martes, 22 de febrero de 2011

Máquina de vapor de 1863

La Maquinista Terrestre y Marítima (MTM) fue uno de los fabricantes de maquinaria más importantes en la España del siglo XIX y gran parte del XX. Surgió en 1855 como fusión de dos empresas: los talleres de Valentín Esparó y La Barcelonesa, de Tous y Ascacíbar. La finalidad de la nueva empresa era construir máquinas de vapor terrestres y marítimas, así como locomotoras para los ferrocarriles, aunque llegó a fabricar todo tipo de construcciones metálicas y mecánicas, incluso barcos. La contribución de la MTM fue muy pequeña en el ámbito de la marina mercante y significativa, pero muy tardía (primer tercio del siglo XX), en el de las locomotoras. Una de sus actividades destacadas fue la fabricación de máquinas de vapor. Entre 1856 y 1935, construyó 569 máquinas de vapor fijas (de las que tan sólo 18 fueron construidas a partir de 1901), y 59 marinas entre 1856 y 1900.

Máquina de vapor en el parque barcelonés de La Maquinista Terrestre y Marítima.

La actividad principal de MTM fue la calderería y también la fundición de hierro. Su proximidad al mar facilitaba el transporte de materias primas y salida de sus fabricados y aunque inicialmente este transporte se inició por la playa de la Barceloneta, la proximidad al puerto y la mayor facilidad para la carga y descarga que este ofrecía hizo que se orientará el transporte hacia él.

A fines de los años 80 del siglo XIX, esta empresa ganó el concurso para el suministro de maquinas y calderas de vapor para buques de la Armada Española, estas piezas de gran volumen y peso serían conducidas por pesados carros a través de las calles de la Barceloneta hasta el puerto.

En 1917 MTM construyó su segunda fábrica, entre los barrios barceloneses de Sant Andreu de Palomar y Buen Pastor, con una extensión de más de 100.000 m2 y una plantilla de 3.000 trabajadores. Hacia 1965 los talleres de La Barceloneta fueron desmantelados y se mantuvieron como almacén de productos. Hacia 1993 los talleres de Sant Andreu fueron desmantelados por completo, la empresa propiedad de la SEPI (Anteriormente del INI) fue vendida a la francesa Alsthom, junto con la empresa MACOSA y se trasladó a unos talleres construidos entre los municipios de Santa Perpetua de la Mogoda y Mollet del Vallés. En el año 2000 se urbanizaron los terrenos se construyó un centro comercial y un pequeño parque, que lleva el nombre de la empresa. En 1993 los trabajadores de MTM pidieron que se realizase en la zona un pequeño museo que mostrase la actividad de la fábrica y, a su vez, sirviera como centro social. El edificio a día de hoy está construido y consta en la página web del ayuntamiento de Barcelona como tal, pero pendiente de apertura.

En 1985 se realizó en el Borne de Barcelona (Antiguo mercado central situado en el barrio de La Ribera) una exposición que en su título lo decía todo: "1833 Catalunya la fàbrica d'Espanya 1936". En el libro que se editó para la exposición se mostraba la máquina de vapor construida en 1863 por La Maquinista Terrestre y Marítima y que después de trabajar en una fábrica se había recuperado y se encontraba a la entrada del recinto fabril de la empresa en aquel momento. Una vez desaparecida la empresa, la máquina se encuentra en el parque barcelonés del mismo nombre, en unas condiciones mucho peores y más deteriorada, pero protegida por un pequeño estanque de poca profundidad. Las fotografías en verde y blanco muestran la máquina que aparece en el citado libro.

El volante de la máquina tiene unos 4 metros de diámetro, por esta razón en la actualidad se la conoce como la rueda y es posible que muchos de los que la observan no sepan ni de que se trata, ni que tiene una historia de siglo y medio. En algún lugar hemos leído que se trata de la primera máquina de vapor construida por MTM, cosa que también es falsa.

Los cilindros accionan la biela principal mediante unos balancines intermedios.

Un sistema de pequeñas bielas obliga a los vástagos de los cilindros a realizar un movimiento longitudinal.

