Diseño de un formato electrónico para fichas técnicas basadas en la Norma ISO 14224

Resumen

El presente estudio consistió en el diseño de formatos electrónicos de fichas técnicas basadas en la norma ISO 14224 de los equipos dinámicos del proceso productivo de la empresa Orinoco Iron gracias al diseño de formatos de fichas técnicas y la elaboración de una base de datos incluyendo los equipos dinámicos del departamento de Gerencia de Mantenimiento. Lo anterior, se logró al identificar las necesidades específicas de los empleados a la hora de buscar información referente a los equipos. Realizando entrevistas estructuradas y no estructuradas a los supervisores e inspectores mecánicos para la obtención de la descripción del proceso de búsqueda de información revisando y analizando los manuales y diferentes bases de datos existentes en la empresa, editando la información encontrada de forma de crear una base de datos que atienda a las exigencias del departamento sin suministrar información encontrada de forma de crear una base de datos que atienda a las exigencias del departamento sin suministrar información redundante o irrelevante. El tipo de investigación realizada fue de carácter descriptivo y de ejecución ya que la investigación teórica se puso en funcionamiento durante la realización de la base de datos de fichas técnicas, obteniéndose como resultados el diagnostico del cumplimiento de la norma ISO 14224 y las no conformidades, el diseño de los formatos de fichas técnicas y una base de datos de de fichas técnicas referente a los equipos dinámicos del Departamento.

Palabras Claves: Mantenimiento, Ficha Técnica, ISO 14224, Equipos Dinámicos, Base de Datos.

Introducción

La decisión de introducir en una organización o empresa un sistema de administración de información se da a cabo debido a la necesidad de organizar adecuadamente el manejo de la misma y así lograr la optimización el manejo de los equipos productores. Obteniendo como resultados el mejoramiento de todos sus aspectos tanto de costos y calidad, por lo que Orinoco Iron ha tenido la iniciativa de elaborar fichas técnicas con la finalidad de mejorar el acceso de la información dentro de la empresa y así agilizar el comienzo de los trabajos de mantenimiento.

La Empresa Orinoco Iron al regirse por normas que permitan obtener mejoras continuas en los procesos, posee un sistema de administración de datos de equipos que muestra información diversa acerca de los datos de estos pero dicho sistema requiere ser optimizado organizando la información bajo normas internacionales de mantenimiento y procesos

Esta investigación tiene como misión la realización de formatos de fichas técnicas así como la elaboración una base de datos de estas dirigidas hacia los equipos dinámicos del departamento de Gerencia de mantenimiento, con el fin de optimizar el acceso de información a los archivos existentes referente a la maquinaria. Lo anterior, se logra analizando la normativa de la empresa, realizando entrevistas abiertas estructuradas y no estructuradas a los inspectores mecánicos para la obtención de la descripción de las tareas y analizando las bases de datos existentes.

Las mejoras al proceso de administración de datos permitirán mostrar a entes tanto internos como externos un Sistema de Fichas Técnicas que permita la posibilidad del manejo, consulta y recuperación de información cumpliendo con los requisitos de la Norma ISO 14224:2006

La presente investigación está estructurada en cuatro (4) capítulos, distribuidos de la siguiente manera: Capítulo I, formado por el planteamiento del problema, objetivos generales y específicos, alcance y justificación del problema, además de una breve explicación de los logros obtenidos según el plan de trabajo. El Capítulo II, formado por el marco teórico, en el cual se encuentran los antecedentes de la empresa, bases teóricas, bases legales y antecedentes de la investigación. El Capítulo III, referido al marco metodológico, formado por los tipos de investigación, diseño de la investigación, descripción de los instrumentos y técnicas de recolección de datos. Por último, el Capítulo IV en el cual se desarrollan los objetivos específicos con la finalidad de lograr el objetivo general

CAPITULO I

El problema

A continuación se observaran el planteamiento del problema, el objetivo general, los objetivos específicos, el alcance, la justificación del problema y las limitaciones del trabajo realizado, los cuales conforman el capítulo I

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La empresa Orinoco Iron se encarga de la producción de briquetas de hierro en caliente mediante el uso del proceso Finmet, en su planta ubicada en la Zona Industrial Matanzas, Puerto Ordaz, Estado Bolívar, la cual se encuentra conformada por cuatro trenes de producción divididos en dos módulos. Cada tren de producción cuenta con un circuito de cuatro reactores en serie, donde los finos de mineral de hierro son reducidos para obtener hierro metálico que se usará para la conformación de las briquetas.

