Variacion Velocidad Aplicaciones

8/16/2019 Variacion Velocidad Aplicaciones

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Mando y regulación de máquinas eléctricasBloque II. Aplicaciones de regulación de velocidad en motores asíncronos

• BOMBAS

• VENTILADORES Y COMPRESORES

•HVAC

•EDAR - IDAM

• GRUAS

• MANUTENCIÓN HORIZONTAL

• PROCESOS CONTÍNUOS

• CEMENTERAS

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Bombas Funciones

• Son máquinas para el manejo de fluidos• Sus principales funciones son:

– Trasvase– Elevación– Aspersión– Circulación– Distribución– Alta presión– Dosificación– Vacío


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Bombas Tecnologías

• Existen bombas de diversas tecnologías

– Centrifugas

– Volumétricas

• Alternativas

• Rotativas

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BOMBAS Tipos y Funciones

T r a n s f e r e n c i a

E l e v a c i ó n

A s p e r s i ó n

C i r c u l a c i ó n

D i s t r i b u c i ó n

A l t a p r e s i ó n

D o s i f i c a c i ó n

B o m b a d e V a c í o

Tipo de Bomba

Centrífugas

Superfície X X X X X X X X

De arbol X X

Sumergida X X X

Sumergible X X

Volumétricas Alternativas

Piston X X X

Membrana mecánica X X

Membrana hidráulica X

Doble membrana X X X

Volumétricas Rotativas

Engranajes X

Lóbulos X

Paletas X

Doble tornillo X

Rotor compensado X X X

Peristáltica X

Función


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Bombas centrífugas

• Del 60 % al 90 % de las bombas son bombas centrífugas

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Bombas centrífugas

• Se caracterizan por que su par resistente varía con elcuadrado de la velocidad M= kN².

• Son un caso típico de carga de par variable.

• El perfil puede variar con fluidos muy viscosos

Velocidad

Par

Nn

Par dearranque

Par nominal

50%

25%

Mn

50%

70%

Aplicaciones :

• Trasvase

• Elevación

• Circulación

• Aspersión

• Distribución


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Bombas centrífugas Tipos

Bombasumergible

Bombasuperficie

Bombasumergida

Bombamulticelular

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Bombas volumétricas alternativas

• Son cargas de par constante y alto par de arranque

Bomba de pistón Bomba de membrana


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Bombas volumétricas rotativas

• Su caracteristica de par no es cuadratica, se consideran cargasde par constante M = k

• Curva orientativa de una bomba de tornillo, puede variarsensiblemente de una tecnología a otra.

Aplicaciones :

• Trasvase de fluidos

viscosos

• Compresor

• Bomba de vacío

Velocidad

Nn

Par dearranque

Par

Par nominalMn

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Bomba Peristáltica

Bomba Lóbulos (Roots)

Bomba Tornillo


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Tornillos Descarga Cuerpo

Aspiración

Aspiración

DescargaPaletas

Cuerpo

Aspiración Descarga

CuerpoEngranajes

Bomba de Doble Tornillo

Bomba de Paletas

Bomba de Engranajes

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Ahorro de energía

La necesidad de regular el caudal de un fluido es una situaciónhabitual en la industria, HVAC, regadío etc

Actualmente aún se utilizan equipos mecánicos de control delflujo tradicionales

(equipos de estrangulamiento poco eficientes comoválvulas, etc...)

La alternativa es el uso de variadores, reduciendo la velocidad

La disminución del 20% de la velocidad en bombas centrífugas y ventiladores puede representar un ahorro de energía del50%.


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Ahorro de energía Válvula

Potencia hidráulica = Presión x Caudal

Presión

HmSistema hidráulico

Válvula abierta

Sistema hidráulico

Válvula medio cerrada

Medio caudal Caudal

• Cerrando la válvula seconsigue regular el

caudal

• El gráfico muestra larespuesta del sistemaante esta operación

• La zona coloreadaindica la potencia

involucrada

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Ahorro de energía Variador

Potencia hidráulica = Presión x Caudal

Presión

Hm

Medio caudal Caudal

• Variando la velocidaddesplazamos la curvapresión / caudal

• El gráfico muestra larespuesta del sistemaante esta operación

• La zona coloreada unala potencia involucradamucho menor


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Ventiladores

– Aplicaciones

• Renovación del aire

• Regulación del nivel de CO2

• Extracción de humos en caso de incendio

• Extracción de polvo.

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Ventiladores Tipos

• Heliocoidales

• Heliocoidales tubulares

• Centrífugos


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Helicoidales

Ventilación general para:

• Talleres

• Comercios

• Almacenes• Locales industriales

• Párkings

Ventilación de instalacionesagropecuarias e invernaderos .Procesos de pintura industrial.

Procesos industriales:

• Máquinas frigoríficas• Grupos de aire acondicionado

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Tubulares

Diseñados para el montaje deconductos, tanto en los extremoscomo intercalados:

• Ventilación general• Eliminación de humos• Procesos industriales

• Aireación de túneles


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Centrífugos

• Tipos de Baja, Media y Alta PresiónBAJA• Ventiladores incorporables en equipos de

climatización y tratamiento de aire, asi como

en cajas de ventilación y aerotermoscentrífugos.MEDIA

Procesos industriales: forja, secaderos,quemadores.Transporte de materiales:aspiración de sierras, esmeriladoras,perforadoras, transporte de virutas.Extracción de gas de escape en los talleres dereparación de automóviles.

