Restauración de un grupo de vapor Terminado

[Xavier]

Recientemente me han pasado un grupo de vapor algo viejo , para, después de una inspección, y si es posible, dejarlo en condiciones de funcionar.
Se trata de un grupo compuesto poe una máquina monocilíndrica horizontal de doble efecto con distribución cilíndrica y reversible mediante excéntrica deslizante (Slipeccentric) y una caldera calentada mediante quemador de alcohol (desaparecido)de construcción sencilla. La màquina dispone de unos contrapesos a modo de regulador de Watt, pero que no actúa en la válvula de paso de vapor; también dispone de una bomba de agua acoplada , que debiera en su tiempo trasvasar agua de algún tanque a la caldera. La caldera de latón de poco espesor - menos de 1 mm (soldado todo con estaño, toco madera) incorpora silbato, válvula de seguridad de tipo contrapeso y un bonito manómetro aleman en libras/pulgada, además de diversos orificios con acoplamientos desaparecidos
Empiezo con la máquina y tras una primera inspección, compruebo que prácticamente todos los elementos móviles de la distribución están bloqueados, las válvulas atascadas, y las partes que se mueven, con holguras exageradas, (unión vástago biela-cigüeñal, cojinetes apoyo eje, etc. en fin, nada que no se pueda arreglar en principio.
paso unas fotos iniciales..[/b]

 

[Xavier]

Continuo con el desmontaje del grupo.
La válvula cilíndrica se encuentra totalmente bloqueada e inamovible ante los esfuerzos de tracción o empuje, aún después de pasar unas horas en liquidio desincrustante, así que mediante unn varilla de latón y tras unos enérgicos golpes , se va va saliendo muy ajustada. pero ésta no es la primera pega, ya irán saliendo otras.
A la vista de lo que voy descubriendo, al intentar con un sodador o soplete, tapar fugas o pérdidas de vapor en tubos y conexiones , se les coló el estaño en exceso por todas partes.

 

[Xavier]

Continuamos ..
Ahora pasamos a válvula y pistón.
Después de desmontarlo se observa que es de 14 mm de diámetro, con un vástago de grosor exagerado (6 mm ) lo cual,además de reducir considerablemente el área de trabajo de la region baja, aumenta el peso los rozamientos, las fugas y los esfuezos de inercia. Como norma general en modelismo se aconseja que el diámetro del vástago sea de aprox 1/4 del diámetro del cilindro, como máximo 1/3.
La tapa inferior no tiene prensa ni junta para el vástago. Según veamos e pruebas,tal vez sea necesario hacer un prensa o algo similar...

Continuaremos otro día, mientras tanto han salido nuevas pegas, algunas sencillas y otras más graves o irresolubles , ya veremos....

 

[Xavier]

Bueno, seguimos con el grupo.
Una vez liberados los orificios del cilindro obstruidos, he montado la válvula cilindrica en el torno y mediante una cuchilla de segar he retirado el relleno de la ranura, por el aspecto de la viruta parece nylon o plástico que se ha fundido por el calor de soplete o soldador y adaptado al diámetro.

La válvula se ajusta perfectamente en su alojamiento. deslizándose si holguras.

Como la barra de acoplamiento a la excentrica estaba suelta en su unión al manguito de unión al cuerpo de excéntrica , he tenido que roscar ambos extremos a M3, el correspondiente a la válvula que era sencillamente un aplastamiento con un taladro para el tornillo de union a la horquiilla con mucha holgura , he cortado este estremio, y he fabricado un extremo roscado que es regulabe, así como el bulon corresondiente.

 

[Joaquin Yarza]

Xavier como siempre muy clara tu explicación pero no entiendo donde esta el mando para cambiar el giro de la Slipeccentric

 

[Xavier]

El cambio de marcha en este tipo de excéntricas se produce manualmente, es decir con la máquina parada se gira el volante del cigüeñal a mano en el sentido deseado. La excénrtica gira loca sobre el cigüeñal y lo hace en un arco, limitado en este caso por un tetón o tornillo fijo en la guitarra. Los puntos extremos o límites son precisamente los puntos de calaje para ambos sentidos. Al girar a mano la excéntrica permanece fija resbalando (Slip Eccentric) por el eje, hasta encontrar el tope fjo. Este sistema lo incorporaban algunas maquinillas que movían el sinfín del sector del cambio Stephenson en las clásicas máquinas de triple expansion. Para cambiar de marcha, se accionaba a mano el volante en el sentido deseado, se abria el paso de vapor a la maquinilla y ésta giraba hasta colocar la barra de excéntrica en la marca correspondiente, se cerraba la válvula de vapor a la maquinilla, y a veces había que frenar el volante a mano para no pasarse, o girar a mano el volante en sentido contrario para centrar la posición. Entonces ya se podía abrir la valvula de cuello de la máquinqa principal y arrancar.
Ahora continuo con el tema de maquinita que nos ocupa:
Así como la reparación o puesta a punto del motor ha sido relativamente sencillo, al desmontar la caldera habn surgido graves problemas de dificil solución.
Mejor las imágenes...