Actualmente el departamento de gerencia mantenimiento de Orino Iron desea mejorar la accesibilidad de la información de los equipos de las plantas para maximizar la efectividad al realizar el manteniendo, compra, reparación y manejo de los mismos. Los departamentos han venido ejecutando actividades operativas, de acuerdo a la información establecida por los manuales de los equipos y fichas técnicas encontradas en bases de datos, a pesar de que esta información suele encontrarse dispersada, incompleta, desorganizada y desactualizada, en función de contar con un trabajo eficaz y eficiente, es necesario actualizar e implantar fichas técnicas basadas en la norma ISO 14224:2006 que permita a la empresa el registro los datos de identificación, diseño y aplicación de la maquinaria con que cuenta en una sola base de datos, así unificando la información con que cuenta la empresa.

OBJETIVOS

Con el desarrollo de la presente investigación se pretende alcanzar los siguientes objetivos

1.2. OBJETIVO GENERAL

Diseñar formatos electrónicos para ficha técnicas basadas en la norma ISO 14224:2006 de los equipos rotatorios del proceso productivo de Orinoco Iron.

1.2.1. OBJETIVOS ESPECIFÍCOS

• Analizar la documentación técnica disponible acerca de los Equipo Dinámicos pertenecientes a la empresa

• Aplicar entrevistas abiertas estructuradas y no estructuradas a los inspectores mecánicos para la obtención de información.

• Diseñar Formatos de fichas técnicas que satisfagan las necesidades del personal del Departamento de Gerencia de Mantenimiento y se cumplan con las normativas de la empresa y la norma ISO 14224:2006

• Diagnosticar el cumplimiento de los formatos de las fichas técnicas ante la norma ISO 14224:2006 y las no conformidades.

• Realizar una base de datos basada en fichas técnicas dirigidas a los equipos dinámicos del departamento de Gerencia de Mantenimiento bajo el cumplimiento de la Norma ISO 14224:2006

• Validar la efectividad de las fichas técnicas ante las autoridades requeridas

1.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.

Optimizar el sistema de documentación con el fin de mejorar el constante manejo de información en materia de equipos dinámicos en la gestión de Mantenimiento, mediante el uso de fichas técnicas con el fin de garantizar una excelente interacción del usuario durante el uso del sistema.

1.4. ALCANCE

El presente estudio está orientado al diseño de un sistema informático de registro de información enfocado en fichas técnicas basadas en la norma ISO 14224:2006 y realizar una base de batos de los equipos dinámicos del departamento de Gerencia de Mantenimiento con la misión de mejorar la accesibilidad a la información disponible para los equipos rotatorios de la planta de la empresa Orinoco Iron.

1.5. LIMITACIONES

Para la elaboración de las fichas técnicas basadas en la norma ISO 14224:2006 es necesario poseer un conocimiento profundo de las características de los equipos, los datos de diseño, identificación y aplicación. Por esto, es indispensable la colaboración de los inspectores y demás personal relacionado con el manejo y mantenimiento de los mismos, los cuales no siempre están a disposición por sus obligaciones con la empresa, lo cual evita que se agilice la elaboración de los análisis de riesgos.

CAPITULO II

Marco teórico

En el presente capítulo se exponen la revisión de la literatura, las bases teóricas, preguntas de investigación y sistemas de variables que fundamentan el estudio realizado.

GENERALIDADES DE LA EMPRESA

2.1. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

ORINOCO IRON S.C.S. es creadora del proceso FINMET®, se caracteriza por ser la compañía pionera y con mayor experiencia en la operación y en el desarrollo de procesos de reducción directa basados en la técnica de lechos fluidizados. Una compañía venezolana, dedicada a la producción y comercialización preferentemente internacional de hierro briqueteado en caliente, su tecnología fue desarrollada por FIOR de Venezuela S.A. la cual fue fundada el 3 de agosto de 1973. La empresa FIOR debe su nombre a las iniciales en inglés "Fluidized Iron Ore Reducción" (reducción de mineral de hierro en lecho fluidizado). En el Anexo N°2 se muestra una foto de la empresa e igualmente en el Anexo N°3se describe el proceso productivo.