ALTA

Inyección de aire en quemadores,hornosProcesos industriales, extracción localizada,enfriamiento de máquinas.Transportes neumáticos, polvo, secados ypresurización

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Compresores Tipos


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Compresores Embolo oscilante

• Compresor de émbolo oscilante . Este es el tipo decompresor más difundido actualmente. Es apropiadopara comprimir a baja, media o alta presión. Su campo

de trabajo se extiende desde 1 a decenas de bar.• Para obtener el aire a presiones elevadas, esnecesario disponer varias etapas compresoras. El aireaspirado se somete a una compresión previa por elprimer émbolo, seguidamente se refrigera, para luegoser comprimido por el siguiente émbolo.

• Hasta 4 Bar 1 etapa; hasta 15 Bar 2 etapas;mas de 15 Bar 3 etapas

• Durante el trabajo de compresión se forma unacantidad de calor, que tiene que ser evacuada por elsistema refrigeración.

• Los compresores de émbolo oscilante puedenrefrigerarse por aire o por agua,

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Compresores Membrana

Este tipo forma parte del grupode compresores de émbolo. Unamembrana separa el émbolo de la

cámara de trabajo; el aire noentra en contacto con las piezasmóviles. Por tanto, en todo caso, elaire comprimido estará exento deaceite.Estos, compresores se empleancon preferencia en las industriasalimenticias farmacéuticas yquímicas.


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Compresores Roots

• En estos compresores, el

aire es llevado de un lado aotro sin que el volumen seamodificado.

• En el lado de impulsión, laestanqueidad se aseguramediante los bordes de losémbolos rotativos.

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Compresores Paletas

• Un rotor excéntrico gira en el interior deun cárter cilíndrico provisto de ranuras deentrada y de salida. Las ventajas de estecompresor residen en sus dimensionesreducidas, su funcionamiento silencioso ysu caudal prácticamente uniforme y sinsacudidas.

• El rotor está provisto de un cierto númerode aletas que se deslizan en el interior delas ranuras y forman las células con lapared del cárter. Cuando el rotor gira, lasaletas son oprimidas por la fuerzacentrífuga contra la pared del cárter, y

debido a la excentricidad el volumen de lascélulas varía constantemente.


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Compresores Tornillo

• Dos tornillos helicoidales

que engranan con susperfiles cóncavo y convexoimpulsan hacia el otro ladoel aire aspirado axialmente

• Son máquinas queproporcionan un gran caudala una presión mas baja quelos de émbolo

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Compresores Turbocompresor

• Trabajan según el principio de la dinámicade los fluidos, y son muy apropiados paragrandes caudales.

• Se fabrican de tipo axial y radial. El airese pone en circulación por medio de una ovarias ruedas de turbina. Esta energíacinética se convierte en una energíaelástica de compresión. La rotación de losalabes acelera el aire en sentido axial deflujo.

• Aceleración progresiva de cámara acámara en sentido radial hacia afuera; elaire en circulación regresa de nuevo aleje. Desde aquí se vuelve a acelerar hacia

afuera.


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• El 50% de toda la energía utilizada en los edificioses para (motores de bombas y ventiladores)

• La velocidad del ventilador puede ajustarse paravariar la cantidad de aire ventilado en espaciosdonde la ocupación es cambiante.

• La disminución del 20% de la velocidad en bombascentrífugas y ventiladores puede representar unahorro de energía del 50%.

• Actualmente muchos edificios aún utilizan equiposmecánicos de control del flujo tradicionales(equipos de estrangulamiento poco eficientes comoválvulas, etc...)

• Alrededor del 25% de los motores utilizados enaplicaciones existentes HVAC son controlados porun variador de velocidad de CA.

Disminuciónde los costes

energéticos

Un granpotencial para

el ahorroenergético

Granoportunidadde negocio

HVAC Fundamentos

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• Calefacción (Heating) :

– para mantener un área cerrada a cierta temperatura conuna atmósfera externa fría

• Ventilación (Ventilation) :– solo o combinado con un sistema de calefacción o con un sistema

de aire acondicionado, controlar el suministro de aire y vaciar enuna área cerrada. Eliminación de olores y proporcionar oxígeno alos inquilinos.

• Aire Acondicionado (Air Conditioning) :

– Control del ambiente de un espacio determinado, temperatura,humedad, flujo de aire (y su pureza) para los inquilinos y

materiales

HVAC Definiciones


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• El aire acondicionado representa alrededorde la mitad de la energía consumida un

edificio de oficinas• Necesidad de suministrar aire fresco

• Mantener la temperatura dentro de un rangoconfortable

• Normalmente, las temperaturas se mantienenalgunos grados alrededor de 22°C.

• Esta corresponde a la temperatura

generalmente aceptada como de confort,aunque en realidad es prácticamenteimposible satisfacer a todos.

