ES2321995A1 - Procedimiento para el cambio de aceite de aerogeneradores eolicos y equipo movil para el cambio de aceite de aerogeneradores eolicos a alturas de hasta 100 metros. - Google Patents
Procedimiento para el cambio de aceite de aerogeneradores eolicos y equipo movil para el cambio de aceite de aerogeneradores eolicos a alturas de hasta 100 metros. Download PDFInfo
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Abstract
El procedimiento para cambiar de aceite de los aerogeneradores reemplaza al cambio manual, lento e inseguro para los operadores. Consiste en la extracción del aceite usado de la multiplicadora y en el llenado de ésta con aceite nuevo mediante el empleo de un camión todo terreno, con una cisterna de aluminio, dividida en tres compartimentos independientes para aceites usados y nuevos, calefactada con resistencias eléctricas. Se extrae el aceite a 40°C y se inyecta entre los 40 y 50°C. Contiene dos dispositivos, uno para aspirar desde los aerogeneradores el aceite usado y otro para impulsar el aceite limpio, ambos con un alcance de suministro de hasta 100 m. de altura. El procedimiento para cambiar aceite a las multiplicadoras mejora los procedimientos manuales reduciendo el tiempo de cambio de entre 4 y 6 horas a 60 minutos aproximadamente, minimizando el riesgo humano.
Description
Procedimiento para el cambio de aceite de
Aerogeneradores eólicos y equipo móvil para el cambio de aceite de
Aerogeneradores eólicos a alturas de hasta 100 metros.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para realizar el cambio del aceite de los
Aerogeneradores eólicos, gracias al cual se consigue reducir
notablemente el tiempo de parada de los Aerogeneradores así como
realizar un cambio con mayor seguridad para los operadores y,
además, se reducen significativamente los niveles de contaminación
producida por los métodos actuales, respecto de los cuales la
presente invención supone un avance significativo. Este
procedimiento requiere la implementación de un equipo
que, dispuesto correctamente, permita realizar el cambio de
aceite.
La presente invención se enmarca en el sector
técnico de los procesos de cambios de aceite de maquinaria
industrial, en concreto de los procesos destinados al cambio de
aceite de las multiplicadoras de los Aerogeneradores eólicos.
La invención se refiere a un procedimiento que
permite realizar el cambio de aceite de las multiplicadoras de los
Aerogeneradores, para lo cual se requiere implementar un camión
cisterna que al momento de realizar el cambio se encuentre
estacionado, y que posea un tanque en el que se almacene el aceite
que se retire, así como el aceite que se reponga. Este proceso debe
realizarse mediante ciertos procedimientos que permitan recibir sin
riesgo el aceite caliente y a su vez permita calentar el aceite
nuevo, de modo que su inyección no se asocie a daños en los
elementos lubricados del aerogenerador. Este mecanismo debe servir
también para una correcta eliminación de los residuos según la
normativa vigente.
Actualmente, el cambio de aceites se realiza
bajo el siguiente procedimiento: los trabajadores se encargan de
vaciar el aceite sucio en garrafas y bajarlas. Posteriormente suben
otras garrafas a las multiplicadoras de los Aerogeneradores con
aceite limpio para poder reponerlas. Todo este proceso se realiza
de una forma manual, lo que hace que sea un trabajo lento.
Los cambios de aceite actuales requieren una
inversión de tiempo de aproximadamente entre 4 a 6 horas. Esto
debido a que a la fecha no existen mecanismos acelerados para
desarrollar eficientemente este proceso.
Existen procedimientos de succión e inyección de
aceites destinados a los cambios de aceite de motores de vehículos,
pero que se diferencian del presente en que mientras aquellos son
métodos relativamente sencillos, el proceso aquí planteado requiere
una adecuación especial a las condiciones de unos Aerogeneradores
que alcanzan alturas de hasta 100 metros.