2.1.1. Ubicación geográfica

ORINOCO IRON S.C.S. está ubicada dentro del perímetro urbano de Ciudad

Guayana, en la parcela UD-507-01-02 de la Zona Industrial Matanzas Norte, sobre el margen derecho del Rio Orinoco a unos 17km del punto de confluencia de los ríos Orinoco y Caroní, específicamente en la Avenida Norte – Sur 7, ocupando un área de extensión de 550.000m2. Se encuentra adyacente a la planta RDI-FIOR, a la Industria Siderúrgica del Orinoco (Planta de fabricación de acero), CVG Venalum y CVG Alcasa (Plantas de fabricación de Aluminio primario), CVG Carbonorca (Planta de fabricación de ánodos), CVG Fesilven (Planta de fabricación de ferrocilicio) y Sidetur (Plantas de Venprecar y Casima). Puerto Ordaz, Estado Bolívar. Venezuela.

2.1.2. Reseña histórica

A continuación se presenta un cuadro cronológico indicando con detenimiento eventos importantes que definido la historia de la empresa Orinoco Iron desde sus inicios.

Figura 1: Cuadro Cronológico de la empresa Orinoco Iron. Extraído de la base de datos de Intranet Orinoco Iron. 2006. 2 de Febrero del 2012

2.1.3. Misión y visión

Misión

Producir y suministrar oportunamente unidades de hierro metálico al mercado siderúrgico mundial dentro de los parámetros de calidad acordados en una estrecha relación de servicios.

Visión

Ser el productor y suministrador de unidades de hierro metálico más competitivo y confiable del mundo; operando sin accidentes, con mínimo impacto ambiental, alta responsabilidad legal y social, suplidores confiables y con personal, clientes y accionistas satisfechos.

2.1.4. Política integrada (calidad, ambiente, seguridad y salud ocupacional)

En ORINOCO IRON S.C.S estamos comprometidos a fabricar y comercializar briquetas de hierro de reducción directa, superando las expectativas de nuestros clientes, en armonía con la naturaleza, controlando los impactos ambientales y asegurando la salud y seguridad de nuestros trabajadores, a través del mejoramiento continuo de nuestros procesos y productos, con un margen adecuado de utilidad y cumpliendo con los requisitos legales y reglamentarios aplicables.

2.1.5. Organigrama general de Orinoco Iron S.C.S.

A continuación se presenta un diagrama de estructura organizativa en el cual se muestra la jerarquización de la gerencia de la empresa Orinoco Iron.

Figura 2. Diagrama de estructura organizativa de Orinoco Iron. Extraído de Intranet Orinoco Iron. 2006. 2 de Febrero del 2012

Actualmente la Empresa se encuentra realizando cambios en su estructura Organizativa.

2.1.6. Organigrama de la Gerencia de Mantenimiento de Orinoco Iron

S.C.S.

A continuación se presenta un diagrama de la estructura organizativa de la Gerencia de Mantenimiento de la empresa Orinoco Iron.

Figura 3. Diagrama de Estructura organizativa de la Gerencia de Mantenimiento. Extraído de Intranet Orinoco Iron. 2006. 2 de Febrero del 2012

_ Gerencia de Mantenimiento: El objetivo funcional de la Gerencia de

Mantenimiento de Orinoco Iron, es planificar, elaborar y ejecutar programas de mantenimiento que aseguren una adecuada disponibilidad y confiabilidad de los equipos e instalaciones inherentes al proceso productivo, con el fin de cumplir con los planes de producción al menor costo posible. Consta de las siguiente

Superintendencias Generales:

_ Superintendencia General de Planificación de Mantenimiento: Diseña, coordina y evalúa las estrategias, planes y programas de mantenimiento soportados por procedimientos y sistemas de información para garantizar la disponibilidad y confiabilidad de los equipos del proceso productivo.