HVAC ¿Por qué aire acondicionado ?

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• Soluciones de calefacción yrefrigeración :– Etapa de agua– Etapa de aire

• Etapa de Agua :– El agua es el medio más eficiente

y económico que podemosdirectamente enfriar o calentar

• Etapa de Aire :– El aire es el medio para el

intercambio de calor en el

edificio, puede ser enfriado ocalentado a través de serpentines

VSD

VSD

VSD

VSD

VSD

HVAC Calefacción y refrigeración


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Calefacción(Heating)

Ventilación Aire Acondicionado

Calefacción degas

Calefacción defuel

Calefaccióneléctrica

Ventilador

Climatizador

Tratamientode Aire

Grupos de frío

Otros

Torre derefrigeración

Humidificador

Etc...

Bomba de Calor

Aplicaciones HVAC

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• Debe añadirse calor a la sustanciapara que cambie de estado :

– De sólido a líquido

– De líquido a gas

• Debe quitarse calor de lasustancia para que cambie deestado:

– De gas a líquido

– De líquido a sólido

Líquidosólido gas

θ θ

gasLíquido

θ θ

sólido

HVAC Refrigeración : el estado de la materia


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• El compresor es una bomba decompresión de vapor, comprime elgas refrigerante

• El condensador es unintercambiador de calor, extrae elcalor del gas caliente comprimido ylo condensa en líquido

• El líquido refrigerante absorbecalor de una área para repartirlo enotra

• La válvula de expansión restringeel flujo, forzando que el líquidopase a través de un pequeñoagujero lo que provoca una

disminución de la presión.• El evaporador es un intercambiador

de calor del agua al refrigerante yacumula más calor

Principales componentes

Refrigeración : extraer y repartir el calor

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• Evaporador : – Intercambiador de calor. El calor es transferido del

agua al refrigerante, el líquido refrigerante entra enestado de ebullición y pasa al estado vapor.Posteriormente se calienta en el evaporador antes de irhacia el compresor.

• Compresor : – El compresor incrementa la temperatura de los vapores

comprimiéndolos a una presión más alta. Tipos decompresores habituales: rotativo, de tornillo helicoidal,centrífugo.

• Condensador : – Intercambiador de calor. El calor es transferido desde

el aire vapor refrigerante caliente al aire, agua u otrofluido. Cuando el calor es extraído del vaporrefrigerante este condensa y vuelve al estado líquido.Tipos de condensadores habituales: refrigerados poraire, de evaporación, refrigerados por agua.

• Equipo de expansión : – Crean una caída considerable de presión que reduce la

presión y la temperatura del refrigerante.

Compresor

Equipo de expansión

Evaporador

Condensador

Ciclo de refrigeración


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ResidencialComercial /Institucional/Industrial

Clientes objetivo: OEMs, OEMs Integradores de sistemas, Compañía de automatización de edificios ...

Máquinas que ofrecemos solución (Aplicaciones Objetivo)...

Torres de refrigeración

Unidades de distribución de aire

Enfriadoras

CalderasUnidades de tejado

A c t u

a l m e n t e

, n o

e s o b j e t i v

o...

Ventana

Split

Mercados a los que nos dirigimos

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Compresor


Bomba enfriadora

Ventilador

Condensador

Evaporador

Serpentín

Refrigeración

A i r e 6°C

13°C

3°C

10°C 50°C

43°C

Enfriadora refrigerada por aire


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• Serpentín enfriadora :– El líquido frío que fluye a través de los tubos

puede ser agua o líquido refrigerante. El calor

es intercambiado del aire al agua que fluye através del serpentín.• Evaporador :

– Intercambiador de calor que básicamenteenfría el agua templada que proviene delrefrigerador. El calor es intercambiado delagua al refrigerante interno del evaporador.

• Válvula de control : – Es utilizada para variar la cantidad de agua

que fluye a través del serpentín de la

enfriadora.• Bomba : – Mueve el agua a través del circuito.

Serpentín

Enfriadora

Evaporador

Bomba

Enfriadora

A i r e

Ciclo de enfriamiento del agua

40

Ventilador de la

torre de refrigeración

Compresor


Bomba

condensador Bomba

Enfriadora

Condensador Evaporador

Serpentín

enfriador

A i r e 6°C

13°C

3°C

10°C 50°C

43°C

38°C

29°C

ENFRIADORA

Enfriadora centrífuga


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• Condensador : – Transfiere el calor del refrigerante

caliente al aire, agua u otro fluido.

• Torre de refrigeración : – Permite transferir el calor del agua al

aire.

• Bomba : – Necesaria para mover el agua del

circuito.

• Válvula de control :– Utilizada para variar la cantidad de

agua que fluye por la torre derefrigeración.

