La trituración es un paso esencial en el procesamiento de residuos sólidos industriales y municipales (residuos reciclables). Existen varios niveles de trituración en función de los materiales reciclables. Las trituradoras están involucradas en el proceso de reciclaje.
Aunque están diseñadas para el mismo propósito, las trituradoras tienen un diseño diferente y se dividen en molinillos:
con un eje;
con dos ejes; y
con cuatro ejes.
Las principales aplicaciones de las trituradoras son:
Residuos voluminosos, incluidos autos viejos;
chatarra;
desechos domésticos;
residuos industriales peligrosos;
llantas;
plastico; y
cartulina.
Triol Corporation ve los siguientes desafíos tecnológicos y económicos que enfrenta el propietario de trituradoras
- Extensión de la vida útil del equipo
Los motores rectos arrancan y la falta de limitación de torque conduce a una degradación acelerada del motor y del mecanismo, lo que genera costos de reparación adicionales y mayores costos de procesamiento de materiales reciclables.
- Proceso sin parar
La aparición de paradas anormales de equipos relacionadas con la calidad de la red de suministro y el retraso en el abastecimiento de reciclables provoca un aumento en los costos del proceso, lo que reduce la competitividad en el mercado.
- Funcionamiento en red eléctrica débil
Las caídas de tensión de red inaceptables y las paradas de emergencia causadas por parámetros de red no estandarizados pueden dar lugar a sanciones por exceder el consumo máximo de energía y pueden generar pérdidas financieras adicionales.
- Optimización del consumo de energía
La alta competencia en el mercado del reciclaje exige la máxima reducción de costos para el proceso tecnológico. Uno de los elementos principales que forman el precio del reciclaje es la electricidad consumida por el equipo. Su reducción de consumo conduce a una disminución en el costo de procesamiento.
- Reducir el costo de reciclaje
El mercado del reciclaje requiere una constante minimización de costos para mantener la competitividad. El proceso tecnológico no óptimo, el tiempo de inactividad forzado y el gran consumo de energía (pico) influyen en gran medida en el costo del procesamiento de desechos industriales y domésticos y su optimización, que es la tarea prioritaria de la empresa.
- Trabajar en condiciones de alta humedad del aire y polvo conductivo
La creación de polvo es posible durante el reciclaje de residuos de materiales conductores, lo que significa que los equipos con gabinetes IP20, IP31, IP41 no son adecuados para su uso. Es necesario utilizar equipos protegidos que permitan trabajar en ambientes hostiles.
- Instalación en un espacio limitado
Las instalaciones de reciclaje no siempre pueden asignar suficiente espacio para instalar equipos nuevos, y la construcción de un nuevo edificio para un variador de frecuencia puede costar alrededor de $50.000, lo cual no es aceptable para el usuario final. Por lo tanto, la opción preferida para el usuario final es el equipo con un espacio mínimo que se puede instalar en una instalación existente.
- Adaptación a las posibilidades de ventilación del local y mantenimiento de equipos
Las instalaciones de producción existentes incluyen comunicaciones, en particular el sistema de ventilación, por lo que la opción preferida para el usuario final sería aquella que permitiera integrar el variador de frecuencia recién instalado en el sistema de ventilación existente.
- Aplicación al aire libre
Algunos objetos de usuario final no tienen posibilidad de colocar el variador de frecuencia en interiores. Pero la construcción de una nueva habitación puede ser económicamente irrazonable o fundamentalmente imposible. Sin embargo, el equipo recién instalado debe operarse al aire libre con una temperatura ambiental de -40°C a +40°C y casi el 100% de humedad.
El modo vectorial con algoritmos del autor con limitación del torque de motor y control de la velocidad del motor en los variadores de frecuencia Triol proporciona una protección fiable del motor contra sobrecargas y roturas del eje.
Si un material difícil de triturar ingresa a la trituradora, el motor desarrolla un alto torque. Cuando el valor del torque generado por el motor alcanza el valor límite, el variador de frecuencia reduce la velocidad del motor para garantizar un valor de torque seguro y, en consecuencia, la corriente del motor.
Algoritmo de limitación de torque
Motor actual speed: Velocidad real del motor
Actual torque: Torque real
Brake commence to be smoothly applied: El freno comienza a aplicarse suavemente
Speed setting: Ajuste de velocidad
Programm torque setting: Ajuste del torque del programa
Brake fast released: Liberación rápida del freno
Motor current: Corriente del motor
La aplicación y liberación del freno al 200 % del punto de ajuste del límite de torque sin bloqueo del eje
El control preciso del torque y la velocidad del motor reduce la velocidad del motor cuando se activa el algoritmo de límite de torque, lo que permite triturar el material a una velocidad más baja sin detener la trituradora.
