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Apr 09, 2024

5 beneficios de los motores de transmisión directa en grandes condensadores enfriados por aire

El enfriamiento seco en los sitios de generación de energía se ha convertido en una opción popular debido a factores ambientales, la planificación geográfica del sitio y la escasez de agua en el sitio. Sin embargo, los problemas ambientales y de confiabilidad son

El enfriamiento seco en los sitios de generación de energía se ha convertido en una opción popular debido a factores ambientales, la planificación geográfica del sitio y la escasez de agua en el sitio. Sin embargo, los problemas medioambientales y de fiabilidad siguen prevaleciendo debido a los componentes integrales del sistema de refrigeración general. Además, estas grandes estructuras de condensadores enfriados por aire consumen considerables costos operativos y de carga parásita.

Los problemas se pueden minimizar mediante un motor de accionamiento directo y un variador de frecuencia ajustable (AFD).

Menos piezas móviles significan que se reduce la posibilidad de una avería prematura. Los principales desafíos de los operadores de instalaciones de generación de energía con las unidades de condensadores enfriados por aire (ACC) se reducen a dos cosas: confiabilidad y eficiencia. Más específicamente, los componentes del sistema de accionamiento del ventilador giraban en torno al costo y la frecuencia del tiempo de inactividad. El tiempo necesario para la reparación puede oscilar entre 10 horas y varios días y, si no se puede reparar, entre días y meses para los reemplazos.

Las condiciones de operación caen dentro de un amplio espectro de condiciones ambientales de un sitio a otro. Estos deben revisarse al seleccionar los componentes de la unidad para garantizar el rendimiento del equipo.

Impacto del estudio de caso : Una planta de generación de energía en la parte occidental de los Estados Unidos dijo que necesitaría reconstruir o reemplazar todas las cajas de engranajes dentro de los 10 años posteriores a la instalación debido a las condiciones operativas. Además, los meses de invierno requieren que el ventilador funcione continuamente al 15 por ciento de la carga total para garantizar un flujo de aceite adecuado a la caja de cambios.

Las unidades ACC se encuentran entre las cargas parásitas más importantes en una planta de generación de energía. La solución anterior de transmisión de potencia de caja de cambios y motor de alta velocidad crea ineficiencias mecánicas que se eliminan mediante el motor de imán permanente de accionamiento directo y la solución AFD. Una transmisión directa, un motor altamente eficiente y el rendimiento del AFD combinados pueden reducir significativamente la energía operativa, pero lo que es más importante, reducir la carga parásita. El uso de un motor de corriente alterna (CA) de imán permanente tiene una mayor eficiencia operativa en comparación con un motor de inducción porque no requiere energía para crear la corriente magnetizante.

Impacto del estudio de caso : Combinar un motor altamente eficiente que puede proporcionar rendimiento a bajas velocidades y reducir la carga parásita es un atractivo, especialmente cuando los operadores de la planta multiplican las ganancias de eficiencia en 45 celdas. El objetivo es mejorar la eficiencia operativa en un 10 por ciento. En este caso específico, las ganancias de eficiencia fueron del 8,5 al 9 por ciento.

Una solución de transmisión directa elimina la posibilidad de fugas de aceite y miles de dólares en limpieza, así como inspecciones frecuentes para garantizar el cumplimiento ambiental. Las fugas de aceite de las cajas de engranajes presentan un costo significativo debido al mantenimiento, la contaminación de los equipos circundantes y los impactos ambientales. Los motores y variadores de imanes permanentes de accionamiento directo prácticamente eliminan estas preocupaciones.

Impacto del estudio de caso: La eliminación de una sustancia nociva del sitio hizo que la opción de transmisión directa fuera atractiva debido a las preocupaciones ambientales de uso, mantenimiento y almacenamiento.

El mantenimiento es un costo significativo para cualquier operación. Los principales costos de mantenimiento dentro de las unidades ACC son el tiempo y la frecuencia de los cambios de aceite para las cajas de engranajes, los programas de lubricación del motor (basados ​​en los plazos operativos de la carga) y los procedimientos de limpieza. La eliminación de los cambios de aceite y el uso de un motor de accionamiento directo que funcione a velocidades más lentas reduce la frecuencia de engrase y simplifica los procesos de limpieza del equipo.

Impacto del estudio de caso : Después de revisar las condiciones operativas de la solución del motor de accionamiento directo, los programas de lubricación de los rodamientos se establecen en intervalos de 12 meses. Al convertir el sistema de accionamiento del ventilador a tecnología de accionamiento directo, la planta estima que pueden reducir los costos de mano de obra en un 75 por ciento por unidad.

Aliviar el ruido después de la puesta en marcha puede costar millones si se ignora durante la planificación del sitio. Las enormes unidades ACC están instaladas entre 45 y 75 pies en el aire con múltiples ventiladores de 36 pies de diámetro que funcionan al 100 por ciento de velocidad. El ruido también debe estar dentro de los límites de seguridad de la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA). Una forma de reducir la contaminación acústica es especificar e instalar motores de accionamiento directo. Esto permite velocidades de ventilador más lentas u optimizadas en todo el sistema, reduciendo efectivamente los niveles de sonido al mínimo.

Impacto del estudio de caso : Los datos de sonido se grabaron antes y después de instalar el nuevo sistema de transmisión directa. Las mediciones se tomaron fuera del ACC en una pasarela interior con el motor/caja de cambios registrando 82,5 decibelios (dBA). Después de la puesta en marcha de la instalación, las pruebas de nivel sonoro mostraron que la solución de accionamiento directo registraba 81,5 dBA. Aunque un decibelio es mínimo, multiplicarlo por una estructura de 45 módulos puede generar reducciones de ruido significativas.

Jeffrey Alascio es gerente de negocios industriales – Industrias Diversas en Baldor Electric Company, miembro del Grupo ABB. Alascio se centra en liderar un equipo para desarrollar estrategias y relaciones en cuentas clave dentro de estas industrias para motores, productos de transmisión mecánica de potencia y variadores. Aporta al puesto más de 25 años de conocimiento en ventas y aplicaciones de variadores, motores y engranajes. Alascio tiene una licenciatura en ingeniería mecánica de la Universidad de Maryland y un MBA de la Universidad de Nebraska.