Mantener la cabeza fría - gracias al reequipamiento

Con varios sistemas de refrigeración fluido-agua para la eficiente refrigeración de las taladrinas y husillos en los centros de mecanizado.

4 minutos de lectura

Máquinas herramienta Referencias Ingeniería de fluidos

Evitar los fallos de maquinaria derivados de altas temperaturas

El cambio climático es la causa de las olas de calor cada vez más frecuentes en todo el mundo, con consecuencias graves para la salud y las economías. En estos días de calor, las empresas de fabricación lo pasan realmente mal. No solo es que los empleados deban mantener la cabeza fría con las altas temperaturas en las naves de producción, sino que el calor también puede provocar el fallo de las máquinas herramienta.

Hasta ciertos límites de temperatura, las máquinas herramienta funcionan todavía con la precisión exigida. Sin embargo, las temperaturas demasiado elevadas y, sobre todo, las fluctuaciones de temperatura provocan problemas. Los operarios de máquinas se enfrentan a un número cada vez mayor de paradas y tienen que soportar el consiguiente aumento de los costes. Estos costes pueden variar de una industria a otra y pueden suponer una pesada carga financiera para el explotador.

Mayor disponibilidad de plantas y ahorro de costes, con el enfoque de la ingeniería de fluidos de HYDAC

Nuestro cliente, un fabricante de prototipos de piezas de fundición, cuenta con 18 máquinas herramienta en sus instalaciones de producción. La nave de producción no está climatizada y en los calurosos meses de verano había una media de diez días de parada de las máquinas herramienta al año. La causa era la elevada temperatura ambiente de la nave, generada no solo por el calor del verano, sino también por las propias máquinas y sus sistemas de refrigeración.

Los husillos de las herramientas, los motores y los sistemas de lubrificante refrigerador de las máquinas herramienta se refrigeraban principalmente mediante condensadores refrigerados por aire. Durante su funcionamiento, las unidades de refrigeración desprendían enormes cantidades de calor al ambiente. Para intentar contrarrestar estas condiciones desfavorables, se optó por ventilar la nave, lo que provocó altas fluctuaciones de temperatura que afectaron la precisión de las máquinas. Así, ya no se pudieron mantener las tolerancias de fabricación requeridas y las máquinas tuvieron que detenerse.

Con este problema, el fabricante acudió a nosotros y pidió ayuda a los expertos de HYDAC. El análisis in situ demostró que la mejor solución para este problema de temperatura era modificar las máquinas para que trabajen con sistemas de refrigeración por agua, con el objetivo de aumentar la disponibilidad de las plantas y reducir los costes resultantes a largo plazo.

El cliente decidió cambiar 16 sistemas de refrigeración de la taladrina al distribuidor de refrigeración líquida HYDAC WTRE y la refrigeración de los husillos del motor de otras 6 máquinas al HYDAC FWKS (sistema de refrigeración por agua líquida). El suministro de agua fría con las tuberías correspondientes en la nave de producción fue realizado por un socio externo.

El distribuidor de refrigeración líquida WTRE de HYDAC

El distribuidor de refrigeración líquida WTRE de HYDAC se utiliza para refrigerar la taladrina de las máquinas herramienta. Consta de un intercambiador de calor de placas con control electrónico y una válvula de bola para poder regular la cantidad de agua fría. Los componentes están instalados en una carcasa compacta, lo que permite una sencilla instalación de las tuberías hacia los consumidores y el suministro de agua fría.

Una bomba externa impulsa el lubrificante refrigerador a través del intercambiador de calor de placas. Un sensor registra la temperatura, el regulador electrónico evalúa los datos y controla la cantidad de agua fría a través de la válvula de bola automática para mantener la temperatura del lubricante refrigerante constante en un valor fijo, independientemente de la temperatura ambiente. Además, las fluctuaciones de potencia de los consumidores con temperaturas de retorno más altas hacia el refrigerador o las fluctuaciones de la temperatura del agua fría pueden ignorarse ya sin inconvenientes y se compensan con el sistema de regulación.

