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Mejora para Resistencias de Camiones Komatsu, CAT y Liebherr
La confiabilidad y el tiempo de funcionamiento del equipo son su preocupación y la nuestra.
Es por eso que desarrollamos un reemplazo mejorado de la escotilla de rejilla empotrada para abordar las limitaciones del sistema original de Komatsu y Caterpillar.
Limitaciones del sistema original:
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El conjunto de rejilla retardadora original actual carece de una buena distribución del flujo de aire y no enfría necesariamente los elementos de resistencia, lo que genera costos de mantenimiento adicionales y una esperanza de vida reducida.
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Las temperaturas de los elementos de resistencia alcanzan más de 1200 °F y requieren suficiente sobre-enfriamiento de aire.
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Sin una distribución adecuada del flujo de aire, se formarán puntos calientes. Este calor excesivo degrada el sistema de aislamiento provocando fallos.
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Debido a la potencia de retardo necesaria, la solución OEM utiliza cuatro bancos de rejillas en el diseño actual. Este sistema alberga dos motores de corriente continua que accionan cuatro ventiladores, todos provenientes de la misma entrada de aire.
El flujo de aire actual del ventilador original no coincide con el diseño de la rejilla. La placa difusora agregada (que se muestra rojiza) no es suficiente para redistribuir el flujo de aire a las esquinas de las dos primeras rejillas debido a su tamaño y ubicación con respecto a las salidas del ventilador.
Vista en sección transversal de la placa difusora (que se muestra rojiza) y los elementos de la rejilla.
Flujo de aire deficiente:
El diseño requiere una distribución uniforme del flujo de aire en las cuatro secciones. Los cuatro ventiladores producen un flujo de aire anular que no coincide con el diseño rectangular de las rejillas.
Cada ventilador tiene aspas con un diámetro interior de 16,5 pulgadas y un diámetro exterior de 24,0 pulgadas. Esta columna de aire debe redirigirse a través de las rejillas de 28,0 pulgadas de ancho.
En la solución original, esto se intenta mediante una placa difusora. Sin embargo, el tamaño del difusor y la ubicación de las salidas del ventilador no son adecuados para redistribuir el flujo de aire hacia las esquinas de los dos primeras rejillas.
Además del flujo de aire optimizado, los elementos de acero están diseñados para mantener el calor alejado de los bordes donde entran en contacto con los aisladores.
Como se ve en las imágenes térmicas, las temperaturas cerca del material aislante son casi la mitad de la temperatura en todo el elemento.
Incluso cuando se aplica el 110 % de la potencia nominal, los elementos mantienen una temperatura uniforme en todos los elementos sin la formación de puntos calientes.
Fotografías de prueba e imágenes térmicas de un radial a máxima potencia.
Fotografías de prueba e imágenes térmicas de un radial al 110% de potencia.
Además, la pila de cinco a seis rejillas aumenta la presión estática en el sistema, creando una mayor caída de presión sobre las dos últimas rejillas, lo que disminuye su capacidad de enfriamiento efectiva. Estas cuadrículas ven fallas anteriores si no se rotan dentro de la pila.
Este sistema cerrado también retiene el calor después de que los ventiladores se apagan y acumula suciedad, lo que se sabe que afecta la vida útil del sistema. Para los propietarios de minas, esto significa un mayor tiempo de inactividad para dar servicio a los motores, limpiar, reemplazar y/o rotar las rejillas y reemplazar el conjunto completo de la trampilla de la rejilla.
Flujo de aire desigual (ver a la izquierda) a través de los elementos de la rejilla, lo que genera puntos calientes (ver a continuación) en las esquinas del paquete de la rejilla.
La limitación de espacio inherente al diseño actual de escotilla de rejilla OEM reduce la entrada de aire y permite que el aire caliente descargado sea recirculado, lo cual es problemático para las aplicaciones de ventiladores axiales de paletas.
Entrada y Descarga de Aire:
Como se mencionó, los cuatro ventiladores extraen aire desde la parte superior, inferior y los lados de la trampilla de rejilla. La entrada de aire se reduce por la limitación de espacio interno del diseño de la escotilla, que requiere múltiples curvas de aire de 90°. Esto no es ideal para una aplicación de ventilador axial de paletas.
Las ubicaciones de entrada también permiten la recirculación de aire caliente de descarga desde la parte trasera de la plataforma del camión, lo que nuevamente aumenta el calor hacia las rejillas.
La descarga en la parte delantera de la trampilla de rejilla también se ve afectada por el aire comprimido cuando el vehículo viaja a velocidades más altas.
LA SOLUCIÓN: Un diseño radial
La solución utiliza un diseño de rejilla radial que ofrece un rendimiento superior comprobado.
Se reducen la cantidad de motores y se distribuye el flujo de aire de manera uniforme entre los elementos de la rejilla. Ésta proporciona una solución significativamente más duradera y, al mismo tiempo, ofrece las siguientes mejoras:
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Reducción de peso de 3200 libras
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Menores costos del ciclo de vida
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Potencia de retardo continuo de 4,1 MW frente a 2,4 MW para el repuesto original
El sistema de rejilla radial optimiza el flujo de aire a través de superficies enteras de resistencia, eliminando puntos calientes y aumentando la vida útil y la confiabilidad del aislador.
Ventajas de un sistema radial
El diseño radial coloca los elementos de resistencia directamente en línea con el flujo de aire anular del ventilador axial de paletas.
Dado que esto no crea puntos calientes, los elementos de acero son capaces de soportar temperaturas más altas, al tiempo que mantienen los bloques aislantes más fríos que el diseño del repuesto original. Esto permite una vida útil más larga del aislador y mejoras generales en la confiabilidad.
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