Ventilador

Torre refrigeración

Bomba condensador

Condensado

r

Ciclo de extracción del calor

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Enfriadora

Ventilador

Torre derefrigeración

Bomba agua enfriadora

BombaBomba

Bomba condensador

V e n

t i l a d

o r

V e n

t i l a d

o r

Compresor

Ciclo de extracción del calor


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Equipaminetos HVAC

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• Componente clave en la mayoría de los sistemas de aireacondicionado

• Uno de los mayores consumidores de energía

• Funciones : generar frío quitando calor del edificio

• Refrigerante base : el tipo más común (refrigerante)

• 2 tipos principales :– Refrigerada por Aire :

• En el exterior del edificio

• Expulsa calor a la atmósfera (condensador en eltejado)

– Refrigerada por Agua : (más eficiente que la anterior)

• En el interior del edificio

• Para expulsar el calor utiliza torres derefrigeración

• La enfriadora normalmente se une a un banco de la torre derefrigeración.

Centrífuga

refrigerada por agua

Refrigeradapor Aire

La enfriadora


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• Alternativo o de pistón :– El más común y barato

– Unidades más pequeñas• Tornillo rotativo :

– Compacto– Potencias de 150 a 1500 Kw

• Tornillo helicoidal :– 10% más eficiente que otros tipos– unidades más pequeñas tales como

bombas de calor unitarias

• Centrífuga rotativa :– Utilizada para grandes enfriadoras,

sobre los 500kw

Alternativa refrigerada por agua

Centrífuga refrigerada por agua.

Diferentes tipos de compresores

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• Las torres de refrigeración son una importanteparte de la mayoría de sistemas HVAC

• La torre de refrigeración extrae el calor delagua

• La velocidad del ventilador de la torre derefrigeración se controla para mantener unatemperatura optima del agua del condensador.

• Los ventiladores son los principales consumidoresde energía de las torres de refrigeración y es elprimer lugar a contemplar un ahorro energético.

• La utilización de variadores de velocidad suponeuna ventaja debido a que la potencia del

ventilador varia el volumen de aire al cubo y lasprestaciones térmicas varían directamente alcaudal de aire.

Torres de refrigeración


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Sistemas de refrigeración Sistemas compactos

• Refrigeración por agua :

– Ventiladorcondensador

– Compresor– Bomba refrigeración– Unidad de

tratamiento del aire

• Refrigeración por aire :

– Ventilador torre– Compresor– Bomba refrigeración– Unidad de

tratamiento del aire

• Unidades exteriorestejado:

– Ventiladorcondensador

– Ventilador aire– Compresor

• Unidades autónomas :

– Ventilador Torre– Compresor

– Bombacondensador

– Ventilador de aire

Los diferentes sistemas de frío

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• El sistema central de aire acondicionadoconsiste en de dos partes principales:

– una unidad exterior y otra interior.

• La unidad de tratamiento de aire esinterna, incluye un serpentín y unasoplante.

• Su tarea consiste en hacer circular elaire acondicionado por el edificio.

• En una AHU el ventilador es el mayorconsumidor de energía.

Unidad de tratamiento de aire (AHU)


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• Una caldera quema gasoil o gas paraproducir calor

• Este calor es absorbido por el agua, quefluye a través de los tubos internos de lacaldera.

• Las calderas de gas son las más comunesen los edificios de oficinas.

• Las calderas producen agua caliente (de 70a 85°C) :– Suministran una fuente de calor para el

sistema de aire acondicionado

– Pueden también suministrar aguacaliente sanitaria (normalmenteseparado)

Caldera dual de gasoil

Caldera de gas

Calderas

50

• Para conseguir más flexibilidad

• Fácil puesta en marcha y fácilajuste

• Ahorro en costes mecánicos(Solución de coste optimizada)

¿Por qué variadores de velocidad?


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• Con un ventilador o compresor de refrigeración: – El variador suministra la velocidad al motor según la

demanda.

• Refrigeración;los sistemas HVAC están diseñados paracondiciones de plena carga:

– La mayoría de las veces la carga no es máxima– No se requiere la plena capacidad del motor– Un 90% del tiempo las enfriadoras no trabajan a plena

carga.• Sin variadores :

– Los motores giran a velocidad más alta de lo necesario– Frecuentes ciclos de paro y marcha

• Ciclos paro-marcha frecuentes reducen la vida del sistema


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• Una de las tecnologías más eficaces en los últimos años enaplicaciones HVAC.

– Para maximizar la eficiencia– Para reducir los costes de las instalaciones.

• Los variadores previenen los pérdidas de energía: – Ajustan de una manera precisa la velocidad del motor a la demandade frío

– Disminuyen la potencia necesaria– Reducción del estrés mecánico y protegen al motor (menos

mantenimiento)

• Corto período de amortización: – De 2 a 3 años dependiendo de los costes de la energía y los ciclos

de aplicación– El uso de un variador es una gran inversión pero su coste es

amortizable.

– Ahorro de energía inmediato.