Cita del experto de HYDAC:

"El sistema WTRE es una solución sencilla e inteligente. La unidad de refrigeración existente, que está integrada electrónicamente en el sistema, se mantiene y la bomba de la unidad de refrigeración suministra el lubricante refrigerante hacia el WTRE. Esto no ahorra espacio, pero sí dinero, y se reducen las emisiones de ruido y calor en la nave."

Refrigeración del husillo con el sistema de refrigeración fluido-agua FWKS

En seis máquinas, la refrigeración del husillo se cambia al sistema de refrigeración fluido-agua de HYDAC. El FWKS funciona como un circuito intermedio entre el suministro de agua fría y el consumidor. El depósito contiene agua glicolada que se bombea hacia el consumidor (en este caso, los husillos), donde absorbe el calor. En la línea de retorno al sistema de refrigeración, el medio pasa por el intercambiador de calor de placas y se enfría por el agua fría de la fábrica antes de introducirse en el depósito.

El circuito intermedio del sistema FWKS ofrece dos ventajas principales:

  1. La calidad del refrigerante para el husillo tiene un nivel constantemente alto y la protección contra la corrosión está garantizada en todo momento.
  2. La presión y el caudal necesarios están garantizados, incluso si la presión del suministro del agua fría fluctúa o es generalmente demasiado baja.

Cita del experto de HYDAC:

"El sistema de refrigeración FWKS es una unidad pequeña y compacta con un rendimiento sorprendente. El sistema es un producto estándar, lo que hace que su implementación sea rápida y sencilla."

El resultado

Tras el reequipamiento exitoso, la mayor parte del calor residual se disipa a través del suministro de agua fría. La conversión a la refrigeración por agua ha permitido que las máquinas funcionen sin problemas incluso en los calurosos días de verano.

Los costes de hasta diez días de parada al año pueden ahorrarse ahora y la inversión realizada en la solución de reequipamiento se amortizará en 1,5 años. A ello se suma la reducción notable de los costes energéticos. Los sistemas de refrigeración por agua son, a pesar del suministro adicional de agua fría, energéticamente mucho más eficientes que los condensadores refrigerados por aire.

El clima en la nave de producción y, por tanto, las condiciones de trabajo de los empleados han mejorado considerablemente. Los sistemas de refrigeración por líquido apenas desprenden calor y la nave ya no se calienta tanto. Además, el nivel de ruido se reduce: en lugar del ventilador y el flujo de aire, ahora solo la bomba emite un ruido moderado.

Con nuestras flexibles soluciones de sistema, el cliente tiene la posibilidad de conectar máquinas adicionales al circuito central de refrigeración, incluso en un momento posterior.

Sus ventajas con los
sistemas de refrigeración por fluido de HYDAC

Disponibilidad del sistema

Disponibilidad de las instalaciones

La precisión del mecanizado

de las máquinas está garantizada.

Eficiencia energética

Eficiencia energética

El uso de sistemas de refrigeración por fluido en lugar de unidades refrigerados por aire permite ahorrar hasta un 30% de energía. Además, el calor residual puede utilizarse para otras aplicaciones, si se da la demanda.

Fallo de maquinaria

Fallo de maquinaria

Se reducen los tiempos de parada y los costes relacionados con el calor.

Reducción de costes

Optimización de costes

A través de la reducción de los gastos por detenciones de la operación relacionadas con las altas temperaturas y del uso del calor residual.

Tiempo de amortización corto

Amortización más rápida

La reducción de los costes de parada acorta el periodo de de amortización de la inversión.

Extender la disponibilidad del sistema

Prolongación de la vida útil de la maquinaria

La refrigeración óptima prolonga la vida útil de los sistemas.

Modularidad

Soluciones de sistema flexibles

Es posible realizar ampliaciones modulares y adaptadas al cliente en cualquier momento.

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