Los actuales procedimientos para realizar el
cambio de aceite de los Aerogeneradores eólicos son altamente
manuales, esto es, requieren la intervención de personas de modo
constante, con el consiguiente riesgo para su integridad fisica;
asimismo, los procesos descritos anteriormente requieren un tiempo
de trabajo elevado, tienen alto riesgo de contaminación por
accidentes al momento del cambio de aceite y del traslado de los
aceites usados, y además no es posible servir un aceite con
temperaturas adecuadas para que el aerogenerador prosiga
inmediatamente los giros sin probabilidad de afectación alguna en
sus elementos. Por lo tanto, existe una doble vertiente a resolver:
asegurar un proceso de cambio de aceite de Aerogeneradores de
alturas superiores a los 60 metros que minimice el riesgo de
accidentes entre los operadores y que se realice un cambio de
aceite de forma rápida y eficiente.
Asimismo, el dispositivo que se implementará ha
se ser móvil, para que se puedan desarrollar sucesivos y varios
cambios en un mismo parque eólico en intervalos de tiempo cortos,
minimizando el tiempo de parada de los Aerogeneradores y ofreciendo
un servicio eficiente y de bajo coste.
El procedimiento y equipo para
cambiar aceite a Aerogeneradores, consiste en la extracción del
aceite usado y del llenado con el nuevo mediante el empleo
preferentemente de un camión todo terreno o destierre (óptimo para
cualquier terreno), equipado para tal fin.
El procedimiento consta al menos de tres
etapas.
La primera etapa comprende el calentamiento del
aceite empleando un sistema de resistencias eléctricas (8) (9), que
se debe controlar mediante un dispositivo electrónico que permita
mantener de manera constante el ritmo de calentamiento del aceite,
evitando un exceso dé viscosidad que afecte el flujo del inyección
del aceite. Antes de iniciarse cualquier operación que requiera
energía eléctrica debe ponerse en marcha el Grupo Generador, que se
estima debe poseer una potencia de 25Kw. El sistema debe permitir
calentar los tanque de aceite nuevo (1) y (3) por separado o
conjuntamente. El diseño debe permitir que el aislamiento
calorífugo, tras alcanzarse la temperatura óptima de 45ºC (si bien
el rango puede oscilar entre 40 y 50ºC, según las previsiones de
repostaje diarias) impida un enfriamiento superior a 1ºC por hora, a
pesar de las diferentes variables que le afecten (temperatura
exterior, cantidad de aceite contenido en cada tanque, etc:).
El segundo paso supone la succión del aceite
contenido en los Aerogeneradores. Para esto debe acoplarse la
manguera de vaciado, de 100 metros, entre el compartimiento de la
cisterna destinado al transporte de los residuos óleos y el orificio
de salida/entrada de aceite de la multiplicadora de los
Aerogeneradores. Es evidente que debe poseerse los acoplamientos
necesarios para conectar la manguera con la salida de aceite de la
Multiplicadora, intercalada con una válvula de esfera (21). Una vez
verificados los acoplamientos se debe abrir la válvula de fondo (16)
y luego la válvula de cierre esférico (17), todo ésto sin abrir la
válvula de descarga por gravedad (18) que en su momento servirá
para la eliminación de los residuos óleos. La succión debe ser
realizada mediante el accionamiento de una motobomba aspiradora (7)
con un sistema de filtro (6) que realice dicha succión en un rango
no inferior a los 7 litros por minuto, con el fin de no forzar los
sistemas internos del dispositivo y empleando una manguera de alta
resistencia, que deberá poseer una marca suficientemente visible que
indique si se han desenrollado más de 60 metros, a fin de que los
operadores sepan que para el llenado de aceite deberán acoplar la
extensión de 40 metros (12) a la manguera de llenado, que tendrá 60
metros (5). Para proceder al cambio del aceite el aerogenerador
debe haber estado trabajando, de modo que el aceite esté caliente,
debiendo procederse a la extracción del aceite cuando este alcance
los 40ºC de temperatura.
