Fábrica de papel - Dongguan, China
Antecedentes del proyecto:
El cliente es una gran planta de reciclaje de papel especializada en el destintado de papel usado, un paso fundamental en la fabricación de productos de papel reciclado. Uno de los equipos más esenciales de su línea de producción es el despulpadora de tambor rotativo, que se utiliza para romper el papel usado y eliminar la tinta. La despulpadora de tambor rotativo funciona en condiciones duras, con rotaciones a alta velocidad y exposición constante a vibraciones y cargas de choque. Además, debe manipular grandes cantidades de papel usado, lo que aumenta el esfuerzo de los componentes mecánicos.
Descripción general de la despulpadora de tambor rotativo:
- Función: La despulpadora de tambor rotativo está diseñada para romper el papel usado y separar la tinta y otros contaminantes. Funciona continuamente en condiciones de alta presión y temperatura, por lo que requiere una solución de acoplamiento muy duradera y fiable para garantizar un rendimiento eficiente.
- Especificaciones: La despulpadora de tambor rotativo trabaja a velocidades de rotación de hasta 800 RPM, con requisitos de transmisión de par que alcanzan los 2000 Nm. El sistema funciona a temperaturas comprendidas entre 45 °C y 75 °C, con condiciones de carga fluctuantes.
Parámetros técnicos de la despulpadora de tambor rotativo:
| Parámetro | Detalles |
|---|---|
| Requisitos de par | Hasta 2000 Nm |
| Velocidad de funcionamiento | 600-800 RPM |
| Temperatura | 45°C - 75°C |
| Condiciones de carga | Carga variable gracias al elevado caudal de material |
| Tipo de acoplamiento | Acoplamientos mecánicos tradicionales |
El cliente se enfrentaba a problemas persistentes con los acoplamientos mecánicos utilizados en la despulpadora de tambor rotativo, que eran propensos al desgaste debido a las duras condiciones de funcionamiento. Las frecuentes averías provocaban elevados costes de mantenimiento y tiempos de inactividad, lo que afectaba significativamente a la eficiencia de la planta. En busca de una solución más fiable, el cliente recurrió a Osencmag para una solución de acoplamiento más eficaz y duradera.
Puntos problemáticos:
Desafíos con el equipo existente:
- Desgaste excesivo: Los acoplamientos mecánicos tradicionales, utilizados para conectar el motor y el tambor de la despulpadora, sufrían un importante desgaste. Esta frecuente avería se traducía en elevados costes de mantenimiento e importantes tiempos de inactividad, que interrumpían la producción.
- Mantenimiento frecuente: Debido al desgaste por el uso constante, los acoplamientos requerían un mantenimiento y una sustitución periódicos, lo que aumentaba los costes operativos.
- Pérdida de energía: Los acoplamientos mecánicos eran ineficaces a la hora de transmitir el par, lo que provocaba pérdidas de potencia y reducía la eficiencia global del sistema.
- Mala absorción de impactos: Los acoplamientos mecánicos no podían absorber eficazmente las cargas de choque y las vibraciones, habituales en equipos de alta velocidad y alto par como la despulpadora de tambor rotativo.
- Riesgo de contaminación: Las fugas de lubricantes de los acoplamientos tradicionales contaminaban el proceso de fabricación de la pasta de papel, lo que planteaba riesgos medioambientales y operativos.
Solución:
Para hacer frente a estos retos, Osencmag propuso la integración de un acoplamiento magnético permanente solución. Esta solución está diseñada para satisfacer los requisitos específicos de la despulpadora de tambor rotativo, ofreciendo un alto rendimiento, eficiencia energética y una menor necesidad de mantenimiento.
Comparación de los acoplamientos magnéticos refrigerados por aire frente a los refrigerados por líquido:
Antes de ultimar la solución, Osencmag consideró las ventajas de los acoplamientos magnéticos refrigerados por aire y por líquido. He aquí una comparación simplificada:
| Criterios | Acoplamiento magnético refrigerado por aire | Acoplamiento magnético refrigerado por líquido |
|---|---|---|
| Método de refrigeración | Refrigeración por aire | Refrigeración por agua o aceite |
| Eficacia | Adecuado para condiciones de funcionamiento estándar | Ideal para aplicaciones de alta potencia o condiciones duras |
| Mantenimiento | Bajo mantenimiento | Requiere un mantenimiento adicional del sistema de refrigeración |
| Tolerancia térmica | Hasta 230°C | Soporta hasta 350°C |
| Coste | Más rentable | Mayor coste inicial, pero mejor para condiciones extremas |
Para esta aplicación, el acoplamiento magnético permanente refrigerado por aire ya que ofrece un excelente equilibrio entre rentabilidad, rendimiento y bajo mantenimiento. El acoplamiento también cuenta con un diseño de transmisión de par sin contacto que garantiza un funcionamiento energéticamente eficiente.