_ Superintendencia General de Mantenimiento Mecánico: Ejecuta el mantenimiento preventivo y correctivo a todos los equipos mecánicos inherentes al proceso productivo, de acuerdo a los programas y órdenes de trabajo correspondientes. Realiza la reparación a los equipos mecánicos y neumáticos en los talleres destinados al efecto de acuerdo a los programas de lubricación establecidos en la planta.

_ Superintendencia General de Electricidad e Instrumentación: Ejecuta el mantenimiento preventivo y correctivo a todos los equipos eléctricos, electrónicos y neumáticos inherentes al proceso productivo, de acuerdo a los programas y órdenes de trabajo correspondientes. Realiza la reparación a los equipos neumáticos en los talleres destinados al efecto.

_ Superintendencia General de Planificación, Programación y Control de

Paradas. Paradas: Planifica, organiza y dirige los procesos de definición de alcance, programación, logística, administración y seguimiento del mantenimiento durante las paradas. Almacén: Coordina y controla la adquisición y resguardo de repuestos, suministros, e insumos a fin de cubrir la demanda durante la operación y paradas garantizando la entrega oportuna a los clientes.

_ Superintendencia General Ejecución de Paradas: Ejecuta el mantenimiento preventivo y correctivo a todos los equipos mecánicos inherentes al proceso productivo, de acuerdo a los programas de paradas.

_ Superintendencia General de Manejo de Mineral y Producto: Ejecuta el mantenimiento preventivo y correctivo a los equipos mecánicos del Área de

Manejo de Mineral y Producto, inherentes al proceso productivo de acuerdo a lo programas y ordenes de trabajo correspondientes.

2.2. FICHA TÉCNICA 

Es un documento que resume el rendimiento y otras características técnicas de un producto, máquina, componente el material, un subsistema o el software con el suficiente detalle para ser utilizada por un ingeniero de diseño para integrar el componente en un sistema. Típicamente, una hoja de datos es creada por el componente / subsistema / fabricante del software y comienza con una página de introducción que describe el resto del documento, seguido por los listados de características específicas, con información sobre la conectividad de los dispositivos. En los casos en que hay código fuente pertinente para incluir, por lo general se une cerca del final del documento o separada en otro fichero

Ficha técnica Electrónica

Una ficha técnica electrónica especifica las características de una estructura formal que permite que la información es procesada por una máquina. Tales descripciones legibles por máquina puede facilitar la recuperación de información, presentación, diseño, pruebas, el descubrimiento de la interconexión, la verificación y el sistema. Los ejemplos incluyen las hojas de transductores electrónicos de datos para la descripción de las características del sensor, y descripciones de dispositivos en Electrónica o descripciones en lenguajes de marcado, como SensorML

Objetivos de las Fichas Técnicas

Dependiendo de la finalidad específica, una hoja de datos puede ofrecer un valor promedio, un valor típico, un intervalo típico, las tolerancias de ingeniería, o un valor nominal. El tipo y la fuente de datos son por lo general se indica en la hoja de datos.

2.2.1. Normas y Normalización

La normalización o estandarización es la redacción y aprobación de normas que se establecen para garantizar el acoplamiento de elementos construidos independientemente, así como garantizar el repuesto en caso de ser necesario, garantizar la calidad de los elementos fabricados, la seguridad de funcionamiento y trabajar con responsabilidad social.

La normalización es el proceso de elaborar, aplicar y mejorar las normas que se aplican a distintas actividades científicas, industriales o económicas con el fin de ordenarlas y mejorarlas. La asociación estadounidense para pruebas de materiales (ASTM) define la normalización como el proceso de formular y aplicar reglas para una aproximación ordenada a una actividad específica para el beneficio y con la cooperación de todos los involucrados.

Según la ISO (International Organization for Standarization) la normalización es la actividad que tiene por objeto establecer, ante problemas reales o potenciales, disposiciones destinadas a usos comunes y repetidos, con el fin de obtener un nivel de ordenamiento óptimo en un contexto dado, que puede ser tecnológico, político o económico.

La normalización persigue fundamentalmente tres objetivos:

• Simplificación: se trata de reducir los modelos para quedarse únicamente con los más necesarios.

• Unificación: para permitir el intercambio a nivel internacional.

• Especificación: se persigue evitar errores de identificación creando un lenguaje claro y preciso.