La tercera etapa consiste en la inyección desde
un compartimiento de la cisterna destinado al transporte de
lubricantes nuevos hasta la multiplicadora del aerogenerador de la
cantidad programada de aceite que requiere dicho aerogenerador. En
caso de que exista aceite almacenado en las mangueras, debe
procederse previamente a la recirculación del mismo, empleándose al
efecto los tanques (1) y (3) y el propio circuito de válvulas del
camión-cisterna, hasta el punto en que el aceite que
circule por la manguera de alta presión y resistencia (11) (12)
(dividida en una manguera de 60 metros -11- y una extensión de 40
metros -12-) alcance una temperatura que oscile entre los 40 o
50ºC. El orden de acoplamiento de las mangueras es: primero la
manguera de 40 metros (12) se acopla al Aerogenerador, y una vez
extendido en toda su longitud se le acopla la manguera de 60 metros
(11). Efectuados los acoplamiento y abiertas las válvulas, se debe
activar la bomba neumática, para lo que será preciso abastecerla con
el aire de un compresor, mediante un sistema que mantenga un rango
de presión de 7-8,5 bar. El control de las
cantidades de inyección debe ser realizado electrónicamente, en
este caso se realizará mediante un surtidor al final de la manguera.
Nótese que la temperatura del aceite inyectado será similar a la
del retirado, a fin de que la máquina retome el trabajo en
condiciones óptimas. Este procedimiento debe realizarse una vez
efectuados los trabajos de mantenimiento oportunos en el
aerogenerador (cambio de filtros, etc.).
El equipo que debe desarrollarse implica
el diseño de un camión cisterna que permita transportar cargas de
aceite nuevo similares a las que se van a retirar de los
Aerogeneradores. Este es el primer elemento a tener en cuenta, la
necesidad de que el equipo sea móvil, de forma que tenga un trabajo
continuado en los parques eólicos que trabaje. De este modo, el
procedimiento supone la implementación de una cisterna con tres
compartimientos estancos independientes, dos (1) (3) de 3.500 litros
aproximadamente cada uno para el transporte de aceite nuevo, y un
tercero (2) de 7.500 litros aproximadamente de capacidad de
almacenamiento, para recibir el aceite usado. Todos los
compartimentos deben poseer sistemas rompeolas y aberturas de acceso
para personal de mantenimiento (14) así como válvulas de
ventilación (15). El vehículo móvil debe contar por ello con un
circuito de repostaje de aceites limpios (4) (10) (11) (12) (véase
dibujo 2), otro circuito de recogida de aceites usados (5) (6) (7)
(véase dibujo 3), un circuito de resistencias eléctricas de
calentamiento del aceite nuevo (8) (9), una bomba neumática para
aspiración (10) con un grupo motocompresor (4) y que cada todos
estos dispositivos estén debidamente controlados mediante un panel
de mando centralizado o paneles específicos, según convenga. Así,
cada compartimentos (1) y (3) que almacene aceite limpio deben
poseer cuatro resistencias eléctricas de 2500W, mientras que toda
la cisterna en su conjunto debe estar dotada de una pared
termoaislada, esto es, debe tener un aislamiento calorífugo. Con el
fin de evitar vertidos contaminantes al momento de realizar las
conexiones de las mangueras a los compartimentos de la cisterna,
ésta debe poseer unas bandeja pasillo cerrada en todo su perímetro.
Asimismo, el equipo, al ser móvil, debe poseer un generador
eléctrico (13) que proporcione corriente eléctrica a los
dispositivos que así lo requieran, y que sea capaz de brindar dicha
energía de forma suficiente en el momento de máximo requerimiento
de aquella.
Debido a que la altura de los Aerogeneradores en
las que se va a aplicar este invento oscila entre los 60 y los 100
metros, un segundo elemento a tener en cuenta es el método de
recogida del aceite usado. Para ello el camión cisterna debe tener
un sistema de succión que incluya un subequipo compuesto por una
motobomba (7) y una manguera de 100 metros de longitud resistente
al calor y a las vibraciones (5) que se produzcan en dicho proceso,
y que acelera el tiempo de recogida del aceite, a diferencia del
sistema típico de caída del aceite por gravedad, si bien se pueden
combinar ambos tipos de recogida según las características del
cambio solicitado. Es evidente que todos los compartimentos de la
cisterna han de poseer suficientes juegos de válvulas y tuberías de
carga y descarga de los aceites nuevos y usados, y para recircular
el aceite retenido en las mangueras. Este equipo debe colocarse en
el camión debidamente protegido y aislado.