 

[germa]

Yo no lo veía en tan mal estado (a pesar de ciertas partes ) hasta que lo desarmaste , pero tu lo arreglas así que mantennos al tanto :roll: . Suerte

 

[Joaquin Yarza]

Xavier ¿Que tipo de liquido desincrustante utilizas?

 

[Xavier]

Xavier ¿Que tipo de liquido desincrustante utilizas?

He utilizado uno ruso, legado de un compañero,. pero como está en cirílico no sé que demonios dice. Lo que si es seguro que se utilizaba como desincrustante en pesqueros cubanos. Luego he tenido sumergido una noche en Viakal, y otra en vinagre, y no se ha enterado. Si se te ocurre algun otro método ya lo dirás. Es una pena porque es un manómetro antiguo aleman muy bonito.
Sólo me queda someterlo a un prueba hidráulica hasta donde resista, a ver si despega sin abombar el tubo bourdon..
Tengo miedo que con tantos calentones de soldador a que ha sido sometido todo el conjunto, que no esté obstruido por estaño.
Volviendo a la caldera, en un arranque de precipitación se me ocurrió reforzar toda la zona de la grieta con una tira de cobre , y cosida con miniremaches, y así lo hice. No obstante luego he pensado que esta costura no me da suficientes garantias de resistencia y menos cuano se someta al fuego, por lo que voy a sustituir la caldera por otra de cobre, partiendo de tubo canalón de pluviales de cobre de 0,5 mm y tapas de cobre reforzadas de 1,5 mm embutidas, tal como hice para la minicaldera. En este caso el tubo es de 80 mm de diámetro (el original de latón ere de 70) así que habrá que ajustar el asiento de chapa a esta medida.
Por supuesto que antes le haré una prueba hidráulica, al menos de 5 bares y ya contaré los resultados. Tengo curiosidad, pues es la primera vez que utilizo estaño (AG al 3,5%) para todas clas soldaduras de la caldera, siempre teniendo en cuenta que la presión de trabajo será inferior a 2 bares.
A la tapas les he dado una solapa de 6 mm, que en principio tienen que aguantar. ya lo confirmaré
Salut,

Xavier

 

[Xavier]

Como decía, he decidido fabricar una caldera nueva, pues no me fío de la reparación.
Después embutir las tapas a medida ( Chapa de Cu de 1,5 mm), tornear los manguitos necesarios para la seguridad, pito, salida de vapor, manometro, llenado y tomas para el nivel (en total 7) roscados a MF 6x0,75 excepto el más alejado al nivel que es de MF 8x 0,75 para llenado, lo he soldado todo con estaño plata al 3,5% Ag. . Después de tapar todos lo agujeros con tapones , aprovechando el silbato, válvulas y toma de presión de la bomba (ésta aprovechada de una vieja que iba acoplada a una pequeña máquina), he procedido a la prueba hidráulica. Una vez llena la caldera, purgado todo el aire, con pocas emboladas del pequeño pistón de la bomba de 4 mm de diámetro, sin ningún esfuerzo aparente alcanzo rápidamente los 4..., 5,...6 bares , y veo que la caldera resiste perfectamente, así que lo he subido hasta 7.5 bares. lo único que ha ocurrido es que los fondos, como era de prever se han abombado ligeramente por ser planos y sin ningun tirante (virotillo). Pero la envolvente de 0,5 mm de espesor resiste perfectamente. Ha salido una pequeña fuga de agua por un punto de union tapa/virola, que lo he solucionado después de vaciar, con un toque de sopletillo y abundante estaño.Vuelvo a probar a 7 bares y parece que no hay fugas aguantando 5 minutos la presión si ndescacenso del manómetro. Luego no me he podido resistir y he hecho una prueba con fuego. En una tapa rectangular apros 5x10x 2 cm, he llenado 1/3 de metanol y al cabo de 4 ó 5 minutos se ha agotado el alcohol, he vuelto a llenar y después de 5 minutos más he alcanzado los 3 bares de presión de vapor. he aprovechado para probar el pito, que requiere un pequeño ajuste.
El próximo paso sera la construcción de un nivel, racores de unión para tomas de vapor y de la bomba de agua etc....