Las elevadas sumas de dinero que los países desarrollados invierten en los organismos normalizadores, tanto nacionales como internacionales, es una prueba de la importancia que se da a la normalización.

Normalización y certificación

Hay que tener en cuenta que normalización y certificación no son lo mismo. Normalización consiste en elaborar, difundir y aplicar normas. Mientras que la certificación es la acción llevada a cabo por una entidad reconocida

Teorías basadas en las normas:

Una Norma es un documento técnico establecido por consenso que:

1. Contiene especificaciones técnicas de aplicación voluntaria.

2. Ha sido elaborado con la participación de las partes interesadas: fabricantes, usuarios y consumidores, centros de investigación y laboratorios, universidades, sector oficial, asociaciones y colegios profesionales

3. Se basa en los resultados consolidados de la ciencia, la tecnología y la experiencia.

4. Provee para el uso común y repetitivo, reglas, directrices o características dirigidas a alcanzar el nivel óptimo de orden en un contexto dado.

5. Es aprobada por un organismo reconocido.

Las normas ofrecen un lenguaje común de comunicación entre las empresas, los usuarios y los consumidores, establecen un equilibrio socioeconómico entre los distintos agentes que participan en las transacciones comerciales, son la base de cualquier economía de mercado y, un patrón necesario de confianza entre cliente y proveedor.

Según la Ley del Sistema Venezolano para la Calidad, la normalización es una:

"actividad que establece, con respecto a problemas actuales o potenciales, disposiciones de uso común y continuado, dirigidas a la obtención del nivel óptimo de orden en un contexto dado". La normalización cubre cualquier material, componente, equipo, sistema, interfaz, protocolo, procedimiento, función, método o actividad.

Norma ISO

Esta Norma Internacional proporciona una base amplia para la recolección de (RM) de confiabilidad y mantenimiento de datos en un formato estándar para los equipos en todas las instalaciones y las operaciones dentro de las industrias de petróleo, gas natural y petroquímicos, la cual también puede ser aplicada a todo otros tipos de industrias durante el ciclo de vida útil de los equipos. En él se describe la recopilación de datos-los principios y los términos asociados y definiciones que constituyen un "lenguaje de fiabilidad" que puede ser útil para la comunicación de la experiencia operacional. Los modos de falla definidas en la parte normativa de esta norma puede ser utilizado como un "diccionario de sinónimos de fiabilidad" de las diversas cuantitativa, así como las aplicaciones cualitativas. Esta Norma Internacional también describe el control de calidad de los datos y las prácticas de aseguramiento para proporcionar orientación para el usuario.La estandarización de las prácticas de recopilación de datos facilita el intercambio de información entre las partes, por ejemplo, las plantas, los propietarios, fabricantes y contratistas. Esta Norma Internacional establece los requisitos que cualquier Inhouse o el sistema de RM disponible en el mercado de datos se requiere para satisfacer al diseñado para el intercambio de datos de RM. Al crear estándares

