Movimiento Dinámico (Crecimiento Térmico) del Equipo Giratorio

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Alinear una máquina con relación a su posición de alineación en funcionamiento es esencial para lograr una operación confiable y eficiente de la misma. No es suficiente solo considerar la posición en frío de la máquina para su alineación de ejes. La posición de alineación del eje de una máquina cambiará desde su estado en frío hasta su estado de máxima ejecución. Ciertas máquinas se moverán más que otras si sufren cambios extremos de temperatura y/o si están conectadas a grades sistemas de tubería. Los dos tipos más comunes de máquinas que se encuentran en esta categoría son las bombas de alimentación de calderas y las turbinas de gas. En estas máquinas se debe considerar el movimiento dinámico para calcular sus objetivos de alineación en frío.

El movimiento dinámico ocurre cuando las circunstancias de la alineación del eje cambian de una máquina en frío a unas condiciones de funcionamiento en caliente. El movimiento dinámico de las máquinas está conformado por una combinación de movimientos debido al crecimiento térmico y al movimiento de torque. La mala alineación en el acoplamiento representa el cambio total que ocurre debido a estos dos componentes. No hay ninguna razón para separar los dos componentes del cambio dinámico a menos que se planee corregir la fuente de estos. Esto requerirá de una gran cantidad de tiempo y dinero. Lo mejor que se puede hacer es corregir los cambios cuando afecten a la máquina en el acoplamiento. Existen diferentes formas para determinar el movimiento dinámico.

La forma más fácil es no medirlo para nada. Use un objetivo de alineación preexistente. Un objetivo de alineación puede provenir del fabricante del acoplamiento, del fabricante de la máquina o de una especificación interna. Si no hay objetivos de alineación preexistentes, la siguiente cosa más fácil por hacer es desarrollar un cálculo teórico. Este no es un cálculo exacto del movimiento dinámico en el acople pero es mejor que no hacer nada. Este es un cálculo teórico de cuanto la cubierta de la máquina se expandirá de una condición de funcionamiento en frío a una en caliente, sin poner atención al movimiento de torque. Multiplique la constante del material de la cubierta de la máquina por la distancia del plano de la cuña al centro del eje, por la diferencia en temperatura de caliente a frio. Haga esto desde el lado de accionamiento y desde el lado opuesto al de accionamiento de la máquina de forma independiente. Esto se hace así pues la temperatura, cuando está caliente,  desde el lado de accionamiento hasta el opuesto a este puede variar lo suficiente para afectar el ángulo en el acoplamiento. La forma más dispendiosa pero más exacta para generar un objetivo de alineación para su máquina es medirla. Medir el movimiento dinámico de su máquina es la única forma de lograr el objetivo de alineación exacta. El único otro método tradicional para determinar el movimiento dinámico es un chequeo de alineación en caliente. Este no es un método recomendado pues captura el movimiento sin torque y muchos de los cambios térmicos se pierden antes de que las lecturas de desalineación en caliente  sean registradas.

La mejor forma de determinar el movimiento dinámico de una máquina es implementar un sistema de monitoreo en tiempo real basado en un láser. Esta aproximación garantizará que toda la información de movimiento de una máquina será recolectada y que el movimiento pueda ser verificado en diferentes ejecuciones. Las figuras uno y dos muestran un sistema de monitoreo basado en un láser montado en un motor – máquina de bombeo de alimentación de una caldera.

Figure 1Figure 2


El monitor y los objetivos se montan a los soportes del acoplamiento para que el sistema de monitoreo despliegue el movimiento relativo a lo largo del acoplamiento. El movimiento que el sistema de monitoreo registra, emula la forma en que los ejes se están moviendo con relación a sí mismos. La tabla uno muestra el desbalance vertical de la máquina en un periodo de tres días.


Tabla 1: Desbalance Vertical y temperatura de un motor en relación con la máquina de bombeo a la caldera.

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Esta máquina estaba localizada en el exterior. Usted puede ver como afecta la temperatura a la máquina a lo largo del día. La máquina se prende  el 5/10/09 a las 11:00 AM y aunque la máquina está funcionando con una carga constante, el movimiento debido al ambiente no desaparece. Los métodos convencionales como los cálculos teóricos o los chequeos instantáneos del movimiento no capturarán el cambio incremental del movimiento de la máquina, lo que puede conducir a conclusiones incorrectas.

Esta bomba presuntamente tiene muy poco movimiento vertical pues tiene un montaje central. El motor y la tubería conectada a la bomba aun tendrán un efecto en la alineación vertical. Recolectar esta información le permite tomar una decisión acerca de con cuales condiciones será alineada la máquina. Esta información es recolectada para el desbalance vertical, el ángulo vertical, el desbalance horizontal y el ángulo horizontal. Toda la información de los cambios en la alineación dinámica es interpretada y convertida en objetivos de alineación. Los objetivos de alineación son usados como la posición final de la máquina para un procedimiento de alineación en frío.

Algunos computadores de alineación láser pueden aceptar los objetivos. Si su sistema de alineación no tiene esta capacidad o si está usando indicadores de cuadrante, es una buena idea graficar la posición de alineación final deseada. Usted puede tener números de movimiento dinámico que son generados de diferentes fuentes así que se desplegarán de forma diferente. Es por eso que nunca es una mala idea graficar su alineación. Esto reducirá los errores y el tiempo total para completar una alineación de ejes. Si usted emplea este proceso en todas sus máquinas, mejorará la eficiencia e incrementará el tiempo de funcionamiento de las máquinas.

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