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Diseño del sistema de colección de neblina

Por Bob Morfeld, Brian Yappel y Jeff Maccora Donaldson Torit

La colección de neblina es un componente vital del control de calidad del aire en la planta y del mantenimiento general de la planta. La ausencia o la mala calidad de filtración de neblina podría dejar emanaciones nocivas y neblina en la planta, que podrían ser perjudiciales para la seguridad ocupacional de la planta.  El control apropiado de la neblina también es importante para minimizar los costos de mantenimiento en toda la planta al evitar posibles daños a los sistemas de aire acondicionado, los componentes eléctricos y las superficies interiores de la planta. Cuando se selecciona un sistema de colección de neblina, se deben tener en cuenta diversos factores a fin de identificar el sistema que mejor se adapte a su instalación. Estos factores a menudo incluyen el diseño de la planta física, el uso de equipos, el consumo de energía y las restricciones de capital, entre otros.

Por lo general, hay tres estrategias para la colección de neblina:

1.  Una máquina por fuente (montada o conectada con ductos),
2.  Celular con un colector que sirve a algunas máquinas o
3.  Colector de neblina centralizado que sirve a la mayoría de las fuentes en un área.

A continuación se analizan las ventajas y desventajas de cada estrategia para ayudarlo a elegir aquella que mejor satisfaga los objetivos de su planta.

Donaldson tiene varios colectores de neblina disponibles. Comuníquese con nosotros para consultar sobre necesidades específicas. 

Estrategia de colección de una Máquina

La primera estrategia implica una sola máquina conectada a un colector de neblina específico. Este enfoque es el que se utiliza con más frecuencia porque permite flexibilidad a la hora de montar el colector de neblina. Un colector de neblina puede montarse directamente en el centro de maquinado (lo que elimina la necesidad de un ducto conectado) o en una proximidad cercana al centro de máquinas (conectado con una pequeña cantidad de ductos). La variedad de montajes ofrece soluciones para los desafíos de la planta, como problemas de superficie del piso y del cabezal, consideraciones sobre el flujo de los procesos (p. ej., grúas), reubicaciones de equipos o expansiones de la planta.

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Soporte para montaje en piso con filtro secundario sobre un centro de mecanizado horizontal.

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Montado en la máquina con filtro secundario montado en un CNC.

La ventaja principal de la estrategia de una sola máquina es que permite que el colector de neblina se ajuste a la aplicación. Hay muchas tecnologías disponibles para la colección de neblina, y cada aplicación determina la tecnología que mejor se adaptará a sus requisitos. La estrategia de una sola máquina a menudo asegura una vida útil más prolongada del filtro, dado que optimiza la tecnología de filtración que se utiliza en una aplicación determinada.

Otra ventaja es la flexibilidad que brinda la programación de producción de la planta; solo se deben encender las máquinas que se necesitan en un momento determinado.

Por último, la flexibilidad de mantenimiento es una ventaja clave para esta estrategia. El tiempo de inactividad por mantenimiento y los cambios de aceite/refrigerante o filtros de neblina se sincronizan con los programas de producción.  El mantenimiento se reduce para los depósitos de refrigerante, ya que se evita la contaminación cruzada, y la neblina recolectada en el filtro se drena nuevamente al depósito de refrigerante de la máquina.

La estrategia especializada de colección en el lugar de origen también tiene posibles desventajas. Las máquinas requieren arrancadores de motor separados, lo que puede aumentar los costos de instalación si se utilizan varias máquinas.  Es posible que pague un precio más alto por múltiples colectores de neblina individuales en comparación con cualquier economía de escala para una estrategia de tipo central o celular.  Desde el punto de vista del mantenimiento, posiblemente tenga más filtros que mantener y eliminar que en un sistema central o celular. Estos posibles costos deben evaluarse y compararse con las ventajas cuando se tiene en cuenta esta estrategia de colección de neblina.

Estrategia de colección Celular

La estrategia de colección de neblina celular por lo general consta de 3 a 5 centros de mecanizado que sirve un solo colector de neblina.  A menudo, las máquinas realizan trabajos secuenciales en la misma pieza, y todas las máquinas utilizan un sistema de refrigeración común. Con una estrategia celular, si un centro de máquinas deja de funcionar, es muy probable que toda la celda deje de funcionar. Por lo tanto, este proceso se presta a que un solo colector de neblina maneje todas las máquinas en la celda.

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Con filtro secundario conectado por ductos a un centro de mecanizado.

La principal ventaja de esta estrategia es el mantenimiento, que se programa fácilmente durante el tiempo de inactividad de la celda de fabricación.  Dado que hay menos colectores de neblina, tiene menos filtros totales que comprar, mantener o eliminar.  Un refrigerante común le permite devolver refrigerante al sistema de filtración de refrigerante de su planta sin contaminación cruzada.