Norma ISO 14224:2006

ISO 14224:2006 proporciona una base amplia para la recolección de (RM) de confiabilidad y mantenimiento de datos en un formato estándar para los equipos en todas las instalaciones y las operaciones dentro de las industrias de petróleo, gas natural y petroquímicos durante el ciclo de vida útil de los equipos. En él se describe la recopilación de datos-los principios y los términos asociados y definiciones que constituyen un "lenguaje de fiabilidad" que puede ser útil para la comunicación de la experiencia operacional. Los modos de falla definidas en la norma ISO 14224:2006 puede ser utilizado como un "diccionario de sinónimos de fiabilidad" de las diversas cuantitativa, así como las aplicaciones cualitativas. ISO 14224:2006 también describe el control de calidad de los datos y las prácticas de aseguramiento para proporcionar orientación para el usuario que opere y realice mantenimiento a estas. La estandarización de las prácticas de recopilación de datos facilita el intercambio de información entre las partes, por ejemplo, las plantas, los propietarios, fabricantes y contratistas. ISO 14224:2006 establece los requisitos que cualquier in-house o el sistema de RM disponible en el mercado de datos se requiere para satisfacer al diseñado para el intercambio de datos de registro de equipos, registro de mantenimiento y de RM.ISO 14224:2006 recomienda una cantidad mínima de datos que se requiere que se recojan y se centra en las dos cuestiones principales: las necesidades de datos para el tipo de datos que deben recogerse para su uso en diversas metodologías de análisis y el formato de datos estandarizado para facilitar el intercambio de fiabilidad y datos de mantenimiento entre las plantas. Las siguientes categorías principales de datos deben ser recogidos: datos de los equipos, por ejemplo, taxonomía de los equipos, los atributos de equipo, los datos de falla, por ejemplo, causa de la falla, consecuencia de un fracaso; los datos de mantenimiento, por ejemplo, acción de mantenimiento, recursos utilizados, consecuencia de mantenimiento, tiempo de inactividad. ISO 14224:2006 no se aplica a los datos sobre cuestiones de costos (directo); los datos de las pruebas de laboratorio y la fabricación (por ejemplo, pruebas de por vida acelerada); completas fichas de datos de equipos (sólo los datos relevantes para ver la evaluación del desempeño de la confiabilidad se incluyen); adicionales en datos de los servicios que un operador, en forma individual, se puede considerar útil para su operación y mantenimiento, y los métodos para analizar y aplicar datos de RM (sin embargo, los principios para la forma de calcular algunos parámetros de fiabilidad básica y de mantenimiento están incluidas)

Alcance

Este Estándar Internacional proporciona una base comprensiva para la recopilación de datos de Confiabilidad y Mantenimiento (CM) en un formato estándar en las áreas de perforación, producción, refinación y transporte por tubería de petróleo y gas natural.

Este Estándar Internacional da las pautas para especificación, recopilación y aseguramiento de la calidad de datos de Confiabilidad y Mantenimiento que facilitan la recopilación de los datos (CM). Los datos permitirán al usuario cuantificar la confiabilidad del equipo y comparar la confiabilidad de equipos de características similares.

Se puede determinar los parámetros de confiabilidad, analizando los datos, para ser usados en diseños, operación y mantenimiento. Sin embargo, este Estándar Internacional no es aplicable al método de análisis para los datos CM.

Los objetivos principales de este Estándar Internacional son:

• a) para especificar los datos a ser recopilados para el análisis de:

• diseño y configuración del sistema;

• seguridad, confiabilidad y asequibilidad de sistemas y plantas;

• costo del ciclo de vida;

• planificación, optimización y ejecución de mantenimiento.

• b) para especificar los datos en un formato estandarizado a fin de:

• permitir el intercambio de datos de Confiabilidad y Mantenimiento entre planta, propietarios, fabricantes y contratistas;

• asegurar que los datos de Confiabilidad y Mantenimiento sean de suficiente calidad para el análisis que se piensa realizar.

Este Estándar Internacional es aplicable a todos los tipos de equipos utilizados en la Industria Petrolera y de Gas Natural, tales como equipos de proceso (utilizados en instalaciones en tierra y costa – afuera), equipos submarinos, equipos de terminación de pozos y equipos de perforación.

Este Estándar Internacional es aplicable a datos recopilados en la fase operacional.

Debido a la diversidad de usos para los datos CM, se hace hincapié en que para cada programa de recopilación de datos, se debe prestar atención al nivel apropiado de los datos requeridos.

2.3 EQUIPOS

Los Equipos son conjuntos de piezas o elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con un fin determinado.

Equipo dinámico

Todo equipo o maquinaria que tiene un movimiento ya sea céntrico, concéntrico, vibratorio excepto que este estático. Entre los cuales podemos mencionar los compresores, las bombas, los ventiladores, cita transportadoras, entre otros.

Compresores

Se definen como máquinas que sirven para hacer ganar una energía a un fluido compresible, generalmente bajo la forma de presión.

Clasificación de los Compresores:

• Turbocompresores:

Los turbocompresores son los más comunes y están constituidos fundamentalmente por un rotor provisto de alabes, que gira dentro de una carcasa de hierro fundido o acero, herméticamente cerrada, de forma que pueda producirse un gradiente de presión entre la entrada y la salida de la máquina en virtud de la acción de los alabes del rotor sobre el fluido. Se trata, pues, de máquinas con gradiente de presión dinámico.