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• Requerimientos en compresores :– Se tiene que tener en cuenta el par de arranque en la

selección del variador. La densidad del refrigerante es

muchas veces mayor en el arranque que en condiciones demarcha.• Centrífugas, rotativas, de tornillo:

– Bajo par de arranque ATV21 o ATV61 ( de 22 a 150Kw)• Compresores de Pistón :

– Normalmente 160% de par de arranque ATV71 (0,75 a450Kw)

• Ventiladores :– Par variable (110% Mmax) : ATV21 o ATV61

• Bombas :– Par variable (110% Mmax) : ATV21 o ATV61

• Con variador de velocidad, se limita la intensidad al motor

– Reducción en la factura mensuall– Reducción del estrés mecánico– Máxima eficiencia

Tipo de variadores

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EDAR


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EDAR

• Estación elevadora• Pretratamiento

• Desarenado• Tratamiento primario• Tratamiento biologico• Tratamiento secundario

• Tratamiento de barros

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EDAR Estación Elevadora

PROCESO Elevación con bombas y tornillos de Arquímedes

ENTRADA Colector de entrada a la planta

MEDIOS Variador / Arrancador Variador

SALIDA Decantamiento a pozo


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EDAR Pretratamiento

PROCESO Separación de sólidos por varias rejas

ENTRADA Bombeo desde pozo

MEDIOS Accionamiento oscilación rejas

SALIDA Decantamiento

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EDAR Desarenado

PROCESO Impulsar aire dentro del agua para formarturbulencia, precipitando sólidos y elevandograsas

ENTRADA Decantamiento

MEDIOS Bombas

SALIDA Bombeo


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EDAR Tratamiento primario

PROCESO Piscina cuadrada rastrillada para eliminarsólidos y grasas

ENTRADA Bombeo

MEDIOS Accionamiento rastrillo y válvula absorción

SALIDA Bombeo

60

EDAR Tratamiento biológico

PROCESO Mantener constante nivel biológico

ENTRADA Bombeo

MEDIOS Variadores Compresores

SALIDA Bombeo


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EDAR Tratamiento secundario

PROCESO Piscina redonda, rastrillo giratorio

ENTRADA Bombeo

MEDIOS Accionamiento rastrillo

SALIDA Bombeo

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EDAR Tratamiento de barros

PROCESO Bombeo entre pasos de secado y compactado

ENTRADA Sólidos desde diversos puntos del proceso

MEDIOS Variador

SALIDA Almacenaje para reutilización


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Grúa: Máquina de funcionamiento discontinuo destinada a elevar y distribuir las cargassuspendidas de un gancho o de cualquier otro accesorio de aprehensión.

Grúas to rreGrúas especiales Grúas de puertoGrúas estándar y

polipastosGrúas móviles

Aparatos de elevación

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• Grúas de serie (polipastos, brazos giratorios, grúas ménsula, grúas puente, ogrúas pórtico) que se pueden elegir por catálogo con característicaspredefinidas.

• Polipasto: Mecanismo de elevación que constituye una unidad autónoma montadoo no sobre una viga guía. Puede ser de cadena o de cable.

Polipasto de cablePolipasto de cadena

Grúas estándar y polipastos


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Brazo giratorio: Grúa capaz de girar sobre una columna fijada por su base a lafundación, o fijada a una columna giratoria sobre un soporte empotrado.

Grúa ménsula: Grúa fijada a un muro, o susceptible de desplazarse a lo largo de un

camino de rodadura aéreo fijado a un muro o a una estructura de obra. Se diferencia dela grúa puente en que los raíles de desplazamiento están en un mismo plano vertical,

estando uno de ellos en el mismo plano horizontal que el carro. El raíl de

desplazamiento superior es el que determina la altura máxima operativa del equipo.

Brazo giratorio Grúa ménsula


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Grúa puente: Grúa que consta de un elemento portador formado por una o dos vigasmóviles sobre raíles, apoyadas en columnas o ménsulas a lo largo de dos paredes

opuestas en su lugar de trabajo y sobre el que se desplaza el carro con los

mecanismos elevadores. Puede ser monorraíl o birraíl.

Birraíl Monorraíl



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Está compuesta por una simple o doble estructura rematada en dos testeros automotores

sincronizados dotados de ruedas con doble pestaña para su encarrilamiento. Apoyado en dicha

estructura (o suspendido, si es de estructura simple) y con capacidad para discurrir encarrilado

a lo largo de la misma, un carro automotor soporta un polipasto cuyo cableado de izamiento se

descuelga entre ambas partes de la estructura.

La combinación de movimientos de estructura y carro permite actuar sobre cualquier punto deuna superficie delimitada por la longitud de los raíles por los que se desplazan los testeros y por

la separación entre ellos.

Testero

Raíl

Carro

Apoyo

Birraíl apoyada Monorraíl suspendida


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Grúa pórtico: Grúa cuyo elemento portador se apoya sobre un camino de rodadura pormedio de patas de apoyo. Se diferencia de la grúa puente en que los raíles de

desplazamiento están en un plano horizontal muy inferior al del carro (normalmente

apoyados en el suelo) y las dimensiones de la máquina y la altura de la pata de apoyo,

determinan la altura máxima operativa del equipo. Si se apoya sobre patas en un sólo

lado, se denomina semipórtico.

Grúa semipórt icoGrúa pórti co



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• Tres movimientos independientes: elevación,carro y traslación

• De carga máxima entre 100Kg hasta 50 Tn• De bajo nivel de complejidad: Equipo eléctrico con maniobra tradicional Motores de 2 velocidades No dispone de variación de velocidad en la

elevación (opcionalmente se tiende a poneren el carro y la traslación).

