Mantenimiento electromecánico de ventiladores industriales: Desmontaje, identificación de partes y puesta en operación

CARRERA:

TECNOLOGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

CICLO:

 VI

GRUPO:

C10 – G2 “D” 

CURSO:

TALLER TALLER DE MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNI ELECTROMECÁNICO

PROFESOR:

SIFUENTES SIFUEN TES INOSTROZA, Teófilo Teófilo Martín

 ALUMNOS:

MIÑANO RUIZ, Cesar MENDOZA MEN DOZA CARRERO, CARRERO, Nelki MENOR MEN OR ALTAMIRANO, ALTAMIRANO, Einer Eine r MONTALVÁN MONTALVÁN ACARO, Yomar PÉREZ DÍAZ, Nelv N elver er

FECHA DE REALIZACIÓN DEL TALLER: TALLER : 11/10/17 FECHA DE ENTREGA DEL INFORME:

22/10/17

INTRODUCCIÓN La nece necesidad sidad de la industria industria competiti com petitiva va actual actua l de asegurar asegura r el correcto funcionamiento de los equipos de producción, así as í como com o de obtener obtene r de ellos os la máx m áxiima disponibili disponibilidad, dad, por lo que el mantenimiento en los equipos ha llevado que mediante métodos dinámicos con la finalidad de predecir las averías av erías e incluso ncluso llegar a determi determ inar la causa del problem problemaa y por tanto procurar erradicarl erradicarla. a. Los ventiladores son las máquinas más usadas para producir el movimiento del aire en la industria. Su funcionam funcionamiento iento se s e basa en la entrega de energía mecánica mec ánica al aire a travé tra véss de un rotor que gira a alta velocidad y que incrementa la energía cinética del fluido, que luego se transforma parcialmente en presión estática. Se dividen en dos grandes grupos: los ventiladores adores axiales axiales y los los venti v entilladores centrífugos. centrífugos.

2|P á g i n a

I.

OBJETIVOS Identifi Ide ntificar car un ventil ve ntilador ador industrial, ndustrial, así as í como com o sus apli aplicaciones. caciones . Conocer y apli aplicar normas de seguridad dad para la la puesta en operación y mantenimiento. Desmontar, Desm ontar, identifi dentificar car partes y proponer soluciones ones a problemas emas en el el ventilador industrial. Realizar mantenimiento preventivo y correctivo y poner en operación un ventilador industrial.

II.

MARCO TEÓRICO 2.1 Ventilador industrial Un ventilador ador industrial es una turbo máqui má quina na que se caracteriza cara cteriza porque el fluido do impulsado es un gas (fluido do compresibl com presible) e) al que que transfiere trans fiere una potencia con un determinado rendimiento. Son máqui m áquinas nas de paletas paletas y motor m otor eléctrico éctrico fundamentalmente destinadas destinadas a la extracci ex tracción ón del aire re en industri ndustrias as y almace almacenes. nes.

Fig. 01 Ventilado Ventilado r indu industri strial al

Los ventiladores adore s industriales industriales son utilizados za dos en los os proces proc esos os industriales ndustriales para transportar aire y gases. Están fabricados para resistir condiciones de operación operación severas, sev eras, tales tales como altas tas temperaturas temperat uras y presiones. presiones. Pueden manejar gases corrosivos con polvo polvo y pueden ser tipo centrifugo centri fugo o axial:

3|P á g i n a

Ventiladores centrífugos: Son aquellos en los cuales el flujo de aire cambia su dirección, en un ángulo de 90°, entre la entrada y salida. Se suelen sub-clasificar, según la forma de las palas o álabes del rotor, de la siguiente manera:

 VENTILADOR

DESCRIPCI N

APLICACI N

CURVADAS HACIA  ADELANTE

Rotor con palas curvadas hacia adelante, apto para caudales altos y bajas presiones. No es auto limitante de potencia. Para un mismo caudal y un mismo diámetro de rotor gira a menos vueltas con menor nivel sonoro.

Se utiliza en instalaciones de ventilación, calefacción y aire acondicionado de baja presión.

Rotor de palas radiales. Es el diseño más sencillo y de menor rendimiento. Es muy resistente mecánicamente, y el rodete puede ser reparado con facilidad. El diseño le permite ser auto limpiante. La potencia aumenta de forma continua al aumentar el caudal.

Empleado básicamente para instalaciones industriales de manipulación de materiales. Se le puede aplicar recubrimientos especiales anti-desgaste. También se emplea en aplicaciones industriales de alta presión.

Rotor de palas planas o curvadas inclinadas hacia atrás. Es de alto rendimiento y auto limitador de potencia. Puede girar a velocidades altas.

