SIMINE Gearless Conveyor Drives

Transcripción

1 siemens.com/mining SIMINE Gearless Conveyor Drives Sistema de cinta transportadora de accionamientos sin engranajes en colaboración con ThyssenKrupp Answers for industry.

2 El desafío: Zonas remotas, distancias más grandes, mayor producción, condiciones de mantenimiento difíciles En muchas regiones mineras, la calidad del mineral va en descenso. Se comienzan a explotar nuevas minas en zonas aún más remotas, los pozos y las minas subterráneas son cada vez más profundos. Esto implica un transporte cada vez más grande de material a larga distancia, y la manipulación del material plantea nuevos retos a los sistemas de manipulación existentes. Para gestionar los crecientes volúmenes y satisfacer una mayor necesidad de disponibilidad, los sistemas de transporte por cinta deberán incorporar las tecnologías que han servido de base para los sistemas de accionamiento actuales, que son aún mayores. Pueden los accionamiento tradicionales soportar hasta kw? En un futuro próximo, las configuraciones de los accionamientos de grandes cintas transportadoras con cajas de engranajes llegarán a su límite físico. Por ejemplo, un sistema de cinta transportadora con una demanda de accionamiento superior a kw necesitaría ocho sistemas de accionamiento tradicionales, estando cada uno de ellos provisto de motores de kw. Este tipo de solución presenta el inconveniente de que reduce la disponibilidad y precisa de un gran número de componentes mecánicos. Mantenimiento en zonas remotas La necesidad de contar con equipos muy fiables que funcionen en regiones mineras distantes es cada vez mayor. Al mismo tiempo, es preciso controlar los costes de mantenimiento, al tiempo que aumentan los costes de producción. Por consiguiente, la necesidad de utilizar nuevas tecnologías que reduzcan los costes de mantenimiento es un factor fundamental a la hora de decidir acerca de una nueva solución para la manipulación de materiales. Sus expectativas son Sistemas que le ayuden a transportar volúmenes mayores a lo largo de mayores distancias Soluciones de accionamiento precisas y potentes Equipos sólidos, con menor número de componentes eléctricos y mecánicos Alta disponibilidad y costes de mantenimiento mínimos Costes de operación menores Consumo de energía optimizado 2

3 Su ventaja: Desplazamiento de más mineral. Ahorro de energía. Reducción de costes de mantenimiento. Qué convertidor debería utilizar? Siemens ofrece dos tipos de convertidores, cada uno con determinadas ventajas. En la mina de Antapaccay de Xstrata Copper se utiliza el cicloconvertidor refrigerado por aire SINAMICS SL 150. Nuestros ingenieros estarán encantados de poder ayudarle a identificar la solución adecuada para su mina. Los inicios: 1985: la primera cinta transportadora que utiliza accionamientos con engranajes En 1985, Siemens y ThyssenKrupp se asociaron para instalar la primera cinta transportadora directa sin engranajes con motores síncronos accionados por cicloconvertidor. Los ingenieros de RAG Deutsche Steinkohle estaban muy convencidos de las posibilidades de la tecnología de convertidores, por lo que se decidieron a aplicarla en la mina de carbón de Prosper-Haniel en Alemania. Al cabo de más de 25 años, los accionamientos de las cintas siguen funcionando para total satisfacción del cliente. Este es el informe de la Dirección de RAG: no se han producido interrupciones significativas ni fallos que pudieran atribuirse a los motores o a los convertidores los costes de mantenimiento son muy inferiores a los de las cintas transportadoras con caja de cambios conseguimos anualmente un ahorro en torno al 10% en electricidad en comparación con las cintas con caja de cambios y velocidad constante. La próxima generación: Accionamientos sin engranajes en los Andes peruanos Como resultado de la exitosa colaboración, ThyssenKrupp y Siemens suministrarán accionamientos sin engranajes a la nueva mina de Xstrata Copper en Antapaccay, en Perú. El sistema funcionará a una altura de metros ( pies). Dos accionamientos sincrónicos de baja velocidad y kw (5096 CV) proporcionarán un par de 576 knm a cada rodillo motriz. La cinta, de 1,37 metros de ancho, se extenderá por una longitud total de metros. La capacidad de la cinta se estima en toneladas métricas a la hora, y funcionará a 6,2 metros por segundo. Con la utilización del cicloconvertidor refrigerado por aire, cuya eficacia ha sido ya probada, se conseguirá un comportamiento excelente en una zona montañosa tan apartada, sobre todo teniendo en cuenta que... se necesitará un par muy elevado; por ejemplo, al volver a poner en marcha la cinta a baja velocidad en caso de que se detenga uno de los dos motores, los operarios podrán combinar el cicloconvertidor y los accionamientos sin engranajes durante un cierto tiempo para aplicar el doble de par en uno de los rodillos. 3