• De alto nivel de complejidad: Dispone de variadores de velocidad en todos

sus movimientos (incluido la elevación).

No dispone de automatismos electrónicos(PLC)

Movimiento

de elevación

Carro

Guías de

translación

Movimiento de

TranslaciónMovimiento

de carro


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Raíl

Mecanismode elevación

Movimientode traslacióndel puente

Reductor

Carro

Rodamientode rodillos

Motor Tambor

Mecanismo

de traslacióndel carro



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Contactor Relé térmicoDisyuntor Botoneracolgante

Relés electrónicos Relés d e control

Panel decontrol

Limitadoresde carga

Limitador desobre

recorrido

Finales de carrera de elevación

• Productos aplicables en polipastos:


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• Solución en ‘All in one device’ ejemplo de un polipasto de Demag:

=

M O T O

R

Speed drive

Control and s afety elements

Radio

control

receiver

C

i r c u i t b r e a k e r

C o n t a c t o r s



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Interruptor-seccionador principal

Ó+

Protección diferencial

• Productos aplicables en puentes grúa:

Relés electrón icos Relés de controlDisyuntor Variador Contactor Relésenchufables

Envolventes

Radiocontrol

Botoneracolgante

Relés de registro

BalizaPulsador Fuente dealimentación

Transformador


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Grúas hechas a medida para

aplicaciones especiales o con

funciones específicas,

normalmente destinadas al

proceso en la industria pesada:

Acerías

Papeleras

Plantas de residuos

Plantas de generación de

energía nuclear

Estaciones de potencia

Desde 50 a 100 Tn

Variación de velocidad en todos

sus movimientos

Dispone de automatismos

electrónicos (PLC)

Grúas especiales


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75

Dispositivo

Ant icoli sió n

Limitador de

Sobre-carga

Final CarreraElevación

Limitador de

Sobre-velocidad

Final Carrera

Traslación

Final Carrera

Carro

Periféricos: dispositivos de seguridad, detección y mando.

Puesto de mando

Suelo

Puesto de mando

Cabina

Grúas especiales

76

Cuadro eléctrico: elevación y carro, y traslación.

Armari o de Elevac ión y Carr o

Armari o de A cometi da y Traslac ión

Grúas especiales


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77

Grúa torre:Grúa en la que el accesorio

de aprehensión está

suspendido de una pluma

orientable o de un carro que

se desplaza a lo largo de ellay en la que el soporte

giratorio de dicha pluma se

monta sobre la parte superior

de una torre vertical, cuya

parte inferior se une a la base

de la grúa.

Concebida habitualmente

para su utilización en las

obras de construcción, la

grúa-torre es una máquina

empleada para la elevación

de cargas, por medio de un

gancho suspendido de uncable, y su transporte, en un

radio de varios metros, a

todos los niveles y en todas

direcciones.

Torreta

ContrapesoFlecha

Contra flecha

MástilLastre

Cabina

Grúas torre

78

Está constituida esencialmente

por una torre metálica, con un

brazo horizontal giratorio, y los

motores de orientación, elevación

y distribución o traslación de la

carga, disponiendo además un

motor de traslación de la grúa

cuando se encuentra dispuestasobre carriles

La torre de la grúa puede

empotrarse en el suelo,

inmovilizada sin ruedas o bien

desplazarse sobre vías rectas o

curvas.

También puede ser instalada

sobre la propia estructura de la

obra en curso de construcción y

desplazarse de abajo hacia arriba

por sus propios medios al ritmo y

medida que la construcción

progresa (se le denomina grúa

trepadora).

Translación

Carro

Elevación

Rotación

Grúa trepadora

Grúas torre


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Pluma de ángulo orientable

Pluma con carro desplazable

Grúa auto-montante

• Grúa Torre auto montante Grúa con poca capacidad

de carga De fácil instalación

Con o sin variación develocidad• Grúa Torre estándar

Incorpora motores de 2 y3 velocidades

• Grúa Torre especial. Con cabina de mando Incorpora variación de

velocidad Puede incorporar PLC o

micro dedicado Puede disponer de plumaarticulada paraaplicaciones Especiales

Grúa torre especial

Grúas torre

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Interruptor-seccionador principal

Ó+

Protección diferencial Envolventes

• Productos aplicables en grúa torre:

Relés electrón icos Relés de controlDisyuntor Variador Contactor Relésenchufables

Relés de registro

Radiocontrol

Botoneracolgante

BalizaPulsador Fuente dealimentación

Transformador Relé deSeguridad

Grúas torre


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Limitador de

Sobre-momento

Limitador de

Sobre-carga

Final Carrera

Elevación

Limitador de

Sobre-velocidad

Anemómetro

Final Carrera

Giro

Final Carrera

Carro

Puesto de mando

Cabina

Final Carrera

Traslación

Periféricos: dispositivos de seguridad, detección y mando.

Puesto de mando

SueloDispositivo

Antic ol isi ón

Grúas torre

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Armari o de Elevac ión

Armari o de Gi ro+Carro

Cuadro eléctrico: elevación, giro y carro, y traslación.