La dirección del flujo puede ser radial o axial y así se tienen en el primer caso a los compresores radiales o centrífugos, y en el segundo a los axiales. En ambos tipos, el fluido, a la salida del rotor pasa a un difusor que convierte parcialmente la energía dinámica en estática. El difusor forma parte de la carcasa, bien sea como ducto abocinado en los centrífugos o como alabes fijos en los axiales.

• Compresores Reciprocantes o de Pistón:

En los compresores reciprocantes el proceso de compresión se lleva a cabo por medio de un pistón que se mueve alternativamente dentro de un cilindro, tomando y descargando el fluido por medio de válvulas. Este tipo de compresores, aunque hoy en día está menos generalizado que el de los turbocompresores, tiene sin embargo, aplicación en ciertos servicios, sobre todo en aquellos casos donde se requieren presiones en la descarga superiores a 500bar absolutos.

• Compresores Rotativos Positivos y Bombas de Vacío:

En los compresores rotativos positivos el fluido entra y sale de la máquina a través de lumbreras adecuadas en la carcasa, dentro de la cual, un rotor lo desplaza en un solo sentido en forma acumulativa, a la vez que eleva la presión. La forma del rotor determina dos tipos: de paletas deslizantes y de tornillo o lóbulo.

Bombas

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

Tipos de bombas

La principal clasificación de las bombas según el funcionamiento en que se base:

Bombas de desplazamiento positivo o volumétrico, en las que el principio de funcionamiento está basado en la hidrostática, de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que también se denominan bombas volumétricas. En caso de poder variar el volumen máximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en

• Bombas de émbolo alternativo, en las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la acción de un émbolo o de una membrana. En estas máquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistón, la bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial.

• Bombas volumétricas rotativas o rotoestáticas, en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presión) hasta la zona de salida (de alta presión) de la máquina. Algunos ejemplos de este tipo de máquinas son la bomba de paletas, la bomba de lóbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristáltica.

Bombas rotodinámicas, en las que el principio de funcionamiento está basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el fluido, aplicando la hidrodinámica. En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con álabes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de máquinas el flujo del fluido es continuo. Estas turbomáquinas hidráulicas generadoras pueden subdividirse en:

• Radiales o centrífugas, cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor.

• Axiales, cuando el fluido pasa por los canales de los álabes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro.

• Diagonales o helicocentrífugas cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra dirección entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete.

Según el tipo de accionamiento

• Electrobombas. Genéricamente, son aquellas accionadas por un motor eléctrico, para distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por motores de combustión interna.

• Bombas neumáticas que son bombas de desplazamiento positivo en las que la energía de entrada es neumática, normalmente a partir de aire comprimido.

• Bombas de accionamiento hidráulico, como la bomba de ariete o la noria.

• Bombas manuales. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancín.

Tipos de bombas de émbolo

Bomba aspirante

En una "bomba aspirante", un cilindro que contiene un pistón móvil está conectado con el suministro de agua mediante un tubo. Una válvula bloquea la entrada del tubo al cilindro. La válvula es como una puerta con goznes, que solo se abre hacia arriba, dejando subir, pero no bajar, el agua. Dentro del pistón, hay una segunda válvula que funciona en la misma forma. Cuando se acciona la manivela, el pistón sube. Esto aumenta el volumen existente debajo del pistón, y, por lo tanto, la presión disminuye. La presión del aire normal que actúa sobre la superficie del agua, del pozo, hace subir el líquido por el tubo, franqueando la válvula-que se abre- y lo hace entrar en el cilindro. Cuando el pistón baja, se cierra la primera válvula, y se abre la segunda, que permite que el agua pase a la parte superior del pistón y ocupe el cilindro que está encima de éste. El golpe siguiente hacia arriba hace subir el agua a la espita y, al mismo tiempo, logra que entre más agua en el cilindro, por debajo del pistón. La acción continúa mientras el pistón sube y baja.

Una bomba aspirante es de acción limitada, en ciertos sentidos. No puede proporcionar un chorro continuo de líquido ni hacer subir el agua a través de una distancia mayor a 10 m. entre la superficie del pozo y la válvula inferior, ya que la presión normal del aire sólo puede actuar con fuerza suficiente para mantener una columna de agua de esa altura. Una bomba impelente vence esos obstáculos.

