Taller Mecánico: Avería y cambio de reductor en una torre de refrigeración

En una fábrica de papel es habitual encontrar circuitos de refrigeración que se ocupan de enfriar todos aquellos equipos que así lo precisan como son compresores, intercambiadores para el enfriamiento del aceite de las centrales de lubricación, etc. En esta ocasión hemos tenido problemas serios sobre el accionamiento del ventilador en una de nuestras torres de refrigeración. No se trata de una avería muy crítica siempre y cuando tengamos torres de enfriamiento suficientes para permitir que el agua siga enfriándose de forma adecuada. Esto dependerá principalmente del dimensionado de la instalación y, por supuesto, de la época del año en la que se produzca la avería. La disposición del accionamiento en una torre de refrigeración de tiro forzado puede adoptar formas diferentes según sea a contracorriente, cruzado, etc. pero las tareas de mantenimiento sobre estos accionamientos y sobre la torre en general será verdaderamente similar.

En nuestra fábrica este circuito de refrigeración es abierto, el agua es impulsada y filtrada desde una tina hacia los distintos consumidores. Estos utilizan este agua para la refrigeración de los equipos y, una vez producido su aumento de temperatura, es recogida en otra tina desde donde es bombeada hasta un sistema de enfriamiento que la devuelve fría, esta vez por gravedad, hasta la tina inicial. Este sistema de enfriamiento consiste en la implementación de varias torres de refrigeración con ventilación mecánica o de tiro inducido a contracorriente en las que el agua a enfriar entra en forma de nube de gotas por la parte de arriba y atraviesa el llamado relleno de la torre hasta caer en una balsa en la parte inferior. Durante este trayecto se produce su disminución de temperatura en parte a causa de la evaporación del agua de la superficie de las gotas inducida por el contacto con la corriente de aire ascendente provocada mecánicamente por un ventilador axial montado en la parte superior de la torre.

Sección de una torre de refrigeración de tiro inducido a contracorriente

Ubicación de la torres de refrigeración

Implementación de un sistema de enfriamiento con 4 torres de refrigeración

Se entiende fácilmente que la parada del ventilador montado en la parte superior de la torre de refrigeración provoca la drástica disminución de la eficiencia térmica y rendimiento final del sistema de enfriamiento. Esto no es problema siempre y cuando, como es el caso, el sistema esté sobredimensionado. Existe un número suficiente de torres de refrigeración que, dependiendo de la temperatura ambiente, permite que haya ventiladores parados, es decir, pueden funcionar 1, 2, 3 y hasta 4 torres de refrigeración de manera simultanea. De esta manera, podemos intervenir en una de ellas sin problemas, siempre y cuando, por temperatura del circuito, pueda permanecer parada. En la siguiente imagen puede apreciarse el accionamiento, la transmisión y el reductor de velocidad que acciona el ventilador axial que nos ocupa.

Sección del accionamiento del ventilador montado sobre la torre

Puede observarse en la imagen anterior que el reductor se encuentra montado debajo de la hélice del ventilador. Por ello está expuesto a los vahos producidos en la evaporación de parte del agua que circula a través de la torre de refrigeración. Bajo estas condiciones de trabajo, el reductor se encuentra en contacto de forma constante con un ambiente muy húmedo y es fácil que aparezca corrosión sobre aquellas partes del equipo que son más susceptibles a ello o más débiles frente a este fenómeno. Al final, la capa protectora de pintura acaba sucumbiendo y es fácil que también acaben en mal estado las zonas anexas a retenes, guardapolvos, etc. Por esta causa es posible que se haya producido la fuga del aceite interno de lubricación del reductor no de manera gradual, porque hubiese sido posible  detectarlo, sino de forma intempestiva produciendo la inmediata avería del reductor por fallo en rodamientos o rotura de los dientes del engranaje cónico que monta en su interior.

El cambio del reductor no es una tarea especialmente accesible por su ubicación en una terraza. Para ello hemos tenido que usar una grúa telescópica de 90 Ton, no por capacidad de carga evidentemente, si no por distancia desde el punto donde puede ubicarse la grúa hasta el lugar de trabajo.

Uso de grúa telescópica para el cambio del reductor

Como siempre, antes de efectuar cualquier trabajo o mantenimiento sobre los equipos, debemos primeramente asegurar que se han descargado las líneas de fluidos que llegan hasta ellos, bloqueado neumáticamente las válvulas necesarias y candado los accionamientos implicados según los procedimientos de seguridad implantados e incluso, una vez candados (y con la llave en el bolsillo), es necesario comprobar que no es posible su puesta en marcha bien de forma remota o bien desde la sala de control correspondiente. Empezamos desmontando el accionamiento del ventilador, es decir, protección, platos de acoplamiento y transmisión.

Protección en el accionamiento del ventilador

Semiacoplamiento del lado motor

Separador de la transmisión desmontado

Semiacoplamiento del lado reductor

La hélice del ventilador va montada sobre el eje de salida del reductor. Se nos presentan dos opciones, sujetarla con el cable de la grúa, desmontarla del reductor, bajarla y posteriormente desmontar el reductor de su ubicación sobre la torre o directamente soltar la fijación que une el reductor sobre su base y desmontar el conjunto completo, posteriormente extraeremos la hélice una vez esté en el suelo. Optamos por esta última opción porque nos parece más rápida y más segura (no hay que hacer tantas operaciones con la pluma de la grúa telescópica). Vaciamos el poco aceite que todavía queda en su interior antes de moverlo. Una vez en el suelo desmontamos la hélice mediante la herramienta hidráulica adecuada lo cuál simplifica bastante la operación.

Fijamos un cáncamo sobre el eje de salida del reductor y usamos la eslinga adecuada

Una vez soltada la fijación del reductor bajamos el conjunto completo

Aspecto del reductor averiado tras el desmontaje de la hélice

Una vez suelta debemos repasar la hélice para eliminar, en la medida de lo posible, todo rastro de suciedad que pueda presentar preparando todas las superficies necesarias con grasa de montaje para permitir un fácil desmontaje la próxima vez que sea necesario. Así mismo repasaremos con lija mínimamente para eliminar arañazos e imperfecciones que hayamos podido producir en el desmontaje de la misma sobre el cubo de la hélice. El montaje lo hemos realizado en frío usando un cilindro hidráulico de eje hueco junto con una varilla roscada fija en el eje del reductor.

Reductor de repuesto preparado para el montaje

Es muy importante asegurarse del correcto nivel de aceite en el reductor

Montaje de la hélice con ayuda de la grúa

Hemos apuntado e iniciado manualmente la inserción del cubo de la hélice

Uso de la herramienta hidráulica adecuada para completar la inserción

Realizaremos la operación inversa para el montaje del nuevo reductor y su accionamiento en su posición original. Antes de proceder a la puesta en marcha habrá que eliminar todas las seguridades efectuadas al comienzo de la operación. Es importante que, tras la puesta en marcha y durante un periodo entre ocho y doce horas, comprobemos de cerca el buen funcionamiento del equipo y la no aparición de ruidos extraños, vibraciones o fugas de aceite.

Uso de un cáncamo para el izado del equipo

Aproximación del equipo hasta su posición final

Montaje del conjunto completo en su sitio

Comprobaremos el buen funcionamiento del equipo tras la puesta en marcha

Bueno, espero que os resulte interesante. A mi siempre me resulta curioso comparar cómo se trabaja en otras fábricas, acaba uno aprendiendo mucho de este oficio. Como siempre os animo a dejar vuestros comentarios al respecto. Gracias.

Un saludo

mecantech@gmail.com

 

 

 

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