Armar io de Trasl ació n

Grúas torre


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Grúa móvil: aparato de elevación defuncionamiento discontinuo,

destinado a elevar y distribuir en el

espacio cargas suspendidas de un

gancho o cualquier otro accesorio deaprehensión, dotado de medios de

propulsión y conducción propios o

que formen parte de un conjunto con

dichos medios que posibilitan su

desplazamiento por vías públicas o

terrenos.

Está formado por un vehículo

portante, sobre ruedas o sobre oruga,

dotado de sistemas de propulsión y

dirección propios, sobre cuyo chasis

se acopla un aparato de elevacióntipo pluma.

Grúas móviles

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Plataforma

Base

Corona de

orientación

Flecha

Telescópica

Cabina

de mando

Estabilizadores

La estructura de la grúa está

constituida por una plataforma base

sobre una corona de orientación que la

une al chasis y permite el giro de 360º.

Dicha corona soporta a su vez, la

flecha o pluma que puede ser de

celosía o telescópica, el equipo deelevación, la cabina de mando, y en

algunos casos, un contrapeso

desplazable.

A través de los elementos de apoyo se

transmiten los esfuerzos al terreno. Los

estabilizadores o apoyos auxiliares

están constituidos por gatos hidráulicos

montados en brazos extensibles, sobre

los que se hace descansar totalmente

la máquina, lo cual permite aumentar la

superficie del polígono de sustentacióny mejorar el reparto de cargas sobre el

terreno.

Grúas móviles


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Tipos:

Grúas de camión

Grúas móviles de oruga

Grúas móviles

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Todas aquellas que se utilizan en el puerto para carga y descarga de barcos en forma

de contenedores y/o para la disposición logística de éstos, o bien para la carga y

descarga directa de cargamento a granel (como carbón o arena).

Tipos:

Grúa pórtico de contenedores

Grúa de cuadrilátero articulado (o de pico-pato)

Grúas pórtico de contenedoresGrúa de cuadrilátero articulado

Grúas de puerto


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• Grúa de cuadrilátero articulado: Grúa portuaria “pico pato” Manejo de cargas empaquetadas (gancho),

o a granel (pulpo o cuchara)

4 movimientos Sistema de elevación, giro y alcance provistosde variación de velocidad

Dirigida desde puesto de mando En su gran mayoría el control se hace por PLC

integrando el selector diferencial• Grúa pórtico de contenedores / graneles:

Máquina básicamente portuaria 4 movimientos con posibilidad de giro y

trimado Con variación de velocidad

Sistema de control por PLC Grúa conducida desde puesto de mando Ciclos semi-automáticos de descarga Supervisión y control de producción

Grúas de puerto

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• Es el movimiento más importante de una grúa por su potencia y porsu peligrosidad

• Se concentran todas las medidas de seguridad activa y pasiva• Es necesario un control de sobrevelocidad• Es necesario un control de sobrecarga• Es necesario una lógica de control del freno de servicio• Regulación electrónica:

ATV-71 Para motores de jaula de hasta 500 Kw• Desclasificación aplicada por servicio S4/S5 en ATV 20%• Regulación CVF por lazo cerrado con ‘encoder’ (preferente por

aportar mayor seguridad)

Movimiento de elevación


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• Como final de carrera, se instala en el eje del tambor un selectorde husillo del tipo XR2, XRB, que permite las siguientes funciones:

Ralentizado o paso a velocidad de aproximación Parada del movimiento ( Categoría 1) Parada de seguridad ( Categoría 0)

• En grúas en las cuales la evaluación de riesgos lo aconseje, puedeinstalarse un final de carrera de seguridad, tipo XF9, con cortedirecto sobre la potencia.


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• MOTORES de elevación• Son motores de jaula para servicio intermitente (S4/ S5), con una gran

frecuencia de maniobras (300-600 c/h), ED 60%. Pueden incorporar elfreno

• El par de arranque es superior a 1,5 del nominal, en equilibrio con una baja

intensidad de arranque. Cuando se utilizan motores con más de unavelocidad, la relación de sus velocidades está entre ½ y 1/6, en funciónde la demanda del cliente

• En grandes potencias encontramos motores de anillos y también de c.continua



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• Motor de rotor en cortocircuito con freno electromagnético incorporado. ServicioS4/S5. ED 40%. Forma B5/V1. IP54

• Velocidad lineal entre 20 y 120 m/min. La velocidad lenta ¼ de la rápida• 3 tipos de traslación en función de la grúa:

Por testero, en puente grúa Por testero suspendido, en puente grúa Por boggie o carretón, en pórtico y grúa pico-pato

• Motorización independiente o conjunta con un sólo motor• Posibilidad de instalación de variación de velocidad• Podemos encontrarnos diferentes dispositivos electrónicos de regulación :

ATV-31 Arranque y regulación de velocidad hasta 15 Kw ATV-71 Arranque y regulación de velocidad hasta 500 Kw

• Para clases de arranque 300 y 600, desclasificar los variadores 20%• Regulación por lazo abierto. No necesita encoder• Resistencia de frenado (de 1/8 a 1/4 de Pn motor)• Tendencia del mercado