Los dos cilindros disponen de sus prensaestopas y un sinfín de tubos para la entrada y salida del vapor.

Sobre el eje principal van montadas las excentricas de la distribución del vapor.

En lo alto de la viga principal que soporta el eje del volante está situada la placa de fabricación de MTM, que indica el año en que se hizo.

lunes, 21 de febrero de 2011

Rotoexcavadora KRUPP BAGGER 288

El mayor artefacto móvil jamás construido por el hombre es una excavadora. La Bagger 288 está en activo desde 1978, cuando la empresa alemana Krupp la fabricó por encargo de la firma minera Rheinbraun. Sus dimensiones, 246 metros de longitud y 96 de altura, y su peso de 13.500 toneladas hacen de esta enorme estructura un logro de la ingeniería. Y su capacidad de movimiento de tierra también es descomunal, hizo de ella una máquina indispensable en el desarrollo de la industria minera en el estado alemán de Renania del Norte-Westfalia durante las últimas décadas del siglo XX.

La Bagger 288 puede excavar en veinticuatro horas 240.000 toneladas de carbón o 240.000 metros cúbicos de tierra. El mecanismo utilizado para la extracción es la rotopala de 21,6 metros de diámetro situada en el extremo de la estructura. Aunque se puede desplazar, esta excavadora no es exactamente una máquina autopropulsada: el sistema de doce orugas que la mueve necesita una fuente externa de energía eléctrica de 16,56 megavatios, y alcanza una velocidad de aproximadamente 0,6 kilómetros por hora.

Desde 1978 hasta 2001, la Bagger 288 fue utilizada en la mina de Hambach. Después tuvo que ser trasladada a otra explotación situada a 22 kilómetros, la mina de Garzweiler. Renania del Norte-Westfalia concentra las mayores minas a cielo abierto del mundo y aunque la mina de Hambach había sido agotada, la excavadora podía seguir funcionando en un emplazamiento cercano. Tras su fabricación, la vida útil de la Bagger 288 se había estimado en 40 años, tiempo suficiente para amortizar los 100 millones de dólares invertidos en su construcción. El traslado a través del paisaje alemán dejó las imágenes más extraordinarias de este coloso.

Su escala, adecuada a las vastas explotaciones de carbón, se mostró desmesurada en su encuentro con objetos cotidianos: coches, camiones, casas e incluso carreteras y ríos. El viaje de poco más de veinte kilómetros duró casi tres semanas. Costó 7,6 millones de Euros y exigió la implicación de un equipo de 70 personas. El lecho del río Erft fue rellenado con arena y grava para permitir el paso de la excavadora, después de colocar unos tubos por donde pasara el agua, y se utilizaron 200.00 metros cúbicos de áridos para nivelar el camino que la máquina debía recorrer. Atravesó carreteras, autopistas y vías férreas antes de alcanzar la mina de Garzweiler.



Motor MTM Krupp e. z. 62/115

Por Real Orden del Ministerio de Marina, de 4 de Diciembre de 1930, se convocó un concurso para la adjudicación a un solo operador de todas las líneas de soberanía, incluida la de Fernando Poo, con una subvención de más de veinte millones y por un periodo de veinte años. Este concurso se adjudicó a la Compañía Trasmediterránea el 8 de Abril de 1931, y en la cláusula 25 de éste, se estipulaba que la empresa concesionaria se comprometía a la construcción de dos buques mixtos de carga y pasaje para la línea del Golfo de Guinea, que tendrían como puertos cabecera de línea los de Bilbao y Barcelona.

En 1932, la Compañía Trasmediterránea contrató la construcción de los dos buques requeridos, que fueron el Dómine, con la Sociedad Española de Construcción Naval en su factoría de Sestao, y el Fernando Poo que se construyó en Euskalduna, Bilbao. El 27 de julio de 1934 se procedió a la botadura del Dómine y el 28 de Agosto del Fernando Poo.

Ambos astilleros encargaron a La Maquinista Terrestre y Marítima la construcción
de los motores Diesel principales. Cada barco llevaba dos de estos motores.

Colocación del cigüeñal sobre la bancada.

