Planta de procesamiento de carbón – Australia
Antecedentes del proyecto:
Nuestro cliente es una conocida planta de procesamiento de carbón situada en una zona industrial con gran demanda, especializada en la molienda de carbón para la generación de energía y diversos procesos de fabricación. El molino de carbón de la planta es un componente clave para garantizar una producción eficiente. La empresa cuenta actualmente con dos unidades de 200 MW con quemadores de carbón pulverizado de tipo angular, equipadas con seis molinos de carbón con ventilador (cuatro en funcionamiento y dos en reserva), y la potencia del motor del molino de carbón es de 800 kW.
La empresa solía detectar fracturas en la jaula de el motor durante el mantenimiento rutinario de los motores de los molinos de carbón. Posteriormente, tras una minuciosa investigación, se descubrió que, debido al elevado peso del impulsor (23T), su gran inercia, el elevado par de arranque, la alta intensidad de corriente (450-700 A), y al prolongado tiempo de aceleración inicial (60 s), durante el arranque, las barras de la jaula del motor conducían una gran corriente de inducción y se calentaban rápidamente, rompiéndose bajo la fuerza de cizallamiento del par de arranque y la tensión térmica de la barra de limpieza. A lo largo de los años, los acoplamientos mecánicos existentes siguieron presentando problemas de funcionamiento, lo que acabó provocando costosos paros y un mantenimiento excesivo. El cliente se puso en contacto con nosotros con la esperanza de que nosotros pudiera encontrar una solución más fiable y eficaz para estos retos constantes y ayudarles a optimizar sus operaciones.
Puntos problemáticos:
Debido a la elevada potencia del motor, al peso del impulsor, al elevado par de arranque y a la baja velocidad, muchos acoplamientos no podían ofrecer una solución que resolviera el problema de forma definitiva.
Paradas constantes: Los acoplamientos tradicionales que se utilizan habitualmente en los molinos de carbón están sometidos constantemente a grandes esfuerzos debido a la elevada potencia que requiere la molienda del carbón. Como consecuencia, requieren una atención y un mantenimiento constantes. Nuestros clientes nos han expresado su frustración: “Sufrimos paradas frecuentes porque los acoplamientos no pueden soportar el intenso desgaste. Nuestros costes de mantenimiento están aumentando y no podemos permitirnos perder más tiempo”.”
Transmisión ineficiente del par: debido al contacto mecánico, se pierde energía en forma de calor y fricción en el acoplamiento. Esto no solo afecta a la eficiencia energética del molino de carbón, sino que también provoca pérdidas de potencia, lo que significa que el sistema tiene que esforzarse más para alcanzar el mismo rendimiento. El cliente señaló: “Estamos desperdiciando energía”.”
Vibraciones y ruido: Los acoplamientos mecánicos no pueden hacer frente a las fluctuaciones de carga y velocidad, lo que provoca que las vibraciones mecánicas se propaguen por todo el taller. Esto no solo causa molestias en el lugar de trabajo, sino que también acelera el desgaste de los componentes críticos. Para reducir el impacto de las enfermedades profesionales en los operarios, estaba claro que había que cambiar algo.
Funcionamiento a altas temperaturas: Durante la molienda del carbón se generan altas temperaturas, y los acoplamientos anteriores no estaban diseñados para funcionar en condiciones tan extremas. Esto provocó una degradación gradual del material, lo que, en última instancia, afectó al rendimiento y a la vida útil de los acoplamientos.
Solución:
Tras comprender los retos a los que se enfrentaba el cliente, planificamos llevar a cabo una modificación del arranque progresivo en un molino de carbón, utilizando un material compuesto acoplamiento magnético de tres discos para sustituir el acoplamiento original de pasador rígido de nailon. Teniendo en cuenta el espacio de instalación disponible, se diseñó el diámetro exterior del acoplamiento magnético; la base se mantuvo sin cambios, la posición del motor también se mantuvo sin cambios y se instaló un acoplamiento magnético permanente entre el motor y la caja de cojinetes del molino de carbón para lograr un arranque del motor con carga ligera.
Especificaciones y características:
El acoplamiento de imanes permanentes de tres discos es un sistema de acoplamiento sin contacto que utiliza imanes permanentes para transmitir el par. Al sustituir los componentes mecánicos por potentes campos magnéticos, podemos ofrecer las siguientes especificaciones en función de las necesidades del cliente:
- Tipo de imán: Hemos seleccionado imanes de neodimio-hierro-boro (NdFeB) de alta intensidad magnética para los discos de accionamiento y de arrastre del acoplamiento, con el fin de hacer frente a los elevados requisitos de par que exige el funcionamiento de los molinos de carbón.
- Rango de temperaturas: El acoplamiento está diseñado específicamente con NdFeB de alta calidad de la serie AH imanes de neodimio para soportar las altas temperaturas de los molinos de carbón, de hasta 230 °C.
- Dimensiones y personalización: Teniendo en cuenta la central eléctrica y el espacio operativo con los que ya contaba el cliente, diseñamos un acoplamiento que se adapta perfectamente a la configuración mecánica existente, lo que garantiza una integración perfecta.
- Material de la carcasa: El uso de acero laminado en frío de alta resistencia y resistente a la corrosión garantiza que el acoplamiento pueda soportar condiciones de funcionamiento adversas durante mucho tiempo.
- Sellos y barreras: Además, utilizamos juntas avanzadas para evitar fugas, lo que resuelve los problemas de contaminación que afectaban a los acoplamientos anteriores.
Resumen de resultados:
Al sustituir el acoplamiento mecánico tradicional por el acoplamiento de imanes permanentes de tres discos, las operaciones de molienda de carbón del cliente han mejorado considerablemente. Desde una mayor eficiencia hasta un importante ahorro de costes, el acoplamiento magnético ha demostrado ser una solución muy eficaz. Tal y como concluyó nuestro cliente: “Pasarnos a los acoplamientos magnéticos fue una de las mejores decisiones que hemos tomado nunca”.”
En definitiva, gracias a nuestras sólidas capacidades de I+D y a nuestras avanzadas instalaciones de producción, hemos logrado resolver por fin el problema que la empresa arrastraba desde hacía tiempo: la rotura de las jaulas de los molinos de carbón.