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• Elementos de seguridad y limitación de recorrido:• Detectores anticolisión entre grúas

Reducen la velocidad y/o paran la traslación Pueden ser fotocélulas tipo réflex (XU)

• Balizas ópticas y acústicas Ópticas tipo XVR y XVB Acústicas tipo XVS y XVB

• Detectores anemométricos en grúas de intemperie alarma/parada con viento de 50 y 70 Km/h

• Finales de carrera de ralentizado y parada De cruceta, tipos XCR-F y XCK-MR (en grúa estándar) De lira, tipos XF1 y XF3 (en grúa especial)

Movimiento de traslación


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• Es el conjunto móvil que soporta al polipasto• Velocidad lineal entre 20 y 60 m/min. La velocidad lenta es ¼ de la rápida• El sistema puede estar adaptado para grúas birraíl o monorraíl

• Los motores cumplen las mismas características que los de la traslacióndel puente• Elementos de seguridad y limitación de recorrido:• Finales de carrera de ralentizado y parada

De cruceta, tipos XCR-F y XCK-MR (en grúa estándar) De lira, tipos XF1 y XF3 (en grúa especial) Detectores inductivos tipo XSD (en grúa especial)

• Finales de carrera de seguridad (redundantes) De cruceta, tipos XCR-F y XCK-MR

De lira, tipos XF1 y XF3

Movimiento de carro

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Movimiento de giro

• Movimiento complicado en las grúas torre• Se debe vencer la acción del viento• El ralentizador (freno de parásitas), se instala de serie en la

maniobra tradicional de la grúa torre, como elemento deregulación

• Tendencia a la variación de velocidad• En las grúas de cuadrilátero articulado está controlado porvariador electrónico.

• Parametrización compleja por ser movimiento inercial.


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Manutención horizontal Tipos

• Cintas transportadoras– Horizontal– Inclinado

• Caminos de rodillos• Cadenas• Suspendido• Paletizado• Enfardadora

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CINTAS TRANSPORTADORAS

• El accionamiento hace girarun rodillo que arrastra unabanda de un materialadecuado a la aplicación

• Uso apropiado para todotipo de industriamanufacturera, con unamplio espectro deposibilidades: fabricación ylíneas de montaje de bienesde consumo, productosterminados, paquetería,manutención de piezas de

moldeado, etc.


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• Transporte de materialespesados o voluminosos

• Uso en mineria o procesadode minerales

• Aplicaciones en interior y alaire libre

• Suministro de material para

su almacenamiento en silos odepósitos,

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• Inclinadas

• Su constitución yfuncionamiento es la mismaque las anteriores

• En su accionamiento hay quetener en cuente no solo elpeso de la carga

• La carga tira de la cinta ensentido descendente


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CAMINOS DE RODILLOS

• Transporte paletizado• Los rodillos están accionados

por un sistema que, al girar,

hacen desplazarse la carga.• Para el transportador disponede un accionamiento y unsistema de transmisión a losrodillos.

• Su uso es en procesosindustriales de fabricación,montaje, selección,clasificación y acumulación.

• Aceleración, cambio develocidad y paro en posición sonlos parametros mas usuales

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CADENAS

• Este tipo de transportadores un sistema de cadenasque hace moverse a lamercancía que se coloquesobre las mismas.

• De esta forma, su utilizaciónes apropiada en diversossectores y para distintosproductos, si bien es elmovimiento de grandesdimensiones o elevados pesosdonde más se aconseja suutilización, tales como palets,grandes cajas, industrias

madereras, etc.


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PALETIZADO y ENFARDADO

• Entrada y salida del proceso

• Son máquinas que se acoplanal sistema de manutenciónpara automatizar sufuncionamiento

• La diversidad de productos y las caracteristicas propiasson una oportunidadperfecta para

accionamientosparametrizables

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Procesos contínuos

• La adaptación de una planta a diferentes productos es uncampo de aplicación para accionamientos parametrizables.

• La regulación de parámetros como niveles en depósitos es masfacil con este tipo de accionamientos


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Cementeras

• Aplicaciones típicas

– Filtros de mangas

– Cintas transportadoras

• Molinos y machacadoras

también regulados pero a 6kV

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FILTROS DE MANGAS

• Evitan la polución• Usados en máquinas y

procesos que producenemisión de partículas quequedan en suspensión en elaire como la molturación

• Suelen se accionamientoscon 3 motores de 30 KW

• Se trata de una red detuberias con entradas encada punto de emisión decontaminación.

• Un ventilador centrifugoaspira desde el otro

extremo de las tuberias


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FILTROS DE MANGAS

• El principio de funcionamientoes aspirar las particulas

conducirlas a traves de la redde tuberias y tras elventilador colocar una mangasde tela que permitan salir elaire pero no los sólidos

• El uso de un ciclón permite laseparación de las partículasmas pesadas por fuerzacentrifuga y gravedad


• Uso exterior, al aire libre

• Aplicaciones pesadas

• Transporte de mineral endiferentes formas ytamaños

• Bandas especialmenterobustas

M j V

Variacion Velocidad Aplicaciones

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