Se emplea para ventilación, calefacción y aire acondicionado. También puede ser usado en aplicaciones industriales, con ambientes corrosivos y/o bajos contenidos de polvo.

Similar al anterior, pero con palas de perfil aerodinámico. Es el de mayor rendimiento dentro de los ventiladores centrífugos. Es autolimitante de potencia.

Es utilizado generalmente para aplicaciones en sistemas de HVAC y aplicaciones industriales con aire limpio. Con construcciones especiales puede ser utilizado en aplicaciones con aire sucio.

PALAS RADIALES

INCLINADAS HACIA ATRAS

 AIRFOIL

4|P á g i n a

Rotores de palas curvadas hacia delante con salida radial. Son una variación de los ventiladores radiales, pero con mayor rendimiento. Aptos para trabajar con palas anti desgaste. Son auto limpiantes. La potencia aumenta de forma continua al aumento del caudal.

RADIAL TIP

Como los radiales estos ventiladores son aptos para trabajar en aplicaciones industriales con movimiento de materiales abrasivos, pero con un mayor rendimiento.

Ventiladores axiales: Son aquellos en los cuales el flujo de aire sigue la dirección del eje del mismo. Se suelen llamar helicoidales, pues el flujo a la salida tiene una trayectoria con esa forma. Suelen sub-clasificarse, por la forma de su envolvente, de la siguiente manera:

 VENTILADOR

DESCRIPCION

APLICACION

HELICOIDAL

 Ventiladores aptos para mover grandes caudales de aire con bajas presiones. Son de bajo rendimiento. La transferencia de energía se produce mayoritariamente en forma de presión dinámica.

Se aplica en circulación y extracción de aire en naves industriales. Se instalan en pared sin ningún conducto. Utilizados con objetivo de renovación de aire.

Tienen rendimiento algo superior al anterior y es capaz de desarrollar una presión estática mayor. Por su construcción es apto para intercalar en conductos.

Se utiliza en instalaciones de ventilación, calefacción y aire acondicionado que requieran altos caudales con presión media a baja. También se utiliza en algunos sistemas industriales como cabinas de pintura y extracciones localizadas de humos.

Con diseños de palas AIRFOIL, permiten obtener presiones medias y altas con buenos rendimientos. Las palas pueden ser fijas o de ángulo ajustable

Tiene aplicaciones similares a los TUBEAXIAL, pero con la ventaja de tener un flujo más uniforme y la posibilidad de obtener presiones mayores. Para una

TUBE AXIAL

 VANE AXIAL

5|P á g i n a

determinada prestación es relativamente más pequeño que el ventilador centrifugo equiparable.

CENTRIFOIL

Se trata de un ventilador con rotor centrifugo, pero de flujo axial. Es decir reúne las ventajas del ventilador centrifugo y la facilidad de montaje de un axial con el consiguiente ahorro de espacio.

Las mismas aplicaciones que el ventilador VANE  AXIAL.

2.2 Función de un ventilador industrial El ventilador es una maquina concebida para producir una corriente de aire mediante un rodete con aspas que giran produciendo una diferencia de presiones. Entre sus aplicaciones, destacan las de hacer circular y renovar el aire en un lugar cerrado para proporcionar oxígeno suficiente a los ocupantes y eliminar olores, principalmente en lugares cerrados; así como disminuir la resistencia de transmisión de calor por convección Se utiliza para desplazar aire o gas de un lugar a otro, dentro de o entre espacios, para motivos industriales o uso residencial, para ventilación o para aumentar la circulación de aire en un espacio habitado, básicamente para refrescar.

6|P á g i n a

2.3 Aplicaciones de los ventiladores industriales   



Se utilizan para la ventilación o para aumentar la velocidad del aire en un espacio habitado. Se usan principalmente para producir un flujo de gases de un punto a otro. Se utiliza para asistir a un intercambiador de calor con funciones de disipador o de radiador con el fin de aumentar la transferencia de calor entre sólido y aire. También utilizan unos ventiladores los quemadores de las calderas para aportar el aire necesario a la combustión y facilitar la mezcla combustible comburente en el interior del hogar.

Fig. 02 Ventilador para caldera

2.4 Partes de un ventilador La hélice: Son las que se encargan de producir la corriente de aire fría o caliente, girando a altas o bajas velocidades. Estas se encuentran fabricadas principalmente de materiales como aluminio o pasta que son perfectos, ya que son capaces de soportar las diferentes presiones del aire, y no romperse.