Un tercer elemento a tener en presente es el
suministro del aceite limpio. Para esto se requiere calentar el
aceite a una temperatura de 40 a 50ºC y luego impulsarlo a la
multiplicadora del aerogenerador (a una altura de entre superior a
los 60 metros). En este sentido, el diseño del camión incluye un
bomba neumática (10) y un compresor (4) que impulsa el aceite, que
previamente, mediante un circuito de resistencia (8) (9), ha sido
calentado, a fin de que el lubricante pierda espesor y suba con
facilidad sin generar sobreesfuerzo en el sistema impulsor y que se
vierta en multiplicadora a temperatura conveniente para que
reinicie su trabajo inmediatamente. Este equipo debe colocarse en
el camión debidamente protegido y aislado.
También debe poseer el camión un sistema
autónomo de generación de energía eléctrica (13), debiendo situarse
normalmente entre la cabina del piloto del camión y la
cisterna.
Finalmente, el camión debe llevar instalados
paneles de instrumentación y control, que permitan realizar y/o
controlar las siguientes operaciones: 1) selector de compresor en
marcha o parada; 2) posicionamiento generador, manual o automático;
3) conexión de resistencias de los tanque 1 y 3 con LED señalizador
de actividad; 4) focos de iluminación exterior, para el caso de que
el camión trabaje de noche, entre otros.
El procedimiento preferentemente debe
desarrollarse implementando las fases de 1) calefacción del aceite
nuevo mediante un sistema de resistencias, 2) extracción del aceite
usado a una temperatura de 40ºC aproximadamente e 3) inyección del
aceite nuevo a temperaturas de entre 40 y 50ºC. Para la realización
del procedimiento, por ejemplo y preferentemente, debe
implementarse un equipo móvil, que permita atender de forma
continuada el mantenimiento de los Aerogeneradores en los parques
eólicos. Así, preferentemente, debe implementarse un camión todo
terreno, equipado con una cisterna con tres compartimentos, 2 con
capacidad de 3500 litros para el aceite nuevo cada uno (1) (3) y
uno con capacidad de 7500 litros para el aceite usado (2), y que
tenga una motobomba (7) para succionar el aceite usado, pasando por
un filtro para residuos severos (6) desde las cajas multiplicadores
de los Aerogeneradores, hasta una altura de 100 metros, conectada a
través de un sistema de mangueras de alta presión (5), así como una
bomba neumática (10) y un compresor (4) para impulsar el aceite
limpio, calentado a una temperatura de entre 40 y 50ºC mediante un
sistema de resistencias de 2500W (8) (9) controlado
electrónicamente, trasladado a través de mangueras de alta
resistencias (11) (12). Debe disponerse el sistema para permitir la
recirculación del aceite nuevo retenido en las mangueras de
destinadas a la inyección de aquél. El camión cisterna debe contar
con un generador eléctrico (13) que abastezca el funcionamiento del
equipo de extracción y succión, así como para brindar energía para
iluminar la zona de trabajo durante la noche.
En la figura nº 1, un camión cisterna todo
terreno provisto de 3 tanques, dos para almacenar aceite limpio (1)
(3) y uno para almacenar aceite usado (2), que lleva acoplado un
sistema de succión de aceite, provisto de una bomba de succión (7)
con un sistema de filtrado (6) u una manguera de alta resistencia
de 100 metros (5) y un sistema de inyección de aceite hasta una
altura de 100 metros, provisto de una bomba neumática (10) y un
compresor (4) y dos mangueras, una principal de 60 metros (11) y una
auxiliar de 40 metros (12). Los tanques (1) y (2) llevan un sistema
de resistencias eléctricas de 2500W cada una (8) y (9) cisternas.
El sistema completo se alimenta de un generador propio de 25 KW
(13).
En la figura nº 2 el sistema de repostaje de
aceites, que consiste en el acoplamiento al tanque, desde una
válvula de fondo neumática (16 ) del sistema de inyección, mediante
una conexión flexible regulada por válvulas de maniobra de 2 vías
(17) y válvulas de carga y descarga por gravedad (18) (útiles para
la recirculación del aceite), que permitirán el paso del aceite
hasta la bomba neumática (10) encargada de impulsar el aceite
calefactado, que estará surtida de aire mediante un compresor (4)
auxiliado por un calderín de aire de aluminio (19) regulada
mediante un regulador de accionamiento (20), conectada la bomba a
la manguera (11) y que cuenta con una válvula de acoplamiento (21),
una pistola con medidor digital (22) y un motoreductor de
accionamiento de la devanadera de manguera (23). La devanadera
auxiliar (12) cuenta igualmente con una válvula de acoplamiento
(21) y un motoreductor de accionamiento de la devanadera de
manguera (23). Los tanques poseen un sistema de válvulas de
ventilación y seguridad (15) y bocas de carga y/o paso de operadores
(14).
