RECIPIENTES PARA ALMACENAMIENTO DE ACEITE - I

Generalidades tecnicasNormalmente ignorados dentro de un Sistema Hidraulico de Potencia, los Recipientes para Almacenamiento del Aceite son en realidad, un componente fundamental que cumple con diversos propositos mas alla del de almacenar al fluido del sistema.Funciones como la de enfriamiento y de aireacin del fluido, monitoreo de la temperatura mediante el termometro localizado en una de sus paredes, integrante del proceso de limpieza del fluido mediante el o los filtros e imanes que se encuentran en su interior, son caracterisitcas que tanto el ingeniero de diseo como el encargado de mantenimiento del Sistema Hidraulico, no debe pasar por alto para el correcto funcionamiento del mismo.En general las funciones que un tanque de almacenamiento de fluido debe cumplir, son: Proporcionar una superficie para la transferencia de calor, desde el fluido del sistema hacia el medio ambiente que rodea al recipiente. Proporcionar un volumen suficiente, que permita que el fluido que llega a una alta velocidad desde el sistema, repose un periodo de tiempo en el cual las particulas mas grandes que contaminan al fluido se acienten y que el aire que el fluido ha recoletado durante su trayecto en el sistema, escape. Establecer una barrera fisica, mediante la mampara en su interior, para impedir que el aceite de retorno proveniente del sistema, sea succionado por la bomba nuevamente en forma inmediata. Alojar diversos accesorios que forman parte del sistema hidraulico, tales como el termometro para la medicion de la temperatura del fluido, el tapon filtro-respirador, el filtro colador de succion, diversos interruptores electricos como el de bajo nivel de fluido, el de alta temperatura del fluido y el de baja temperatura del fluido, el calentador por resistencia electrica para el fluido en caso de medio ambiente de bajas temperaturas. Dependiendo del diseo de la Unidad Hidraulica, servir de estructura para la construccion de dicha unidad y sirviendo de base en algunos casos para el montaje del motor electrico, la bomba hidraulica, filtros de presion y retorno, blocks manifold, etc. En la Figura No. 4.1, se muestra un tanque de almacenamiento de aceite estandar, construido de acuerdo a la norma J.I.C.

Figura No. 4.1En ella se muestran los accesorios principales e indispensables que debe tener todo recipiente de almacenamiento de aceite y que son:1. Filtro para llenado Tapon respirador 2. Sello para tapa (2 pzas.) 3. Orificio para Drenaje 4. Tapa registro para labores de Limpieza y Mantenimiento (2 pzas.) 5. Mampara que sirve para separar el lado de succion y el lado de retorno del Aceite 6. Dispositivo para lectura del Nivel de Aceite Termometro para lectura de la Temperatura del Aceite 7. Orificios para sujecion Dimensionamiento del TanqueExisten dos casos muy particulares para establecer los criterios de dimensionamiento del tanque de almacenamiento del aceite en un sistema hidraulico; el primero se refiere a aquellos sistemas en aplicaciones industriales, en donde un criterio general es establecer el volumen del tanque en funcion del caudal de la o las bombas que componen el sistema. La forma de hacerlo consiste, en multiplicar por tres el volumen de aceite que la o las bombas estaran suministrando por minuto.Por ejemplo, si en un sistema hidraulico se tiene una bomba que suministra 20 galones por minuto al sistema, el recipiente de almacenamiento minimo debera tener un volumen de 60 galones de capacidad.El criterio anterior se ve modificado por los siguientes factores: Si el valor obtenido en el calculo anterior resulta igual o muy aproximado al tamao nominal ofrecido por el proveedor, se recomienda elegir el tamao inmediatamente superior, ya que por ningun motivo, el recipiente de almacenamiento debera llenarse al 100% de su capacidad. Si el tanque de almacenamiento va a servir de base para la instalacion de otros componentes del sistema, y la cantidad de estos satura el area disponible en el tanque, se recomienda elegir un tamao mas grande o bien elegir otra opcion de diseo como tanques tipo L (Ver Figura No. 4.2), tanques tipo T o bien de diseo especial para esa aplicacion en particular. Si la temperatura del medio ambiente que rodea a la unidad de potencia es muy alta, se recomienda elegir un tanque de mayores dimensiones, a fin de aumentar el area de transferencia de calor y lograr asi que el tanque cumpla con su funcion de enfriamiento dentro del sistema.