Motor eléctrico: Es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Este es el que contiene todos los elementos que hacen funcionar al ventilador. 7|P á g i n a

Bobina: La bobina por su forma en espiras de alambre enrollados almacena energía en forma de campo magnético. Cojinetes: Encargados de sostener el eje. Estos no se encuentran en los ventiladores de techo, de mesa de piso y de pared.

Eje central o rotor : Hecho principalmente de metal, es el encargado de sostener las hélices y de transferir la energía de la bobina a las hélices, para que roten. Tarjeta de velocidades: Se encarga de dejar pasar la corriente al motor del ventilador mediante unos reguladores de velocidad (por ejemplo: botones, interruptores eléctricos, etc.). Capacitor: Se encargar de regular el flujo de corriente hacia la bobina para controlar las velocidades. Cumple una función parecida a la tarjeta de velocidades.

8|P á g i n a

III.

EQUIPOS Y MATERIALES

ÍTEM

DESCRIPCIÓN

01

Ventilador industrial

02

03

04

05

Prensa hidráulica

Megóhmetro

Destornilladores (estrella y plano)

Pie de rey

ILUSTRACIÓN

OBSERVACIÓN

En el realizamos el respectivo mantenimiento.

Es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferentes áreas.

Nos sirvió para realizar las pruebas de aislamiento.

Para realizar el desmontaje del ventilador industrial, desajustar y ajustar los pernos.

Para medir las longitudes y diámetros de algunos componentes que autorizaba la guía de taller.

9|P á g i n a

06

Juego d e dados, llave de boca, corona y mixtas.

Para realizar el desmontaje del ventilador, desajustar los pernos.

07

Extractor

Nos sirvió para extraer los rodamientos.

08

Kit para montar rodamientos

Sirvió como una ayuda para montar los rodamientos.

09

Trapo industrial

Limpieza del ventilador industrial.

10

Banco de prensa

Sirvió para posicionar al rotor que poseía el motor del ventilador.

10 | P á g i n a

IV.

PROCEDIMIENTO 4.1 VENTILADOR INDUSTRIAL Partes principales del ventilador industrial

2

1

3 5

4

6

TEM

COMPONENTE

01

Turbina

02

Carcaza

03

Eje

04

Rodamientos

05

Chumaceras

06 07

Base Motor

FUNCI N También lamada rotor o rueda que transforma la energía del motor en energía de movimiento del gas que maneja. Elemento en la cual se aloja la turbina y permite,  junto con la turbina, la conversión de energía del motor o energía del movimiento del gas. Elemento que conecta la turbina al motor por medio de algún sistema de trasmisión mecánica. Elementos que permiten la rotación del eje y la turbina. Elemento que sirve como un punto de apoyo para el eje, para sostener su peso, guiarlos en su rotación y evitar deslizamientos. Sobre la cual están todos los elementos. Proporciona la energía suficiente para mover el gas. 11 | P á g i n a

NOTA: El ventilador industrial no tenía el motor eléctrico.

4.2 HOJA DE CHEQUEO NOMBRE DEL EQUIPO: VENTILADOR INDUSTRIAL

RESPONSABLE: C10 G2

FRECUENCIA: -----

FECHA: 11/10/17 n o c

al

a

n

m

c

e

mi

p

ei

ói

z a

Marcar los casilleros de la derecha que describan la condición de los componentes mostrados en la columna de la izquierda.

ói z

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A

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V

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a c E

E

c

p

1.-Motor eléctrico:  A. Base de fijación B. Temperatura C. Vibración D. Ruido

2.-Acoplamiento  A. Ruido B. Vibración C. Limpieza D. Calentamiento

3.-Chumaceras:  A. Lim ieza B. Vibración C. Ruido D.-Se uridad del monta e E. Base de fijación

4.-Rodamiento de chumaceras:  A. Limpieza B. Vibración C. Ruido 12 | P á g i n a

ci A

d

Comentarios Adicionales: El ventilador no tenía motor eléctrico, por esa razón no se pudo realizar la prueba correspondiente.

4.3 DESMONTAJE DEL VENTILADOR INDUSTRIAL

13 | P á g i n a

PROCEDIMIENTO PARA EL DESMONTAJE DEL VENTILADOR 1. Desmontamos la rejilla (protección de la boca del ventilador).