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Rango de velocidad |
1: 100 en circuito abierto 1000 en circuito cerrado |
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Precisión de velocidad (estática) |
± 10% del deslizamiento nominal del motor en circuito abierto ± 0.1% de la velocidad nominal del motor en circuito cerrado |
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Precisión de torque |
± 10% del torque nominal del motor en circuito abierto ± 5% del torque nominal del motor en circuito cerrado |
Otra solución interesante es el modo de acuñamiento con un cambio suave de la dirección de rotación de la trituradora en caso de residuos difíciles de triturar. El modo permite moler el material sin atascar la trituradora girándola de un lado a otro y continuar trabajando sin parar.
Modo de acuñamiento
Voltage: Tensión
Voltage set: Conjunto de tensión
Jog voltage: Tensión de trote
Jog time: Tiempo de trote
Frequency: Frecuencia
Frequency setting: Ajuste de frecuencia
Starting frequency: Frecuencia de inicio
Jog frequency: Frecuencia de trote
Jog count: Conteo de trotes
El modo de amortiguación cinética garantiza el funcionamiento estable del VDF Triol con un motor asíncrono, en caso de caídas de tensión de alimentación profundas y asimétricas, e incluso en caso de fallo total de tensión.
En el modo de avance, el rendimiento del variador de frecuencia se mantiene consumiendo una parte de la energía cinética del mecanismo giratorio y luego restaurando instantáneamente el modo de funcionamiento establecido del mecanismo cuando se recupera la fuente de alimentación. El tiempo de funcionamiento del variador de frecuencia en este modo para la trituradora puede ser de 5 a 10 periodos de la tensión de red.
El oscilograma de operación del VDF Triol cuando el voltaje de suministro cae es el siguiente:
Normal operation: Operación normal
Input voltage amplitude: Amplitud de tensión de entrada
VFD output frequency: Frecuencia de salida del VDF
Operation without input voltage: Funcionamiento sin tensión de entrada
Operation time - 170 ms: Tiempo de operación - 170 ms
Voltage recovery: Recuperación de tensión
DC bus voltage: Voltaje del bus de DC
El modo vectorial se basa en el modelo matemático del motor y garantiza un lanzamiento suave del mecanismo incluso a plena carga con corrientes nominales de lanzamiento y sin estrés mecánico en el lanzamiento. Esto permite utilizar cables de alimentación para el motor y el variador de frecuencia con una sección transversal más pequeña, lo que reduce la posibilidad de daños y prolonga la vida útil de la trituradora. En consecuencia, este proceso reduce el costo de implementación, mantenimiento y reparación de la trituradora.
La transformación de potencia de dos etapas en los variadores de frecuencia Triol AT24 y AT27 elimina los efectos negativos de las caídas, las fluctuaciones y la asimetría de la tensión de red.
Los VDF Triol AT27 cumplen totalmente con el estándar IEEE 519 sin instalar filtros de entrada adicionales ni compensadores de potencia reactiva. Para los variadores de frecuencia de baja tensión AT24 es posible instalar filtros pasivos de entrada.
El espectro de armónicos de corriente de entrada del AT27
El THD total del consumo actual no supera el 5%.
El algoritmo de modo vectorial con optimización de la velocidad de la trituradora reduce el consumo total de energía del motor mediante un control de alta precisión y la optimización del flujo magnético del motor. Esto reduce el consumo de energía de la trituradora hasta en un 10%.
La imagen presenta el resultado de la medida de la potencia aparente en diferentes frecuencias con la corriente nominal.
Disminución del consumo de energía
Speed/ apparent power: Velocidad/potencia aparente
Scalar control: Control escalar
Vector control: Control de vectores
Otro algoritmo original de Triol permite reducir el consumo de energía de la trituradora limitando los modos de funcionamiento pico y reduciendo el consumo durante el tiempo de inactividad tecnológica.
Power: Potencia
Power limit: Límite de potencia
Energy savings: Ahorros de energía
Energy consumed by VFD: Energía consumida por VDF
Operating time above the limit: Tiempo de funcionamiento por encima del límite
Total time of operation: Tiempo total de funcionamiento
Time: Tiempo
Dependiendo del proceso tecnológico, la relación entre el tiempo de funcionamiento y el tiempo de espera de los reciclables puede alcanzar un ahorro de energía de hasta un 18%. El variador de frecuencia Triol AT27 determina el punto óptimo de consumo de energía para la trituradora en función de su ciclo de funcionamiento.
La reducción del costo de procesamiento también se logra al integrar el VDF y todo el sistema triturador en el sistema de automatización del proceso de trituración a través de las interfaces de comunicación serie RS-485 (Modbus RTU) y Ethernet. Esto es posible gracias a la interfaz externa avanzada de los variadores de frecuencia de las series Triol AT24 y Triol AT27.