En la figura nº 3 el sistema de recogida de
aceites usados, que consiste en el acoplamiento al tanque, desde
una válvula de fondo neumática (16), mediante una conexión flexible
regulada por válvulas de maniobra de 2 vías (17) y válvulas de carga
y descarga por gravedad (18), que permitirán la entrada del aceite
succionado por la motobomba de vaciado (7), a través de una
manguera de alta resistencia de 100 metros (5), que contará con un
filtro de aspiración de aceite de acero inoxidable (6). El sistema
posee un motoreductor (23) de accionamiento de la devanadera de la
manguera y una válvula de acoplamiento para la aspiración del
aceite (21). El tanque posee una válvula de ventilación y seguridad
(15) y una boca de carga y/o paso de operadores (14).
Claims (2)
1. Un procedimiento de cambio de aceite de las
multiplicadoras de los Aerogeneradores, caracterizado porque
el procedimiento consiste en extraer desde un vehículo el aceite de
las multiplicadoras de los Aerogeneradores, ubicadas a una altura
de hasta 100 metros, a una temperatura de 40ºC aproximadamente y
caracterizado porque el mismo móvil inyecta a las
multiplicadoras de los Aerogeneradores el aceite nuevo a una
temperatura de entre 40 y 50ºC, debiendo impulsarse dicho aceite a
una altura de hasta 100 metros, para lo que debe calefactarse
previamente el aceite mediante un sistema de resistencias eléctricas
incorporados a las cisternas, que permita controlar tanto la
temperatura del aceite como los flujos de inyección del aceite.
2. Un equipo móvil que permita desarrollar el
procedimiento, caracterizado por un camión todo terreno
equipado con una cisterna con tres compartimentos estancos, dos de
3500 litros de capacidad cada uno (1) y (3) para el aceite nuevo y
otro de 7500 litros de capacidad (2) para el aceite usado, que posea
una motobomba (7) succionadora del aceite usado con un filtro para
residuos severos (6) y se conecte mediante una manguera de alta
resistencia de
100 metros (5) a la caja del multiplicador hasta una altura de 100 metros, que descargue el aceite a una temperatura de 40ºC y 7 a 9 litros por minuto, que posea una bomba neumática (10) y un compresor (4) para impulsar el aceite que se conecte mediante una manguera de alta resistencia de hasta 100 metros (11) y (12) a la caja del multiplicador a una altura de hasta 100 metros, que impulse el aceite a una temperatura de 40 a 50ºC, caracterizados los tanques (1) y (3) por incorporar un sistema de resistencias eléctricas (8) y (9) de 2500W, para calentar el aceite según as necesidades de abastecimiento, caracterizado porque todo el control del equipo se centraliza mediante paneles de comando electrónico que aseguren los flujos y las temperaturas correctamente, así como cada uno de los equipos al dispositivo.
100 metros (5) a la caja del multiplicador hasta una altura de 100 metros, que descargue el aceite a una temperatura de 40ºC y 7 a 9 litros por minuto, que posea una bomba neumática (10) y un compresor (4) para impulsar el aceite que se conecte mediante una manguera de alta resistencia de hasta 100 metros (11) y (12) a la caja del multiplicador a una altura de hasta 100 metros, que impulse el aceite a una temperatura de 40 a 50ºC, caracterizados los tanques (1) y (3) por incorporar un sistema de resistencias eléctricas (8) y (9) de 2500W, para calentar el aceite según as necesidades de abastecimiento, caracterizado porque todo el control del equipo se centraliza mediante paneles de comando electrónico que aseguren los flujos y las temperaturas correctamente, así como cada uno de los equipos al dispositivo.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090615 Kind code of ref document: A1 |
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FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2321995B1 Country of ref document: ES |
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FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20101005 |