2. Desmontamos la guarda (protección de poleas y faja de ventilador).

Llave N° 15 mixta

Llave N° 15 mixta

3. Desmontamos los prisioneros del eje (polea).

4. Desmontaje de las rejillas de los lados del ventilador.

Llave Allen N° 5 mm

Llave N° 15 mixta

5. Desmontamos los lados del ventilador para poder sacar el rotor del ventilador.

Llave N° 15 mixta

7. Sacado manualmente del rotor del ventilador.

6. Desmontamos los pernos de la chumacera del ventilador.

Llave N° 15 mixta

8.  Aflojamos los prisioneros del eje del rotor.

Llave Allen N° 7 mm

15 | P á g i n a

9. Sacado del eje del rotor.

Martillo de goma

16 | P á g i n a

Dimensión de chumacera:

Diámetro interno Diámetro externo

34.85 mm 45.8 mm

Selección de la chumacera mediante el catálogo:

Dimensiones del canal chavetero del eje del rotor en el lado de la polea:

Diámetro del eje

35.5 mm

Canal chavetero largo

30 mm

 Ancho

77 mm

 Altura

4.4 mm

Diámetro eje con el canal

26 mm

18 | P á g i n a

Eje de rotor

Canal chavetero del centro del eje: Longitud eje mayor  Ancho canal  Altura Longitud eje menor

99 mm 6 mm 3.7 mm 4.1

Chaveta del centro del eje

19 | P á g i n a

Largo  Ancho

99 mm 6. 35 mm

 Alto

5 mm

Rotor del ventilador

Lma Prisionero

Lme De

DI

De

Numero de celdas Longitud menor

32 9.8 cm

Diámetro exterior.

89.1 mm

Diámetro interior.

34.4 mm

Diámetro exterior celda.

45 cm

Longitud mayor

46.3 cm

Diámetro del prisionero

5 mm 20 | P á g i n a

Dimensiones del eje del rotor

Diámetro mayor diámetro menor Diámetro con canal chavetero

89.1mm 34.4mm 37.3 mm

Dimensiones de polea

21 | P á g i n a

Diámetro mayor Diámetro menor Diámetro de eje con chaveta Diámetro del canal del eje Espesor de la polea Canal de la faja interior Canal de la faja exterior

24.5 cm 75.5 mm 30 mm 14.8 mm 18.5 mm 4.6 11.6 mm

Chaveta de la polea

Longitud  Ancho  Altura

34.7 7.7 mm 8.9 mm

4.4 MOTOR DEL VENTILADOR INDUSTRIAL

22 | P á g i n a

PROCEDIMIENTO PARA DESMONTAR EL MOTOR DEL VENTILADOR  1. Quitar la tapa de la caja de conexiones.

2. Retirar tapa trasera que cubre al motor. Destornillador estrella.

Destornillador estrella/plano.

3. Sacar ventilador que posee el motor. Se desmonto a través de la mano.

4. Sacar el rotor Se desmonto a través de la mano.

5. Revisar continuidad para ver si las conexiones están en buenas condiciones.

6. Retirar parte trasera del rotor. Llave de boca N° 10.

Se usó el multímetro.

7. Desmontamos los rodamientos del eje del rotor para ver en el catálogo si coincidían con los códigos que estaban nombrados en los rodamientos. Extractor de 3 garras.

Banco de prensa.

24 | P á g i n a

PROCEDIMIENTO PARA MONTAR EL MOTOR DEL VENTILADOR  1. Montamos los rodamientos que contenía el eje del rotor.

2. Montamos el rotor en el estator.

Prensa hidráulica/lubri cante.

3. Montamos la tapa trasera.

4. Montamos la tapa de la caja de conexiones. Con un destornillador estrella ajustamos los pernos.

Destornillador estrella/plano.

Llave de boca N° 10.

25 | P á g i n a

5. Montamos el ventilador

6. Montamos la tapa del ventilador Destornillador estrella.

26 | P á g i n a

4.4.1

Datos de la placa característica del motor Marca Siemens Frecuencia 60 Hz Grado de protección IP 55 Cos ᴓ   0.77  Velocidad 1700 rpm Torque nominal 7.54/16.6 N.m Potencia 1.8 HP  Voltaje

4.4.2 Pruebas de aislamiento PRUEBA DE RESISTENCIA  VOLTAJE TIEMPO (GΩ)  AISLAMIENTO (V) (s)

Bobina 3-1 con masa (W)

72.0 MΩ  

532

50

Bobina 2 (W)

41.8 MΩ

532

1.10

ILUSTRACI N

Bobina 3 (U)

19.4 GΩ  

537

42

Bobina 1 (U)

17.7 GΩ  

537

40

Bobina 2 (U)