Eran motores directamente reversibles, sin compresor, de 6 cilindros de simple efecto, funcionando en ciclo de 2 tiempos, pudiendo desarrollar cada motor una potencia normal de 2.500 caballos de vapor efectivos a 120 revoluciones por minuto y bajando dicha potencia a 2.300 caballos efectivos con el mismo número de revoluciones a la temperatura tropical de 40 grados centígrados.

Bloque de dos cilindros de uno de uno de estos motores.

Cada motor llevaba un regulador de velocidad que impedía, al pasar de plena carga a la marcha en vacío, que su número de revoluciones excediera en más de un 10 por 100 del número de revoluciones normal a plena carga.

El diámetro de los cilindros era de 620 milímetros y la carrera de los émbolos de 1.150 milímetros.

Fijación de los bastidores verticales sobre la bancada y aparato de virar.

Las bancadas eran de fundición compacta muy resistente a la rotura. Sobre las bancadas y encima de cada cojinete se montaban los bastidores de fundición que llevaban las guías de las crucetas y se unían entre sí los dos correspondientes a un mismo cojinete por medio de platinas y tornillos. Además, unos largos tirantes verticales provistos de tuercas extremas sujetaban fuertemente los bastidores con los bloques cilindros que iban encima de ellos. Unas chapas envolventes fáciles de desmontar tapaban los espacios laterales entre columnas dejando así al mecanismo principal completamente cubierto.

Montaje de cilindros y culatas.

Para poder inspeccionar en marcha disponía de alumbrado eléctrico en su interior y unas mirillas de observación abiertas en las planchas.

Los émbolos constaban de dos partes, una superior que era el émbolo propiamente dicho y otra que no era más que una camisa guía. El émbolo propiamente dicho era de acero forjado especial que tiene la propiedad de ser muy resistente a los esfuerzos mecánicos y a la influencia térmica. Su forma hueca estaba tapada interiormente por un fondo de acero moldeado especialmente resistente a la corrosión, al tiempo que el interior del émbolo estaba estañado de modo que no pudiera oxidarse por el agua del mar que se empleaba en su refrigeración.

Accionamiento del árbol de levas mediante cadena.

El vástago del émbolo de acero forjado se atornillaba al mismo y quedaba envuelto por la camisa inferior, que ajustando dentro del cilindro evitaba el escape de los gases y del aire de barrido que circulaba por las aberturas de la camisa del cilindro.

Las tapas de los cilindros eran de acero moldeado y de forma sencilla para prever los efectos del calor. En el centro de cada tapa iba la válvula de combustible, en un lado del escape la válvula de seguridad y, en el lado del aire de barrido, la válvula de puesta en marcha. Unos tubos llevaban a la tapa el agua de refrigeración que entraba y salía por la parte inferior de las paredes laterales.

Aquí se pueden ver las válvulas, bombas de barrido, bombas de combustible y engrasadores de cilindros.

Las válvulas de combustible llevaban casquillos cambiables para el asiento de las agujas, que se abrían por la presión del combustible. Este penetraba en el cilindro por una tobera de agujeros múltiples.

Las bombas de barrido iban adosadas a los bloques de los cilindros de modo que a cada par de cilindros correspondía una bomba de doble efecto accionada por medio de un brazo rigido sujeto a una cruceta. Esta disposición patentada tenía la ventaja de que la bomba de barrido suministraba para cada revolución del motor una cantidad fija de aire, en vez de la variabilidad que puede haber cuando el aire de barrido procede de compresores independientes.

Vista del motor por el lado del tubo de escape.

La situación del árbol de distribución venía condicionada por el emplazamiento de las bombas de combustible que iban montadas sobre los cilindros. Además, el lugar que ocupaba dicho árbol hacía que fuese muy accesible para su vigilancia y no dificultaba en lo más mínimo el desmontaje de las piezas del mecanismo motor.

Vista del motor por el lado de los tubos telescópicos, completamente terminado.

Una cadena "Galle" de malla doble transmitía el movimiento del árbol cigüeñal al de distribución y el ramal flojo de la misma podía tensarse por medio de un rodillo ajustable. Desde el extremo delantero del árbol de distribución se daba movimiento al regulador "Aspinall" que era más bien un limitador de revoluciones que impedía el aceleramiento del motor, cerrando el suministro de cinco tubos de combustible cuando la velocidad excedía en un 10 por 100 de la de régimen.

