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La solución de rodamientos NSK ahorra más de 130.000 euros en una planta de energía

15/06/2018

Un productor de electricidad del Reino Unido sufría frecuentes averías debido a fallos en los rodamientos en dos ventiladores industriales. La planta solicitó los servicios de NSK para proponer e implementar una solución adecuada. Después de realizar una revisión de la aplicación como parte del programa AIP (Programa de Valor Añadido) de NSK, un cambio de tipo de rodamientos y de disposición permitieron conseguir un ahorro significativo en los costes.

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Una revisión de la aplicación NSK determinó que la causa principal de los fallos de la unidad de ventilador industrial era una incorrecta disposición de los rodamientos.

Los dos ventiladores accionados con sistemas de transmisión directos, que descansan en voladizo sobre rodamientos de rodillos esféricos en soportes partidos NSK Plummer Block SNN, funcionan 24 horas al día, 7 días a la semana. Como ventiladores de aire principales, su función es alimentar con aire a la caldera a una velocidad de 8 m3/s con una presión de salida de 13 kPa. Sin embargo, los rodamientos de cada unidad fallaban de promedio una vez cada tres meses. La reparación implicaba a 3 ingenieros durante 10 horas cada uno, con el coste asociado.

Los largos y altos períodos de reparación y reemplazo se deben en gran parte a la complejidad de la tarea. Cada ventilador tiene alrededor de 3,5 m de diámetro y está sujeto al extremo de un eje de 2 m de largo y 135 mm de diámetro. La velocidad de giro del eje es de 1.487 rpm y está accionado por un motor eléctrico de 350 kW acoplado de forma directa.

“La planta estaba supervisando las condiciones de funcionamiento de los rodamientos de cada uno de los ventiladores”, explica el ingeniero de ventas de NSK, Dennis Briggs-Price. “La temperatura se monitorizaba continuamente mediante una sonda magnética, con controles de vibraciones semanales realizados en cada rodamiento, midiendo la velocidad en una posición radial [vertical]. Las lecturas para un funcionamiento normal deberían estar alrededor de los 70 °C, con una velocidad de 5 mm/s. Cada vez que se excedían significativamente estos valores, los rodamientos se remplazaban como medida de precaución ya que se suponía un peligro de fallo inminente. Los valores monitorizados que implicaban sustitución de los rodamientos correspondían a una temperatura de 90-100 °C y una velocidad de 20-33 mm/s. Estas medidas preventivas se tomaban para evitar daños mayores, ya que en una ocasión tanto el rodamiento como el soporte de fundición se rompieron debido a las altas temperaturas y vibraciones. En el pasado, la planta incluso había intentado equilibrar los ventiladores utilizando una empresa externa, pero los fallos en los rodamientos continuaron”.

La revisión exhaustiva de la aplicación de NSK incluyó un examen de los rodamientos que sufrieron fallos situados en los extremos motriz y no motriz del eje. Se observaron varios indicios y desgaste. También quedaba muy claro que ambos rodamientos mostraban un camino de rodadura que había estado sometido a una carga axial, hecho que resultaba evidente por la sombra que aparece en la banda de rodadura de manera ancha y pronunciada. Este hecho es inusual ya que la configuración del ventilador tenía una disposición fija y de extremo libre, para permitir la dilatación del eje al alcanzar las temperaturas de funcionamiento, por lo que el extremo libre solo debería haber soportado una carga radial.

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Los rodamientos de rodillos esféricos de NSK (que se eligieron porque el diseño interno es más fiable para las unidades de ventiladores industriales de acoplamiento directo) usan la tecnología de materiales de última generación que los convierten en la elección adecuada para soportar cargas y velocidades elevadas.

Puesto que el rodamiento del extremo libre en la planta de energía indicaba haber estado sometido a una carga axial, NSK pudo concluir que la causa última de los fallos continuos era una incorrecta disposición de los rodamientos. A raíz de ello, se recomendaron los rodamientos de rodillos esféricos de alta capacidad en soportes partidos tipo NSK Plummer Block SNN, además de corregir la disposición de los extremos. Los rodamientos de rodillos esféricos de NSK utilizan materiales de última generación que los convierten en la elección adecuada para soportar cargas y velocidades elevadas. Ofreciendo una capacidad de carga especial para resistir la vibración, cargas de impacto y desalineación, los rodamientos se estabilizan térmicamente hasta los 200 °C. Además, los rodamientos de rodillos esféricos de alta capacidad fueron la opción preferida ya que el diseño interno es más fiable para ventiladores industriales con acoplamiento directo, gracias en gran parte a la jaula que proporciona un mejor guiado del rodillo.

“Se llevó a cabo una prueba con nuestro equipo de ingeniería que supervisaba la instalación y la implementación de nuestras recomendaciones”, explica el Sr. Briggs-Price. “El resultado fue de cero fallos en los rodamientos durante un período de 12 meses. Además, nuestra solución consiguió ofrecer una mayor productividad debido a la reducción de paradas de máquina y mantenimientos asociados, con una vida operativa de los rodamientos cuatro veces mayor”.

Como se puede ver en este ejemplo, el uso de rodamientos incorrectos o su montaje inadecuado puede reducir el rendimiento de la maquinaria o unidades industriales e incluso puede provocar que una planta entera se detenga por completo. El programa AIP de NSK está diseñado para conseguir que los procesos de fabricación y mantenimiento sean más eficientes y rentables al ahorrar dinero en cada proceso, añadiendo un valor añadido.

Los experimentados especialistas de NSK utilizan un método de probada eficacia para desarrollar la solución ideal más adecuada para cada aplicación específica, trabajando junto con los clientes y tomando en consideración cada uno de los detalles de sus necesidades. En la planta de generación de energía del Reino Unido, el proceso del programa AIP ha abarcado servicios que van desde los estudios iniciales y la selección de productos, hasta la formación del cliente y la inspección final. Los resultados hablan por sí mismos. Debido a la nueva solución, se están logrando ahorros de hasta 134.040 euros anuales en reducciones en los costes de los rodamientos, de montaje y en la reducción de los períodos de inactividad.

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