13.4 GΩ

538

1.28

4.4.3

Datos de los rodamientos

RODAMIENTO 1

Código Diámetro exterior Diámetro interior Espesor

6205ZE C3 52 mm 25 mm 15 mm

28 | P á g i n a

RODAMIENTO 2

Código Diámetro exterior Diámetro interior Espesor

6004ZE C3 42 mm 20 mm 12 mm

29 | P á g i n a

4.4.4

Datos del rotor

ROTOR JAULA DE ARDILLA Diámetro del eje 30 mm Diámetro del eje para el 17 mm ventilador Diámetro el eje del motor 24 mm Numero de ranuras 24 ranuras Canal chavetero 14.30 mm / ancho: 7.5 mm Profundidad 4.45 mm

30 | P á g i n a

4.4.5

Inspección externa del motor eléctrico

ÍTEM

COMPONENTE

01

Caja de conexiones

02

03

04

05

Tapa delantera

Ventilador

CONDICIÓN No poseía de algunos pernos, se encontró pernos las cuales no eran de acuerdo a los diámetros de los agujeros. Estaba incompleta con ese componente ya que por una parte nos facilitó desmontar a brevedad el motor. Las paletas estuvieron rotas. El acople del motor estaba roto.

RECOMENDACIÓN Buscar los pernos adecuados de acuerdo al diámetro del agujero requerido, para así no tener problemas al momento de desmontar y montar. Implementar la tapa ya que un motor no debe estar incompleto. Cambio del ventilador por otra nueva.

Hacer limpieza del motor Cuerpo del motor Falto de pintura, en (lijarlo) y lijar para partes estaba corroído. eliminar las partes corroídas. Se encontraba borroso, Placa característica el cual nos perjudico Tener el manual del sacar los datos que fabricante de dicha placa. poseía dicha placa. 4.4.6

Conexión eléctrica del motor.

31 | P á g i n a

32 | P á g i n a

PLAN DE MANTENIMIENTO DEL VENTILADOR INDUSTRIAL Mantenimiento Preventivo y Correctivo a un Ventilador Industrial condicion de los componetes Tareas

  n   o   r  e    i  ó   r  e   r  e   z  o   c   t    i  e   c  a  c    i  e   s   t  e    i  e    l  a   r  e   u    i   r   q     b  r   q   u   a   j   u   e  q   u   e  n  p   o   e   e   c   r    l  u   r   r   r

  r  e   z  a    i  e    i  e   q   u    i  m  p   e   r    l

  a   ó  n   s   i  v   c   i   c  e    i   b  r  a   x    E    V

Programacion

  o   r   s   i  v    l  o   c  e   C  a   x    E

  e   t responsable Enero Febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre novimbre diciembre   q   u   u  r  a   p  a   a  d   e  m 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

MOTOR

Base de fijación Temperatura

 

Mecánico Mecánico

Vibración

Mecánico

Ruido

Mecánico

ACOPLAMIENTO Ruido Vibración

Mecánico Mecánico

Limpieza calentamiento

Mecánico Mecánico

CHUMACERAS

Limpieza  Vibración Ruido Seguridad del montaje Base de fijación

 

Mecánico

 

Mecánico Mecánico

     

Mecánico Mecánico

RODAMIENTOS Y CHUMACERAS

Limpieza  Vibración Ruido

     

Mecánico Mecánico Mecánico

V.

CONCLUSIONES

Se legó a conocer todas las partes que poseía el ventilador industrial, así como su función que cumple cada uno de ello. Se desmonto correctamente el ventilador llegando a conocer dentro de ello las partes internas. Se realizó un plan de mantenimiento preventivo para el ventilador industrial. Los ventiladores industriales son las maquinas más usadas para producir el movimiento del aire en la industria. Por otra parte, también se llegó a comprender las diferentes aplicaciones de un ventilador industrial. VI.

RECOMENDACIONES

 Al término de cada taller, verificar y montar bien la maquina con la que se trabajó. Cuando se desee realizar el proceso de desmontaje del ventilador industrial se debe de realizar de forma ordenada de tal manera que se permita garantizar el montaje idóneo. Siempre mantener el área de trabajo ordenada para así evitar accidentes. Siempre antes de iniciar un trabajo realizar una inspección previa a todo el equipo, porque en algunos equipos puede que existan posibles fallas.

VII.

LINKOGRAFÍA

https://www.quiminet.com/articulos/que-son-los-ventiladores-industriales15349.htm http://www.chiblosa.com.ar/spanish/herramientas/teoria_de_los_ve ntilador es.htm#clas https://www.slideshare.net/LuisCardozo24/ventiladoresluiscardozo http://www.chiblosa.com.ar/spanish/herramientas/teoria_de_los_ventilador es.htm#clas

VIII.

ANEXOS 1. FICHA TÉCNICA DE CHUMACERA

35 | P á g i n a

2. FICHA TÉCNICA DE MOTOR ELÉCTRICO

36 | P á g i n a