Para el cambio de marchas se desplazaba el árbol de distribución en sentido axial por la acción de un cilindro de aire comprimido. Los rodillos que movían las bombas de combustible resbalaban sobre unas superficies inclinadas, pasando así del contacto con las levas de marcha "avante" a las levas de marcha "atrás".

El puesto de maniobra situado en el extremo de proa del motor tenía dos palancas solamente: una para arranque e inversión y otra para graduar el combustible, lo cual era suficiente para regular la marcha y dar las dos direcciones opuestas. Estos movimientos estaban enclavados con el telégrafo de mando, con objeto de evitar falsas maniobras.

La refrigeración del motor se hacía con agua de mar. El agua que refrigeraba los cilindros pasaba por el refrigerador de aceite de circulación y entraba en las envolventes de los cilindros pasando luego a refrigerar la tapa. Los émbolos eran refrigerados también interiormente por agua de mar. El agua pasaba de las tuberías de conducción a unos recipientes de fundición que comunicaban con unas campanas de aire dentro de las cuales se deslizaban los tubos telescópicos de acero inoxidable. Los tubos telescópicos conducían el agua al interior del émbolo y la evacuaban. Las cajas de los tubos estaban situadas fuera del espacio cerrado del mecanismo y llevaban prensaestopas.

El aceite de circulación era aspirado por una bomba rotativa situada en el extremo de proa del motor. El aceite impulsado por la bomba, después de pasar por un filtro era inyectado en los soportes del eje del cigüeñal, pasando una parte a las bielas para engrase de los gorrones de las crucetas y los patines. Unas bombas especiales montadas sobre la cruceta engrasaban el gorrón de la biela.

Para el suministro de aceite combustible había una bomba independiente que aspiraba el combustible del tanque de servicio y lo impulsaba a la tubería de distribución que corría a lo largo de las bombas de combustible.

Las pruebas sobre banco de estos motores se efectuaron con arreglo al Pliego de Condiciones del concurso y sus resultados fueron plenamente satisfactorios, desarrollando su potencia normal de 2.500 caballos de vapor efectivos a la velocidad de régimen de 120 revoluciones por minuto y con sobrecarga de 2.750 caballos de vapor efectivos.

El rendimiento orgánico para carga normal fué de 0,83 y el consumo de gasoil de 10.000 calorías de 174 gramos por caballo efectivo hora. Las pruebas efectuadas a bordo después de terminados los buques respondieron a las pruebas sobre banco, obteniéndose la velocidad de 16 millas, superior casi en una milla a la garantizada.

Sección transversal de los motores Krupp S42 instalados en el Dómine como motores auxiliares.

En aquella época La Maquinista Terrestre y Marítima también fabricaba otros motores diesel como el motor G 55 a 6 u. De estos motores 4 equipos completos estaban destinados a la Compañía de Pesca e Industrias del Bacalao, S. A. (COPIBA), para los buques bacaladeros construidos por el astillero Hijos de J. Barreras, S. A. Estos motores directamente reversibles, de construcción vertical y 6 cilindros a 4 tiempos y simple efecro, con inyección directa del combustible y engrase a presión, desarrollaban una potencia de 1.050 caballos de vapor efectivos a 350 revoluciones por minuto.

domingo, 20 de febrero de 2011

Los trenes de SFM

En Irún, en una de les dos plantas que Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles S.A. tiene en el País vasco, se encuentra la cadena de montaje de los nuevos 13 trenes eléctricos de la serie 8100 que SFM ha adquirido para los tramos que ahora se están electrificando, con un coste total de 75,8 millones de euros, financiados al completo por el Estado mediante el convenio de colaboración en materia ferroviaria.

En Beasain CAF tiene la otra planta y sede principal, con sus departamentos de ingeniería, de fabricación y calibración de bogies, forjado de ruedas y las cadenas de montaje de otros trenes.

