biela. Por medio de la inversión de cargas se logra que el aceite ingrese en el espacio libre que se genera cuando el piston realiza su carrera desde la parte interna a la parte externa y viceversa. Al no existir la inversión de cargas es muy probable que se dañe cruceta, vástago de pistón entre otros componentes.

Las causas más comunes de este problema son falla en las válvulas de succión lado cigueñaly válvulas de descarga lado pocket.

Barra del pistón en compresión

AA

Barra del pistón en tensión

AA

Compresión Básica

Fuerzas y momentos

Fuerza y momento

Center web D

Pivote en intersección líneas centrales El cigüeñal al girar mueve las masas del pistón y todos sus componentes. Al alcanzar el final de cada carrera momentáneamente paran mientras se inicia el recorrido en la dirección opuesta en el cigüeñal. Las masas de inercia trata de mantenerlos moviendo.

Fuerza y momento

Las fuerzas de inercia, aplicadas a distancia D, ocasionan un torque o retorcimiento del cigüeñal entre los dos cojinetes principales. Este movimiento de torsión se conoce como un “ momento ”.

Fuerza y momento

Para una revolución completa del cigüeñal, las masas de pistón están detenidas dos veces, una vez al final exterior de la carrera y una vez al final interior de la carrera.

Fuerza y momento

La dirección de este momento se invierte en el extremo interior de la carrera. Un momento en las direcciones se conoce como un “ par ”. Este momento del cigüeñal se transfiere como vibración del compresor y deben ser diseñados lo suficientemente fuertes para resistir estas fuerzas y momentos.

Fuerza y momento

Se debe garantizar que las fuerzas aplicadas a ambos lados de la eje central del cigüeñal sean iguales. Dos de las factores que determinan la fuerza de inercia son el peso de los componentes y la velocidad. Como velocidad no puede ser diferente a cada lado del cigüeñal, es necesario equilibrar los pesos de los componentes a ambos lados del cigüeñal.

Fuerza y momento

Es necesario equilibrar los pesos de los componentes del pistón cuando los cilindros son de diferente tamaño, sería necesario añadir un peso de equilibrio en el lado más ligero.

Fuerza y momento

La gravedad de los momentos son relativas a la fuerza de inercia y puede estar limitado, por las RPM. El contrapeso centrado proporciona una fuerza de inercia en la dirección opuesta que contrarresta la fuerza aplicada por la masa del pistón, reduciendo así el momento del cigüeñal en el plano horizontal. La reducción del momento en el plano horizontal no se elimina sino que es transferida al plano vertical.

Fuerza y momento

El contrapeso se opone al peso de pistón cuando se detiene al final de cada carrera. Al disminuir el momento, es posible ejecutar en un aumento de RPM y mantenerlos aún dentro de sus límites.

Fuerza y momento Lechada epóxica Cemento/arena

Patín relleno de concreto Hormigón

El patín está diseñada para soportar los efectos de la fuerzas y momentos. El propósito del concreto es a actuar como un bloque de inercia y absorber los efectos de las fuerzas y momentos para que no se transmitan al resto de los componentes y ocasionarles vibración. Para garantizar el contacto adecuado del patín con el concreto, se agrega una capa de lechada epoxy.

Fuerza y momento

Estructura de soporte del cilindro

Para reducir los efectos de las fuerzas y momentos, se utilizan soportes de apoyo al cilindro. Normalmente son soldados al patín y atornillados a la parte inferior del distance piece. El apoyo debe ser del tipo “A-frame” para poder soportar la carga de lado provocada por las fuerzas y momentos.

Fuerzas dinámicas que afectan

Gracias …..