Otra ventaja de la estrategia de colección de neblina celular es el costo reducido del arranque. La economía de escala con un colector de neblina más grande puede reducir el costo, en comparación con los múltiples colectores de neblina individuales. Algunas veces, los costos de instalación son más bajos porque se instala y conecta una sola unidad, en lugar de múltiples unidades, y los costos operativos pueden disminuir porque se cambian menos filtros. El consumo de energía también se reduce al utilizar un solo colector. 

La colección de neblina celular presenta algunos desafíos. Al unir varias aplicaciones con un solo colector de neblina, se pueden mezclar los refrigerantes, lo que puede ser fundamental para la vida útil del filtro. Si solo uno de los procesos presenta un desafío para una tecnología de colección de neblina específica, es posible que experimente una vida útil del filtro más corta para todo el sistema. Al considerar esta estrategia, analice sus procesos de maquinado con el fabricante del colector de neblina. Estos expertos saben qué tecnología de colector puede adaptarse mejor a cada situación y pueden ayudarlo a evitar errores costosos.

Un segundo desafío para la estrategia celular es la instalación y la distribución de los ductos. Debe tener en cuenta los criterios de distribución adecuados para asegurar velocidades de transporte suficientes en los ductos, de modo que no se acumule neblina ni se creen posibles fugas. (Un ángulo de inclinación de 1° a 3° para la máquina es bueno). Es probable que cualquier fuga en el ducto se desvíe hacia el equipo o el piso de la planta, y genere peligros para los trabajadores u ocasione daños en los equipos. A fin de minimizar la fuga de aceite, tenga en cuenta la experiencia externa en la distribución y en el balance de los sistemas de ductos para asegurarse de que el ducto esté instalado correctamente. 

Finalmente, se puede requerir permiso de aire si el flujo de aire excede ciertos límites. Consulte a las autoridades locales para asegurarse de cumplir con las pautas de permisos locales y federales antes de comprar este tipo de estrategia.

Estrategia de colección de neblina Central

En la actualidad, la colección de neblina centralizada, muy conocida hace 15 o 20 años, no es tan común, principalmente debido a los nuevos procesos de maquinado y fluidos de corte. En general, esta estrategia permite manejar hasta 20 centros de máquinas.

Si tiene una instalación de fabricación grande con muchos centros de máquinas, una estrategia de colección de neblina central puede ofrecer una ventaja de costos de capital tanto en el equipo inicial como en la instalación eléctrica. De manera similar a la estrategia celular, se reduce la cantidad de colectores, ventiladores y arrancadores de motor, por lo que esta estrategia suele ser menos costosa.

Una segunda ventaja de la estrategia de sistema central resulta ser una desventaja para las operaciones de la planta. Esta estrategia realmente facilita la programación del mantenimiento, dado que solo hay una unidad. Sin embargo, cuando esa unidad tiene un problema que no está programado, toda la planta deja de funcionar. La sensibilidad a los tiempos muertos puede pesar más que cualquier otra ventaja que ofrezca este enfoque.

Hay otras desventajas que a menudo hacen que esta sea la estrategia menos atractiva. La estrategia central es la más grande de las tres estrategias, y ocupa mucho espacio de superficie. Requiere una cuidadosa consideración en la ubicación del colector.  El diseño, la instalación y el equilibrio de los ductos son complejos y desafiantes, y la mayor cantidad de ductos requiere ventiladores con mayor presión estática y mayor potencia de cada motor. Por lo tanto, algunas veces esto significa que los costos operativos son más altos debido al mayor consumo de energía. De manera similar a la estrategia celular, los diferentes procesos de maquinado corren el riesgo de experimentar una vida útil del filtro más corta si un proceso en particular no es compatible con la tecnología del colector de neblina seleccionado.

Tenga en cuenta que es posible que parte de los ahorros de costos iniciales se pierdan debido a medidas tales como silenciar el equipo para manejar niveles de ruido más altos de motores y ventiladores más grandes. Además, la contaminación cruzada de los refrigerantes puede aumentar los costos de eliminación de los refrigerantes (considerados desechos peligrosos). Por último, al igual que la estrategia celular, si el volumen de aire supera los límites normativos, es posible que se requiera un permiso para funcionar.

Conclusión

Estas tres estrategias de colección de neblina tienen ventajas y desventajas, y decidir cuál elegir es el primer paso para un sistema exitoso.  Independientemente de la estrategia que elija, varias tecnologías diferentes de colección de neblina pueden satisfacer las necesidades de su instalación. Consulte con su fabricante las tecnologías de colección de neblina y los beneficios de cada una. Es fundamental comprender profundamente estas tecnologías a fin de obtener la mejor solución para sus problemas de control de neblina.

Podemos ayudarte a obtener la solución óptima para tu aplicación.

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