 

[Xavier]

Una vez construido el nivel he pasado a la fabricación de todos los racores y acoples necesarios. Respecto a la válvula de seguridad, después de repasarla y esmerilar los asientos, voy a montar la misma.
Al someter la caldera a 8 bares de presión de prueba, el pequeño abombamiento de las tapas desalineaba los orificios del nivel, rompiendo los tubos de cristal.
Lo he solucionado 1º: colocando un tirante central de varilla de latón roscada a M5, con tuercas ciegas en los extremos y 2º: agrandando ligeramente los orificios de alojamiento y racores de los soportes superior e inferior del nivel de 5,1 mm a 5,2 mm, y probado a 8- 9 bares funciona perfectamente sin más roturas..

He recibido un bonito manómetro de Regner que le va de maravilla. Después de infructuosos intentos de despegar el bourdon del manómetro original (le he metido más de 20 bares y no se ha enterado) he montado el de Regner, que a diferencia del original la toma de presión es por el centro. Por eso he fabricado un codo a 90º macho /hembra de MF 5X50, que ha quedado bien.

También he montado racores desmontables para la entrada y salida de vapor del cilindro, esta vez todo soldado con plata.

He teniddo que agrandar el asiento de chapa del hogar de lata para acoplarlo a los 80 mm de diámetro de la nueva caldera. También los tirantes son mayores , esta vez de ac. inox de 0,5 mm. El resultado está a la vista

El quemador me da problemas. He fabricado uno a partir de un tubo de cobre de 30 mm con 6 mecueros que al principio funciona bien, Luego de 5 minutos, al calentarse y hervir el alcohol, se desparrama dentro del hogatr siendo imposible controlar la llama.
Mañana soldaré los tubos al cuerpo a ver si es por ahí donde se escapa el alcohol.

Pasio unas fotos del estado actual

 

[Joaquin Yarza]

Xavier, el antiguo manómetro estaba puesto sin sifón, ¿puede ser esta la causa de que resultara dañado?

 

[Xavier]

Joaquin:

Un percance me ha ocurrido durante las pruebas de vapor:

Como dije, al no tener idea del quemador que incorporaba el grupo, fabriqué uno a partir de un tubo de cobre al que le he soldado 6 tubos donde se aloja una mecha. Pues bien, en principio al darle fuego y después de unos 6 ó 7 minutos ha empezado a levantar presión , en este momento me he dado cuenta que el alcohol, al hervir sobresalia por los tubos esparciendose por el suelo del hogar y las llamas ( casi invisibles) llegaban a salir por las ranuras del asiento de la caldera, como veía que el rebose se esparcia por la mesa, me he ido a coger el extintor que ves detrás de la escalera; en ese momento he oído una fuga más importante de vapor pero no me he parado a averiguar por qué. El extintor (de halon) ha sido super efectivo pues el fuego era ya importante. Después de apagado he visto donde era le fuga: Por el manómetro nuevo, mejor dicho, lo que de él quedaba.
Este manómetro de Regner tiene (tenía) todo en plástico, fundiéndose con el calor de las llamas. Es lo único que ha fallado. pues la maneta le las valvulas, (de madera) han resistido.
En este punto, debo incidir que estos manómetros, para usar con vapor y mucho calor no aguantan, deberían ser totalmente metálicos con proteccion de cristal, como los de Reeves o Stuart, que seguro hubieran resistido.

Así que, como de perdidos al río, he desmontado completamente el manómetro de origen y he desoldado todas las piezas, así como el tubo bourdon, para ver que se podía hacer.
He raspado ligeramente el orificio del tubo desoldado, y como ma ha parecido que era inútil, lo he soldado todo de nuevo,y al hacer una prueba de vacio (por succión con la boca) exixtía un fuga, así que he vuelto a desoldar i aplicar más estaño con decapante, al menos que sirviera de tapon.
Al volver a succionar, me ha parecido que el tubo se contraía, y cual es mi sorpresa, que al meterle presión ,¡¡¡ Funciona!!! . Después de ajustar las palanquitas y la posición de la aguja,he conseguido que marque con bastante aproximación, pero la escala que lleva (0 a 30 no se qué) es ahora de cero a tres kg/cm2.
Así que esta es la situación actual. Le he fabricado un soporte distanciador con aletas que servirá de refrigerador y queda bien, que por cierto es la función de los alargos en bucle o "sifones" de los manómetros.
Luego he efectuado pruebas con aire y parece que todo está bién.
He de reconocer mi fracaso con los quemadores de alcohol, al menos en este tipo de hogar donde el depósito adquiere mucha temperatura. Una vez desbordado el combustible es totalmente incontrolable, y por lo que el extintor ha sido muy eficaz. Es más fácil controlar el butano....
Si alguien tiene idea de cómo construir un quemador de alcohol que sea efectivo y no tenga estos problemas, sería de gran utilidad .
Siento mucho haber destruido el manómetro de Regner...