Especificaciones del acoplamiento magnético:
| Especificación | Detalles |
|---|---|
| Material del imán | NdFeB (Neodimio Hierro Boro) |
| Temperatura | Hasta 230°C |
| Capacidad de par | 2000 Nm (cumple los requisitos de la despulpadora de tambor rotativo) |
| Material de la carcasa | Acero laminado en frío con revestimiento resistente a la corrosión |
| Diseño | Transmisión de par magnética permanente sin contacto |
| Mantenimiento | Prácticamente sin mantenimiento, no necesita lubricación |
Detalles de la instalación:
El acoplamiento magnético se diseñó para integrarse perfectamente en el sistema de despulpadora de tambor giratorio existente sin necesidad de realizar cambios significativos en la estructura del equipo. El diseño sin contacto permite una instalación sencilla, ya que no hay piezas mecánicas en contacto directo, lo que minimiza el desgaste del equipo durante la instalación.
Resumen de resultados:
Desde la instalación del acoplamiento magnético permanente, El cliente ha experimentado varias mejoras significativas tanto en eficiencia operativa como en ahorro de costes:
- Reducción del tiempo de inactividad: La planta ha experimentado muchas menos averías, ya que el diseño sin contacto del acoplamiento magnético elimina el problema habitual del desgaste mecánico. La frecuencia de mantenimiento se ha reducido significativamente, lo que permite aumentar el tiempo productivo.
- Ahorro de costes: Gracias a las menores necesidades de mantenimiento y a la reducción de las pérdidas de energía, el cliente ha observado una reducción considerable de los costes operativos globales. Además, la ausencia de lubricación ha eliminado el riesgo de contaminación, con el consiguiente ahorro en costes de material y limpieza.
- Mejora de la eficiencia: La transmisión de par sin contacto del acoplamiento magnético permanente ha mejorado la transferencia de potencia, aumentando la eficiencia global del sistema. La reducción de las pérdidas de energía se ha traducido en un mejor rendimiento y un menor consumo energético de la despulpadora de tambor rotativo.
- Mayor vida útil de los equipos: La capacidad de absorción de impactos del acoplamiento magnético ha reducido significativamente la tensión mecánica sobre otros componentes de la despulpadora, lo que se traduce en un menor desgaste y una mayor vida útil de todo el sistema.
- Proceso de limpieza: La ausencia de lubricantes y juntas ha mantenido más limpio el proceso de fabricación de pasta, lo que ha repercutido positivamente en la calidad del papel reciclado producido, al tiempo que ha mejorado la sostenibilidad medioambiental.
Efecto tras la transformación:
| Métrica | Antes de la transformación | Después de la transformación |
|---|---|---|
| Tiempo de inactividad | Alta (mantenimiento frecuente) | Reducido (mantenimiento mínimo) |
| Coste de mantenimiento | Alta | Reducción significativa |
| Eficiencia energética | Bajo | Mejora (menor pérdida de energía) |
| Vibración | Alta | Reducido (absorbe los impactos) |
| Impacto medioambiental | Fugas de lubricante | Sin lubricación, proceso más limpio |
Conclusión
Mediante la aplicación de la acoplamiento magnético permanente el cliente ha conseguido mejorar el rendimiento y la fiabilidad de su despulpadora de tambor rotativo. La reducción del tiempo de inactividad, la disminución de los costes de mantenimiento y el aumento de la eficiencia energética han supuesto importantes mejoras operativas y ahorros de costes. El diseño sin contacto del acoplamiento magnético no sólo ha eliminado la necesidad de lubricación, sino que también ha minimizado el riesgo de contaminación, mejorando la calidad general y la sostenibilidad medioambiental del proceso de destintado del papel.
Este caso demuestra cómo Osencmag soluciones personalizadas de acoplamiento magnético pueden responder eficazmente a los retos a los que se enfrentan las industrias que operan en condiciones duras, ofreciendo fiabilidad y eficiencia a largo plazo.