Figura No. 4.2

RECIPIENTES PARA ALMACENAMIENTO DE ACEITE - II

El otro caso particular es cuando hay que dimensionar un recipiente de un sistema hidraulico para un equipo movil, como puede ser una grua, una pala mecanica, etc.En este caso, la dimensiones y forma del tanque, estaran en funcion del espacio disponible dentro del equipo movil; sin embargo, debera procurarse que cuando menos el tanque tenga una capacidad de dos veces el volumen de aceite que entrega la bomba por minuto.Habra que recordar ademas, que en el caso de la hidraulica movil, en muchas ocasiones es muy dificil instalar un intercambiador de calor y esto obliga a que se tenga el mayor volumen posible en el tanque de almacenamiento. En la practica podemos ver, continuas fallas de los componentes del sistema y normalmente son por alta temperatura y suciedad en el aceite.Volviendo al caso de unidades de potencia para uso industrial, en la Figura No. 4.1 generalmente la bomba y el motor electrico van instalados en la parte superior del tanque, montados en una placa de acero. Este tipo de arreglo implica, que seran la presion atmosferica que actua sobre el aceite (atraves del tapon respirador) y el vacio que se forma en el lado de succion de la bomba, los encargados de mantener un flujo constante de entrada en la misma. Por lo general, esta solucion es adecuada, siempre y cuando el usuario se asegure de pre-cargar la bomba con aceite antes de realizar el arranque inicial.Sin embargo, con objeto de lograr la maxima eficiencia de la bomba, es recomendable en lo posible, que esta quede instalada por debajo del nivel de aceite en el tanque. Esto se logra utilizando tanques del tipo mostrado en la Figura No. 4.2, o bien tanques elevados montados sobre una estructura (ver Figura No. 4.3). La columna de aceite que existe por encima de la bomba, nos asegura que siempre este cargada y que su desempeo sea el mejor.

Figura No. 4.3Tanques Fabricados Bajo Diseo EspecialExisten muchas ocasiones en las que por razones especificas de la compaia que fabrica la Unidad de Potencia Hidraulica, o bien por especificacion de su cliente, quien la instalara en alguna maquina con requeremientos especiales o finalmente debido a que el tanque de almacenamiento formara parte de un todo dentro de la maquinaria, los recipientes para almacenamiento de aceite se disean especialmente para esa aplicacion. En este caso, su forma, su disposicion y los accesorios que en el se colocan, variaran de acuerdo a la aplicacion.En este caso, los criterios de seleccion en cuanto al volumen total y a la no saturacion de componentes instalados a lo largo del recipiente, deberan respetarse. Asi mismo, conceptos basicos como el uso de mampara interna, tapon respirador-filtro llenador, nivel de aceite, termometro, etc., deberan de observarse para el correcto mantenimiento de la Unidad de Potencia.

Unidad de Potencia Hidraulica con Recipiente de Almacenamientode construccion especial. La estructura del tanque se aprovecha como bell housing para ensamble Motor electrico Bomba.Cortesia de I. H. D. Houston, Tx

Lineas de Succion y RetornoYa hemos dicho que la mampara dentro de un tanque de almacenamiento, tiene la funcion de separar al aceite que proviene del sistema por la linea de retorno, del que esta succionando la bomba, en un momento dado. Sin embargo, la presencia de la mampara no basta por si sola y existen algunos criterios para ayudar a que este periodo de reposo se lleve al cabo.La linea de retorno por ejemplo, debera cumplir con algunas especificaciones para que podamos decir que el sistema esta bien diseado (ver Figura 4.4). El tubo en el interior, debera quedar separado de cualquier pared del tanque al menos una y media veces su diametro. Debera estar rematado con un corte a 45 grados, dirigido este, hacia la pared del tanque. Finalmente debera quedar dos pulgadas por arriba del fondo del tanque.

Figura No. 4.4En cuanto a la linea de succion, la idea es que la suma de area total de apertura en la malla, sea al menos igual o de preferencia mayor, al area transversal del tubo de succion que alimenta a la bomba.Este punto se vera con mas detenimiento en el capitulo de filtros, pero para lograrlo, se instalaran uno, dos o hasta tres filtros como se muestra en la Figura No. 4.5. El otro detalle que debemos asegurarnos es que los filtros coladores siempre esten por debajo del nivel del aceite en el tanque, numero uno para asegurarnos que estamos utilizando toda el area disponible de malla y numero dos y el mas importante, para asegurarnos que no entre aire al sistema hidraulico.

Figura No. 4.5Acabados en un tanque de almacenamientoSalvo casos muy especiales, todo tanque de almacenamiento, debera en su interior tener una cubierta de material que prevenga la corrosion que pueda contaminar al aceite. En su exterior las paredes del tanque deberan tener una capa de primer antes de las capas de pintura final.Si la unidad de potencia va a estar instalada en exteriores, se recomienda pintar el tanque ya sea de color blanco para ayudar a reflejar el calor por radiacion, o de color negro para ayudar a que exista radiacion de calor desde el tanque hacia la atmosfera.Los tanques que han de ser utilizados en interiores, tendran instalados sellos de hule en los orificios que alojen a las lineas de succion y de retorno situadas en la parte superior, para evitar que penetre suciedad al interior de los mismos. Para el caso de tanques que seran utilizados en exteriores o bien que van a ser lavados por agua a presion, deberan utilizarse coples soldados para evitar que penetre agua o suciedad propia del medio ambiente que los rodea.SIMBOLOS CARACTERISTICOSTanque a presin atmosfrica con filtro respirador y lneas de succin y retorno

Tanque con lnea de retorno local

Tanque con lnea de drenaje externo local

Tanque sellado o presurizado