La regulación de la velocidad del motor de accionamiento de la trituradora depende del volumen de residuos en la cinta transportadora y del volumen de residuos triturados extraídos de la trituradora. Este proceso elimina el tiempo de inactividad del equipo, asegura un consumo de energía equitativo, limita la distorsión de la red, optimiza el consumo de energía y aumenta la productividad. Como resultado, todos estos parámetros están disponibles en línea para el operador de la trituradora, lo que le permite tomar decisiones precisas y oportunas, lo que reduce los costos de reciclaje.
La línea Triol AT27 MV con protección IP66 (NEMA4) y la línea AT24 UH con protección IP55 son soluciones para aplicaciones de reciclaje con entornos con alto contenido de polvo, incluido el polvo conductivo. Ambas soluciones tienen un circuito de enfriamiento dedicado, lo que garantiza que el VDF funcione sin problemas y de manera confiable incluso en los entornos más difíciles.
La línea Triol VDF AT27 ED tiene las dimensiones más pequeñas del mundo entre los variadores de frecuencia de su clase en 4,2-13,8 kV.
La línea AT27 ED ahorra en promedio 25-30% del espacio utilizado por el VDF. Lea más sobre las características de diseño de la línea AT27 ED en nuestro artículo "Dimensiones del AT27 Triol como primera ventaja competitiva". Esta ventaja brinda la oportunidad de disminuir la inversión en la ubicación del equipo y reducir el retorno de la inversión.
AT24 Strong Drive: Variador fuerte AT24
High power per unit area: Alta potencia por unidad de área
Possibility of VFD mounting in a limited space: Posibilidad de montaje del VDF en un espacio limitado
Easy VFD integration: Fácil integración del VDF
El VDF Triol AT24 Línea SD es una solución compacta con todas las opciones necesarias instaladas dentro del gabinete. El ancho mínimo del gabinete con alta densidad de potencia y la posibilidad de instalar varios variadores de frecuencia juntos hacen que el AT24 SD sea adecuado en cualquier sala técnica.
AT24 Strong Drive: Variador fuerte AT24
Convenient service and operation: Servicio y operación convenientes
Replacement time for the main components: Tiempo de reemplazo para los componentes principales
Power cell - 1 hour: Célula de potencia - 1 hora
Fan: Ventilador
Air filters: Filtros de aire
Filters and fans can be changed during VFD operation: Los filtros y los ventiladores se pueden cambiar durante el funcionamiento del VDF
Minimal downtime: Tiempo de inactividad mínimo
Maintenance costs minimization: Minimización de costes de mantenimiento
One-two fan: Ventilador dos en uno
Fewer fan: Menos ventilador
Higher reliability: Mayor fiabilidad
Air filters and inlet sand trap: Filtros de aire y desarenador de entrada
Longer operational life of the fan and heatsink: Mayor vida operativa del ventilador y del disipador térmico
Less commonly maintenance: Mantenimiento menos común
An input circuit breaker with electronic trip: Disyuntor de entrada con disparo electrónico
ability to precise setting of switching-out: posibilidad de ajuste preciso de la desconexión
El gabinete modular SD y MP de las líneas VDF Triol AT27 y Triol AT24 permite limpiar y reemplazar cualquier filtro de aire sin detener el variador de frecuencia y garantizar la seguridad del personal. El tiempo de reparación se minimiza gracias a las soluciones de diseño moderno y las celdas de energía intercambiables.
Los ventiladores de enfriamiento están ubicados completamente en el techo, lo que facilita la extracción de calor del VDF Triol al conectar el sistema de ventilación directamente al techo del VDF alrededor de los ventiladores. El calor generado por el VDF en funcionamiento no calentará la habitación, pero se descargará inmediatamente de la habitación, lo que garantiza un funcionamiento prolongado y sin problemas del equipo.
Una amplia gama de líneas AT27 para instalación en exteriores permite elegir la mejor solución para la operación en exteriores existente, evitando así construir construcciones adicionales y ahorrando importantes costos de inversión en el futuro.
Block-box for outdoor installation: Block-box para instalación en el exterior
Enclosure: Caja
Operationg temperature - up to: Temperatura de funcionamiento - hasta
Cabinet for indoor or outdoor installation: Gabinete para instalación interior o exterior
Enclosure NEMA4 (IP66) with dual-circuit air cooling system: Caja NEMA4 (IP66) con sistema de refrigeración por aire de doble circuito
Las ventajas técnicas de los VDFs Triol AT24 y Triol AT27 permiten un avance tecnológico en el funcionamiento de las trituradoras y resuelven los desafíos mencionados anteriormente para el propietario.