Salut,

Xavier

 

[victor]

El otro día, viendo las fotos de este hilo (que sigo puntualmente aunque no intervenga) me fijé en el extintor que se veía en la foto. Curiosamente llevaba tiempo pensando en comprar uno, incluso el otro día en Lidl lo vi de oferta pero siempre me ha echado para atras pensar que es un elemnto que caduca y que el día que haga falta igual no funciona. No es que yo ande "jugando con fuego" como tú, pero si que manejo, como todos, elementos muy combustibles (disolvente, acetona, etc) y siempre que abro alguna lata de un producto de estos me recorre un escalofrío;¡¡ a veces incluso apago el cigarrillo!!.
Despues de tu experiencia, me acabo de convencer de su adquisición. ¡¡¡ la que podías haber montado si no llegas a tener el extintor!!!
Aunque no haga al hilo, si que hace al caso: ¿porqué extintor de halon? es el mejor para los productos que manejamos???
Por cierto, como siempre y precisamente para no ser reiterativo, excelente hilo como todos con los que nos recreas y a los que estoy abonado, aunque no me manifieste y los siga desde un respetuoso silencio.
Edito para quitarle una hache que se me había colado al abrir

 

[Joaquin Yarza]

Xavier como decía mi abuela, al que anda le pasa.
Sobre el quemador, las soluciones que he visto pasan por tener el deposito de alcohol fuera del hogar y en el hogar solo el tubo con las mechas.

Otra solución sería la de utilizar pastillas de alcohol solido como las que tiene Wilesco y su quemador que creo recordar dice que se puede regular la altura de la llama.

 

[Joaquin Yarza]

El quemadorde Wilesco no se ve bien pero hay dos.

http://www.wilesco.de/wilesco/us/ersatzteile.html


El manual de una caldera de wilesco
http://www.wilesco.de/wilesco/beschreibungen/D22D222.pdf

 

[Xavier]

El otro día, viendo las fotos de este hilo (que sigo puntualmente aunque no intervenga) me fijé en el extintor que se veía en la foto. Curiosamente llevaba tiempo pensando en comprar uno, incluso el otro día en Lidl lo vi de oferta pero siempre me ha echado para atras pensar que es un elemnto que caduca y que el día que haga falta igual no funciona. No es que yo ande "jugando con fuego" como tú, pero si que manejo, como todos, elementos muy combustibles (disolvente, acetona, etc) y siempre que abro alguna lata de un producto de estos me recorre un escalofrío;¡¡ a veces incluso apago el cigarrillo!!.
Despues de tu experiencia, me acabo de convencer de su adquisición. ¡¡¡ la que podías haber montado si no llegas a tener el extintor!!!
Aunque no haga al hilo, si que hace al caso: ¿porqué extintor de halon? es el mejor para los productos que manejamos???
Por cierto, como siempre y precisamente para no ser reiterativo, excelente hilo como todos con los que nos recreas y a los que estoy abonado, aunque no me manifieste y los siga desde un respetuoso silencio.
Edito para quitarle una hache que se me había colado al abrir

Gracieas, Victor por tus comenntarios. Te respondo a tu pregunta:

Para los halones (H-1301 y 1211), actualmente está prohibida su comercialización y uso en general por la Convención de Montreal y normativa actual, por su efecto destructivo sobre la capa de ozono. Por eso no intentes conseguirlo, pues no lo encontrarás fácilmente.
Pero resulta que bastantes instalaciones civiles y militares( En todo el mundo), tienen autorización para su uso, precisamente por que es uno de los mejores agentes extintores de tipo gaseoso.
Como yo tengo este extintor dese hace mas de 15 años (Como ves no ha caducado, pues el manómetro indica presión) , aunque la normativa obliga a las revisiones pertinentes, en mi caso me permito la licencia de conservarlo aunque esté fuera de normativa. Creo que el daño que he causado a la capa de ozono durante el vaciado de no más de 2 segundos,(el manómetro ni se ha enterado) sería inferior al causado por un incendio que hubiera podido adquirir proporciones enormes si no se controla.