En San Sebastián se encuentra la empresa Lander, una compañía especializada en el diseño, desarrollo e implantación de dispositivos de simulación de última generación orientados a la formación de maquinistas. SFM invertirá 1,04 millones de euros en un sitema de simulción de conducción de trenes, que ha sido financiado en un 60 por ciento por los fondos europeos.

Unidad 8100 en la cadena de montaje.

Puesto de conducción.

Enganche automático de una unidad 8100 en la cadena de montaje.

Las unidades diesel 6100 para SFM construidas por CAF entre los años 1995 y 2005, para sus líneas de vía métrica, estában formadas por dos coches motores, con la posibilidad de añadir un coche remolque intermedio mediante enganches automáticos. En acoplamiento múltiple se pueden conectar hasta tres unidades.

La tracción está asegurada por un equipo de motorización diesel con turbo-transmisión y árbol cardan que ataca al bogie delantero de cada coche. El sistema de refrigeración por agua para el motor y la transmisión dispone de control hidroestático. Para controlar la velocidad dispone de freno hidrodinámico, complementado con el habitual freno neumático. El alternador, compresor y ventilador del sistema de refrigeración son accionados por una bomba hidroestática alimentada desde el motor diesel.

Cada coche está provisto de un bogie motor con dos ejes tractores y un bogie portante. Las ruedas son enterizas del tipo insonorizado de 860 mm de diámetro, montadas sobre un eje con cajas de grasa con rodamiento oscilante. La caja de grasa se une al bastidor mediante un brazo con elementos elásticos, constando la suspensión primaria de muelles helicolaides y amortiguador y la suspensión secundaria de un elemento neumático complementado con amortiguador hidráulico transversal. El bastidor y la traviesa oscilante disponen de una estructura soldada y arrastran la caja mediante un pivote de giro.

Los frenos neumáticos accionan sobre discos calados junto a las ruedas, con un cilindro por eje, la mitad de ellos dotados de muelle acumulador para el freno de estacionamiento. Los ejes disponen de sistema antibloqueo y las ruedas de engrasador de pestaña.

La estructura de las cajas es autoportante, construida en acero soldado. Una gran luna anti-impacto proporciona al maquinista visibilidad y protección.

Antigua potabilizadora de agua (1)

Hace unos días visité las potabilizadoras de Barberà del Vallès, junto con mis alumnos de primero de ESO. Junto a las potabilizadoras se encuentra uno de los pozos de los que se extrae la mitad del agua consumida en la población. La otra mitad del agua se compra a la empresa Aguas del Ter-Llobregat, que la suministra desde sus potabilizadoras de Cardedeu y Abrera.

Aquí se puede ver el pozo Nicolas, que tiene una profundidad de 12 metros, un diámetro de 4 metros y permite una extracción de agua de 120 metros cúbicos por hora. Por el tubo rojo van los cables del motor de la bomba de extracción y por el azul el agua extraída. Los diferentes pozos de la localidad aprovechan capas freáticas diferentes, algunos pozos tienen profundidades de hasta 120 metros.

A continuación se puede ver la antigua potabilizadora, ya en desuso y medio desmontada. Para la potabilización se llevaban a cabo cuatro procesos, una precloración para permitir realizar en mejores condiciones los otros procesos, una decantación, una filtración en filtros de arena y una cloración final. La antigua potabilizadora que funcionó hasta el 2002 producía entre 35 y 50 metros cúbicos de agua tratada por hora. En aquel entonces el 80% del agua consumida procedía de la red de pozos de la localidad.

Del depósito de decantación se ha retirado el eje de las paletas que removían continuamente el agua.

En los tanques de filtrado, que en la actualidad no contienen arena, una red de tubos la introducía por la parte inferior y otra red de tubos la recogía filtrada en la parte superior. En la esquina superior de la fotografía anterior se pueden ver los tanques de precloración.

Una vez filtrada el agua pasaba a un depósito circular abierto de 60 metros cúbicos de capacidad.

Este es el antiguo depósito de agua. Los tres tubos verdes son los que enviaban el agua hacia el depósito principal de 8.000 metros cúbicos que es el promedio de consumo diario de la población.

Aquí se puede ver la bomba de impulsión del agua hacia el depósito principal de agua de consumo.

