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Sistema de vacío centralizado para suministrar vacío a una gran planta maderera. Fuente: Busch Vacuum Solutions.

El vacío en el trabajo con madera – Parte 4

Queremos terminar nuestra serie breve «El vacío en el trabajo con madera» con el artículo de hoy. En esta ocasión, prestaremos atención a la centralización del suministro de vacío para una planta entera. El suministro de vacío centralizado siempre funcionará mejor si tiene varias máquinas de sujeción por vacío. En este proceso, se retiran las bombas de vacío individuales conectadas directamente al equipo de mecanizado. Una red de tuberías se utiliza para conectar el equipo a un sistema de vacío que puede estar situado fuera de la zona de producción en una sala independiente.

El hecho de que un sistema de vacío centralizado (Fig. 1) sea razonable para una planta maderera depende de varios factores:

  • El número de bombas de vacío utilizadas
  • Los tiempos de funcionamiento del equipo de mecanizado y las bombas de vacío
  • La situación espacial

Los beneficios de un suministro de vacío centralizado comparado con la generación de vacío descentralizada con bombas de vacío situadas en la cercanía directa del equipo de mecanizado son:

  • El mayor grado de eficiencia energética
  • El mayor nivel de fiabilidad
  • No hay tiempo de inactividad de la máquina durante el mantenimiento
  • Uso eficiente del calor residual

Algunas consideraciones prácticas

Al adquirir equipos de mecanizado, suele entregarse una o –en el caso de dos mesas de mecanizado– dos bombas de vacío, por ejemplo. El rendimiento de estas bombas de vacío está diseñado para los máximos requisitos y suele tener una capacidad de reserva adicional. Según el material utilizado, las piezas de trabajo y los tiempos de procesamiento, este tipo de bomba de vacío puede ser dimensionada. Por ejemplo, si una planta tiene varias máquinas con un total de 15 bombas de vacío en un funcionamiento en tres turnos 24 horas al día, solo el consumo energético del suministro de vacío de la planta no es insignificante. A continuación, un ejemplo: 15 bombas de vacío, cada una con 5,5 kW, consumen 1.980 kilovatios horas (kWh) en un funcionamiento de 24 horas. A un precio de la electricidad de 0,10 EUR/kWh, los costes de energía diarios resultantes se acercan a los 200 EUR. Con 220 días laborables al año, los costes de electricidad anuales ascienden a 43 560 EUR. Los tiempos de sujeción durante los cuales el vacío es necesario realmente son solo una fracción del tiempo de funcionamiento. Por tanto, esto significa que, en la práctica, las bombas de vacío a menudo están en funcionamiento sin ser utilizadas. Para las bombas de vacío que requieren un mantenimiento intenso –como las bombas de vacío de paletas rotativas de funcionamiento en seco–, esto acorta el intervalo de mantenimiento para cambiar las paletas, lo cual, a su vez, aumenta los costes de funcionamiento. Estos costes se pueden evitar con una bomba de vacío que no esté siempre en funcionamiento.

Suministro de vacío centralizado

En muchos casos, el número de bombas de vacío en un sistema de vacío centralizado se puede reducir hasta la mitad en comparación con la generación de vacío descentralizada.
Si se utiliza un suministro de vacío centralizado, no se necesitan bombas de vacío individuales en los centros de mecanizado. Los centros de mecanizado están conectados a un sistema de vacío centralizado a través de una red de tuberías. Al diseñar este tipo de sistema de vacío, queda claro que es posible funcionar con muchas menos bombas de vacío. En muchos casos, el número de bombas de vacío se puede reducir hasta la mitad en comparación con la generación de vacío descentralizada.

Eficiencia energética

Un suministro de vacío centralizado puede funcionar con mucha más eficiencia energética que las bombas de vacío individuales directamente en el equipo de mecanizado debido simplemente a que usa menos bombas de vacío.
El rendimiento del sistema de vacío se ajusta para satisfacer la demanda real.
El sistema de control para este tipo de sistema de vacío activa automáticamente el número de bombas de vacío requeridas para mantener el caudal o el nivel de vacío que se necesita en cada momento. Esto significa que el rendimiento del sistema de vacío se ajusta para satisfacer la demanda real. Además, las bombas de vacío operan de manera alterna para que todas tengan, aproximadamente, la misma cantidad de tiempo de funcionamiento. La red de tuberías del sistema de vacío al equipo de mecanizado puede servir de búfer de vacío, de modo que se evacúa constantemente. La ventaja de este sistema es que el vacío requerido para la sujeción está disponible inmediatamente cuando se abre la válvula del equipo de sujeción. La experiencia práctica muestra que, incluso cuando hay un número menor de bombas de vacío en este tipo de sistema de vacío centralizado, no todas están constantemente en funcionamiento, lo que contribuye a un ahorro energético adicional. Por lo general, estos sistemas integran bombas de vacío de rotores de uña MINK. Estas bombas se pueden equipar con motores con variador de frecuencia que permiten unos ajustes de rendimiento más coordinados todavía, lo que permite ahorrar aún más energía.

Fiabilidad

Un suministro de vacío centralizado asegura el más alto grado de fiabilidad. Si una bomba de vacío falla, esto no afecta al proceso de mecanización en absoluto, ya que el resto de bombas de vacío aumentan su rendimiento en consecuencia. De este modo también se puede resolver el problema de las grandes fugas.

Mantenimiento

Las bombas de vacío de rotores de uña MINK prácticamente no necesitan mantenimiento. El cambio del aceite de engranajes se puede realizar durante el tiempo de funcionamiento. El técnico no necesita acceder a las salas de producción para ello. Puede cerrar una bomba de vacío directamente en el sistema de vacío y cambiar el aceite de engranajes sin comprometer el rendimiento del sistema de vacío.

Aprovechamiento del calor residual

Concentrar todos los generadores de vacío en una sala permite aprovechar fácilmente el calor residual de las bombas de vacío. Esto se puede conseguir simplemente introduciendo el aire de escape en un sistema de calefacción o agua caliente, o convirtiendo la energía térmica con un intercambiador de calor. En este caso, encontrar la solución más eficaz también depende de las condiciones individuales de las instalaciones.

Resumen

La centralización del suministro de vacío requiere varias consideraciones básicas. El ahorro de costes de energía o costes de funcionamiento generales, que puede ser drástico en algunos casos, debe sopesarse junto con los costes de inversión. Los costes del propio sistema de vacío centralizado se pueden reducir integrando cualquier bomba de vacío de rotores de uña Mink existente. Las condiciones de las instalaciones y de la construcción son factores críticos para los costes de la red de tuberías. En este sentido, también es importante tener en cuenta que solo se puede conseguir una solución técnicamente óptima y económicamente eficiente con la ayuda de un experto en vacío. Busch Bombas y Sistemas de Vacío cuenta con décadas de experiencia en la instalación de sistemas de vacío centralizado en todo el mundo y puede proporcionarle muchas referencias en este ámbito.