4 Nuestra solución: Accionamientos sin engranajes para cintas transportadoras que satisfacen los requerimientos más elevados y un fácil mantenimiento En colaboración con ThyssenKrupp, Siemens ha introducido una nueva generación de cintas transportadoras accionadas por cicloconvertidor, sin engranajes y de un alto rendimiento: SIMINE CON GD. El principio ha mostrado su eficacia a lo largo de más de 25 años, sometido a procesos continuos de I+D. CON GD. El principio ha mostrado su eficacia a lo largo de más de 25 años, sometido a procesos continuos de I+D. Sus ventajas están a la vista: menor número de componentes, alta disponibilidad, reducción del consumo global de energía y menores costes de mantenimiento. Un nuevo concepto de rendimiento para accionamientos en minería Las cintas largas de gran capacidad capaces de superar los diferentes requisitos de altura necesitan una cantidad de energía elevada. Cuando la demanda de energía supera los tres MW por polea, la solución adecuada es SIMINE CON GD. Este sistema supera las limitaciones que se atribuyen a los reductores del engranaje, y su construcción sin engranaje es sencilla, sólida y fácil de mantener. La tecnología del cicloconvertidor ha demostrado su gran fiabilidad a lo largo de varias décadas. Los proveedores de cintas transportadoras pueden también fabricar cintas más resistentes (ST ), que soportan las mayores solicitudes propias de una mayor potencia de accionamiento. En pocas palabras: ha llegado la hora de pasar al accionamiento sin engranajes. Menor número de componentes, cintas más largas Con menos accionamientos de alto rendimiento se necesitan menos accionamientos convencionales: este hecho permite por lo tanto que las cintas sean más largas. Con un menor número de componentes, las estaciones de accionamiento requieren menos espacio. En aplicaciones subterráneas, el número de cavidades, que tienen un elevado gasto, se reduce al mínimo. Buenas razones para elegir SIMINE CON GD Comparación con la tecnología de reductores de engranaje Mayor disponibilidad de la planta Al eliminar componentes eléctricos, conexiones, rodamientos y cajas de engranaje se reducen los riesgos de parada Mayor eficiencia energética, hasta un cuatro por ciento Se consigue con la tecnología de accionamiento sin engranaje Cintas más largas Con menor número de estaciones motrices y menos excavación en aplicaciones subterráneas Mayor potencia en la polea Libre de las limitaciones de las cajas de engranaje tradicionales Necesidades de mantenimiento reducidas Al reducirse las posibilidades de averías mecánicas y con el uso de componentes de gran solidez Menor número de piezas de recambio Disminuye el inventario y menor capital de inversión Reducción de los niveles de ruido Al eliminar el reductor, que es el componente más ruidoso en una estación motriz convencional Transformador Convertidor Motor asincrónico Transformador Convertidor C Motor sincrónico Sistemas de accionamiento convencionales (izquierda) y accionamiento sin engranaje con velocidad controlada (derecha). Al reducir el número de elementos mecánicos es posible reducir los costes de mantenimiento de forma significativa. Se calcula que el ahorro puede llegar hasta el cinco por ciento al año de los costes iniciales de inversión. Conexión Caja de engranaje Conexión Freno Polea motriz Transportadora de cinta Freno Polea motriz Transportadora de cinta 5

5 Cicloconvertidor SINAMICS SL 150: refrigerado por aire Gran capacidad de sobrecarga Máxima potencia del convertidor incluso a velocidad mínima del motor (0 rpm) Gran eficiencia gracias a la transformación directa de la energía (un paso para CA/CC) Un diseño sencillo y el número reducido de componentes se traducen en: solidez con gran fiabilidad bajos costes de inversión fácil mantenimiento Necesidades de espacio reducidas Tecnología de convertidor muy consolidada y de eficacia durante Máxima frecuencia de salida del convertidor de 0,45 x fnet Convertidor de tensión SINAMICS SM 150: refrigerado por agua La última tecnología en convertidores Posibilidad de regeneración para funcionamiento pendiente abajo y durante el frenado Bajo impacto de la línea no se genera potencia reactiva armónicos en valor mínimo No se necesita sistema de compensación de energía El elemento de conmutación rápida (IGCT) permite un alto rendimiento del accionamiento Elevada eficacia por funcionamiento a alta tensión Disminución de potencia del convertidor a muy baja frecuencia de salida <2Hz 4

6 Si desea más información, póngase en contacto con: Siemens AG Industry Sector Mining Technologies Schuhstr Erlangen, Alemania Núm. pedido E20001-A330-T195-X-7800 Impreso en Alemania Núm. des.: GD.LD.VM MIMI WS Siemens AG 2013 Reservados todos los derechos SIMINE es una marca registrada de Siemens AG. La información proporcionada en este folleto consiste únicamente en descripciones de carácter general o características de funcionamiento que, en caso de uso real, no siempre ofrecerían el funcionamiento exacto descrito, o que podrían variar como consecuencia de un desarrollo posterior de los productos. Sólo se incurrirá en la obligación de proporcionar las características correspondientes si así se acordase de manera expresa según los términos del contrato.