Pareja de tanques de filtración fina.

Vista de conjunto de la instalación potabilizadora.

Aquí se puede ver el tubo verde de entrada del agua hacia la bomba impulsora.

Debajo de este gran círculo de hormigón se encuentra el depósito principal de 8.000 metros cúbicos.

La ultima fase del proceso de potabilización es el clorado. El clorador antiguo ya no funciona, se usaba en la potabilizadora antigua. El clorador nuevo se utiliza como corrector del clorado de la potabilizadora nueva. Cada día se hacen ensayos del cloro contenido en el agua mediante reactivos que indican los valores de cloro según una gama de colores. El contenido de cloro se ha de mantener entre 0,2 y 0,8 partes por millón (ppm).

En la sala de clorado se encuentra el almacén de botellas de cloro. Cada uno de estos recipientes cilíndricos de acero contiene 50 Kg de cloro.

Vista general de la sala de clorado.

Un caudalímetro permite regular la cantidad de cloro que se inyecta en el agua procedente de la nueva potabilizadora. Normalmente no es necesario añadir nada, ya que la nueva potabilizadora dispone de su sistema propio de clorado.

Antigua potabilizadora de agua (2)

A continuación se puede ver el nuevo clorador, con los tubos de llegada y salida del cloro y el mecanismo de inyección del mismo en el caudal del agua.

A continuación se puede ver parte de la sala de control de las bombas de impulsión desde el depósito principal de 8.000 metros cúbicos hasta otro intermedio de menor capacidad desde donde se suministra el agua a los usuarios.

En el panel se pueden ver las luces de marcha-paro, con sus correspondientes interruptores, de las cuatro bombas eléctricas. Los indicadores redondos son los manómetros de las bombas y los cuadrados los voltímetros y amperímetros que nos indican el consumo eléctrico de cada una de ellas. En la actualidad esta sala esta telecomandada desde las oficinas principales situadas en el centro del pueblo, mediante equipos de comunicaciones industriales Farell.

En la sala de bombas hay dos de 100 CV y dos de 50 CV de potencia, pero no todas ellas funcionan continuamente.

Aquí podemos ver la presión a que se está enviando el agua a la red y en la columna roja de LEDs el porcentaje de agua en los depósitos.

Una vista más de cerca del manómetro principal.

Vista de los manómetros de las cuatro bombas.

Equipo de comunicaciones para la telegestión del centro de bombeo.

Sección moderna del panel de control.

Una de las bombas de 50 CV, mostrando el manómetro que indica la presión de impulsión.

Detalle de la misma bomba.

Detalle del manómetro, que indica una presión de 9 bares, suficiente para elevar el agua hasta una altura de unos 100 metros.

Cuadros eléctricos y armarios que contienen los contadores y las protecciones de toda la alimentación de la sala de bombeo.

La empresa SABEMSA calcula un promedio de consumo doméstico de 135 litros/día por persona, de los que 50 litros corresponden a la cisterna del water (5 veces), 50 litros a la limpieza personal y 15 litros a la lavadora. Se estima que con un buen programa de ahorro se podría reducir este consumo en un 30%. Según nos informan los técnicos de la empresa de aguas, cuando a veces el agua sale blanquecina, no se trata de que tenga un exceso de cloro, sinó que tiene mucho aire disuelto y se consigue clarificar dejándola reposar un tiempo en una jarra o una cazuela.

Por lo que hace a la depuración del agua ya usada, se ha de considerar que un solo litro de aceite puede llegar a contaminar 400.000 litros de agua. Por esta razón no se deben echar al fregadero los restos de aceite de freír en la cocina. El motivo de esta gran capacidad de contaminación está en que en las balsas de tratamiento biológico aerobio de las depuradoras de aguas residuales, el aceite se situa en la parte superior, nadando sobre el agua y formando una película contínua de tan solo el espesor de una molécula, impidiendo que llegue el oxígeno del aire a las bacterias encargadas de hacer este tratamiento. En las depuradoras se utilizan los reactores biológicos para disminuir la carga de materia orgánica que contienen las aguas residuales después de decantarlas y filtrarlas.