El empleo de gases como estintor, es conveniente y a veces necesario, en presencia de aparartos electricos , equipos electrónicos delicados , documentos , obras de arte, etc, en cuyo caso, lo que e emplea actualmente y está autorizado (ademas de otros más específicos) es el Co2 o Bioxido de carbono o anhidrido carbónico , que es como se le denomina indistintamente, aunque las propiedades de extinción son inferiores a las del halon.
El uso de extintores de polvo seco (Bicarbonatos o fosfato monoamonico), tambien son muy eficaces, pues como el halon actuan inhibiendo la reaccion en cadena, pero tienen el inconveniente que al depositarse el polvo ne los circuitos o elementos delicados pueden dañarlos. Despues de un año de haber utilizado unextintor de polvo aun se encuentran restos de polvo en los rincones más insospechado Además, una vez utilizado, por muy poco que sea, normalmente se descarga por los restos de polvo que quedan en el asiento de la válvula, impidiendo su cierre perfecto, con lo que el gas propelente(CO2 ) se va escapando lentamente hasta que se queda sin presión y aunque este lleno de polvo no vala para nada, cosa que no ocurre en los de gas licuado (Co2)

Si el de Lidl es de gas(CO2) yo lo compraría . El Co2 no caduca , mientras tengas presión en la botella. y es adecuado para recintos cerrados.

Menudo rollo me ha salido....

Salut
Xavier

 

[victor]

Solo conocía los de polvo, que además he manejado y que, como bien apuntas, casi es mejor cambiar de casa que intentar limpiar la polvareda que provocan. Los de gas no los conocía y despues de tu experiencia y tus consejos, no dejaré escapar la próxima oferta de extintores de CO2.

 

[germa]

He tenido la suerte de nunca tener que usar uno, aunque según me han dicho los de polvo es mejor vaciarlos en el momento y asegurarse de que el fuego está apagado a dejarlos y que se vacíen solos, pero ojo: aunque no se aplique al caso, en lugares donde se trabaje con muchos combustibles es prácticamente necesario, ya que el polvo absorbe el líqido anulando casi cualquier posibilidad de reavivación del fuego, en cambio el gas solo lo apaga dejando el líquido expuesto

 

[Xavier]

He seguido con las pruebas del grupo. Después de la fabricación de un primer quemador con seis tubos de cobre de pared fina (9,5 x 9) para las mechas, soldados aun tubo de cobre de 2X3 mm. y como al poco de funcionar, se ¡ba empobreciendo la llama gradualmente en los mecheros a medida que se alejaban de la toma por el extremo, he construido otro con otros seis mecheros soldados a un tubo de 1/4" x3/16" (6,35 x 4,76mm), para facilitar la llegada de alcohol a los mecheros. La cosa ha mejorado, pero después de 3 ó 4 min. vuelven a empobrecerse las llamas. Entonces he pensado que las mechas, (hilo de amianto),estaban muy comprimidas y he eliminado algunos hilos, al objeto de que fueran más sueltas y permitir mayor paso de alcohol. La cosa ha mejorado pero no me acaba de convencer, pues para mantener la intensidad de las llamas, he ido teniendo que elevar el depósito para aumentar la altura manométrica, y , por tanto, el caudal de liquido; así he estado trabajanddo a aprox. 2 bares de presión en la caldera durante 10 ó 15 min., funcionando la máquina a medio régimen (aprox 400 -500 rpm).
Como veréis el asunto del quemador de alcohol no es tan fácil como parece en principio,
sobre todo mantener un régimen de llama constante a partir de 4 ó 5 minutos de funcionamiento. Por lo demás, con las seis mechas ( si consigo mantener la llama) tiene suficiente para levantar presión en menos de 10-12 min.
Si a alguien se le ocurre algún otro sistema, pues eso espero sus comentarios.

Después de la primeras pruebas de fuego, los laterales de chapa del hogar, que simulan una obra de ladrillos refracterios, que estaba pintada con pintura negra, quedo totalmente calcinada, dejando la chapa desnuda .
He utilizado para repintar una pintura anticalórica excelente que se emplea para tubos de escape en motos y que después encender la caldera varias veces y darles las llamas directamente esta como nueva.
Paso una fotos de lo comentado,

Salut,

Xavier