Bomba impelente

La bomba impelente consiste en un cilindro, un pistón y un caño que baja hasta el depósito de agua. Asimismo, tiene una válvula que deja entrar el agua al cilindro, pero no regresar. No hay válvula en el pistón, que es completamente sólido. Desde el extremo inferior del cilindro sale un segundo tubo que llega hasta una cámara de aire. La entrada a esa cámara es bloqueada por una válvula que deja entrar el agua, pero no salir. Desde el extremo inferior de la cámara de aire, otro caño lleva el agua a un tanque de la azotea o a una manguera.

Bomba centrífuga

Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial requeridas. El fluido entra por el centro del rodete, que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba, que por el contorno su forma lo conduce hacia las tubuladuras de salida o hacia el siguiente rodete

Ventilador

Un ventilador es una máquina de fluido 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 la de disminuir la resistencia de transmisión de calor por convección. Fue inventado en 1882 por el estadounidense Schuyler S. Wheeler.

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. Por esta razón, es un elemento indispensable en climas cálidos.

Un ventilador también es la turbomáquina que absorbe energía mecánica y la transfiere a un gas, proporcionándole un incremento de presión no mayor de 1.000 mmH2O aproximadamente, por lo que da lugar a una variación muy pequeña del volumen específico y suele ser considerada una máquina hidráulica.

En energía, los ventiladores se usan principalmente para producir flujo de gases de un punto a otro; es posible que la conducción del propio gas sea lo esencial, pero también en muchos casos, el gas actúa sólo como medio de transporte de calor, humedad, etc; o de material sólido, como cenizas, polvos, etc.

Entre los ventiladores y compresores existen diferencias. El objeto fundamental de los primeros es mover un flujo de gas, a menudo en grandes cantidades, pero a bajas presiones; mientras que los segundos están diseñados principalmente para producir grandes presiones y flujos de gas relativamente pequeños. En el caso de los ventiladores, el aumento de presión es generalmente tan insignificante comparado con la presión absoluta del gas, que la densidad de éste puede considerarse inalterada durante el proceso de la operación; de este modo, el gas se considera incompresible como si fuera un líquido. Por consiguiente en principio no hay diferencia entre la forma de operación de un ventilador y de una bomba de construcción similar, lo que significa que matemáticamente se pueden tratar en forma análoga.

También de forma secundaria, se utiliza el ventilador para asistir un intercambiadores de calor como un disipador o un radiador con la finalidad de aumentar la transferencia de calor entre un sólido y el aire o entre los fluidos que interactúan. Una clara aplicación de esto se ve reflejada en evaporadores y condensadores en sistemas de refrigeración en que el ventilador ayuda a transferir el calor latente entre el refrigerante y el aire, y viceversa. Asimismo, equipos de acondicionamiento de aire como la Unidad manejadora de aire (UMA), ocupan un ventilador centrífugo de baja presión estática para circular el aire por una red de ductos al interior de una edificación o instalación industrial.

Suele haber circulación de aire o ventilación a través de los huecos en las paredes de un edificio, en especial a través de puertas y ventanas. Pero esta ventilación natural, quizá aceptable en viviendas, no es suficiente en edificios públicos, como oficinas, teatros o fábricas. Los dispositivos de ventilación más sencillos utilizados en lugares donde se necesita mucha ventilación son ventiladores instalados para extraer el aire viciado del edificio y favorecer la entrada de aire fresco. Los sistemas de ventilación pueden combinarse con calentadores, filtros, controladores de humedad y dispositivos de refrigeración.

Tipos de ventiladores

• Industriales: Centrífugos, Helico centrífugos, Helicoidales de distintas presiones y caudales

• De pared: son fijados en la pared, permitiendo una mayor circulación en lugares pequeños, donde el uso de ventiladores no es soportado debido a la largura del ambiente, o en conjunto con otros ventiladores, proporcionando una mayor circulación de aire.

• De mesa: son ventiladores de baja potencia utilizados especialmente en oficinas o en ambientes donde necesitan poca ventilación.

Partes: 1, 2