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Kenfilt instala un sistema de control de distribución de alta tecnología en una empresa Suiza. Basado en más de 50 años de experiencia en la ingeniería de filtración y fabricación de equipos, KENFILT puede proporcionar una gama de productos para actualizar y modernizar equipos existentes con tecnología de punta. Un proyecto reciente es un cliente suizo de KENFILT, fabricante de herramientas de corte de metal, donde KENFILT llevó a cabo una importante actualización de su sistema de distribución de aceite de corte para la fábrica de producción de rectificado de herramientas. La siguiente figura muestra la configuración original instalada en 1989 y ampliada en 1999 de los sistemas de distribución que constan de 5 bombas, una de ellas controlada con un variador de frecuencia con dificultades para mantener la presión constante en la línea de 20bar. Cada bomba suministra 1000 l/min a 20 bares con un caudal total de aceite de 5000 l/min a 20 bares.
Fig. 1) Bombas de distribución de aceite de corte originales a las rectificadoras. Caudal total 5000 l/min a 20 bar Son bien conocidos los inconvenientes del caudal fijo: Alto consumo energético y riesgo de picos de presión, debido a situaciones de presión indefinidas en los tubos al abrir o cerrar válvulas en los centros de mecanizado y rectificadoras. El primer paso del proyecto fue analizar los parámetros de trabajo del cliente. Se analizaron todos los datos existentes sobre número de máquinas, tipo de máquinas (rectificadoras u otras), caudales individuales y totales, condiciones de trabajo por horas semanales, número de turnos, paradas por vacaciones, requisitos de mantenimiento y diferentes modos de operación posibles. Después de un estudio de ingeniería completo que incluía aspectos de ingeniería mecánica, eléctrica y de procesos, KENFILT finalmente entregó e implantó un sistema llave en mano que incluía todos los equipos y componentes adicionales necesarios. La siguiente imagen muestra el concepto de control que finalmente se implementó en las instalaciones del cliente:
Fig. 2) Concepto de control final de las 5 bombas de distribución El enfoque general fue instalar convertidores de frecuencia y arrancadores progresivos en el sistema de distribución, así como mejorar el control de la válvula de alivio de presión de seguridad “VR” para evitar picos de presión bajo ciertas condiciones de trabajo. Todo ello controlado por un nuevo programa para el panel de pantalla táctil y el PLC. Se entregó un nuevo armario eléctrico para el sistema de control para conectar con el armario ya existente del antiguo sistema de filtración central. El nuevo armario incluye el convertidor de frecuencia y los sistemas de arranque progresivo de las bombas existentes. Se revisó el armario eléctrico ya existente del sistema de filtración central, se actualizó con nuevas pantallas de control y se adaptó el programa del PLC a la nueva configuración del sistema. La bomba P1 estaba equipada con un convertidor de frecuencia en la instalación original del año 1989. La bomba P2 fue equipada con un nuevo convertidor de frecuencia de 37 kW y las bombas 3, 4 y 5 con sistemas de arranque progresivo. Los arrancadores progresivos aumentan la presión en línea de forma progresiva y ayudan a que el control de la presión sea más estable evitando cualquier tipo de picos de presión. Las 2 bombas con convertidor de frecuencia (P1 y P2) se utilizan para realizar el ajuste de la presión de distribución deseada. La siguiente imagen muestra la nueva pantalla de control de la bomba de distribución.
Fig. 3) Pantalla de control de las bombas de distribución El ciclo funciona de la siguiente manera: El sistema empieza con las bombas controladas por frecuencia P1 y P2. Si no se puede alcanzar la presión deseada, las bombas 3, 4 y finalmente 5 se encenderán, una tras otra mediante un temporizador específico, hasta alcanzar la presión y los caudales deseados. Una vez que se ha alcanzado la presión, la velocidad de las bombas P1 y P2 se controla automáticamente para mantener la presión en la línea constante a 20 bar por medio de los dos convertidores de frecuencia. Si la presión sube por encima de cierto valor, el sistema reduce la velocidad de los motores de las bombas P1 y P2 y si eso no es suficiente inicia el procedimiento de parada de las bombas progresivamente hasta que la presión de trabajo se estabiliza. Este sistema siempre mantiene la presión con un diferencial de presión mínimo al iniciar y detener los centros de mecanizado en la línea de producción de herramientas. Se minimizará el consumo de energía y los niveles de ruido del sistema de distribución de aceite limpio. El sistema de seguridad de sobrepresión también se actualizó con una nueva válvula de seguridad. Esta válvula está controlada por el PLC. En caso de que la presión de la línea aumente en un cierto valor, la válvula progresiva se abre de acuerdo con la sobrepresión de la línea. El sistema lee la presión con el presostato y abre la válvula según sea necesario para evitar una sobrecarga de presión y al mismo tiempo evita una caída drástica de presión abriéndola. La siguiente figura muestra la pantalla de control de la válvula de liberación de presión de seguridad.
Fig. 4) Pantalla de control de la válvula de liberación de presión de seguridad El sistema de control de sobrepresión normalmente no será necesario ya que el sistema de control de bombas de distribución con convertidores de frecuencia y arrancadores progresivos mantiene la presión generalmente en el valor correcto. Como otro elemento de seguridad y control, KENFILT instaló varias sondas de temperatura (tipo PTC) en cada bomba para controlar el comportamiento de la temperatura en la carcasa del impulsor y los motores. En caso de valores altos de temperatura, el sistema emitirá mensajes de advertencia y alarma para un mantenimiento preventivo. Esto permite al personal de mantenimiento supervisar cualquier posible problema en los elementos de la bomba, aumentando la vida útil considerablemente. Los técnicos de KENFILT llevaron a cabo la puesta en marcha final del sistema en la fábrica de producción del cliente. Después de la puesta en marcha del sistema, los ingenieros de KENFILT hicieron un seguimiento de la experiencia del cliente con el sistema durante varias semanas para proponer ajustes adicionales. Después de varios meses de operación se confirmaron los objetivos iniciales del proyecto: reducción del consumo de energía y niveles de ruido, reducción del estrés mecánico para las bombas, válvulas y tuberías manteniendo siempre el nivel de presión adecuado evitando picos de presión durante el cambio de modos de operación. Mayor calidad de producción ya que todas las máquinas se suministran siempre a la presión correcta de 20 bares. |
