CÁLCULO DEL CAUDAL DE UN COMPRESOR DE AIRE

Actualmente, el 90% de la industria utiliza aire comprimido ya sea para un proceso productivo o la prestación de servicios de mantenimiento de equipos. En la producción de alimentos y bebidas, la fabricación de calzados, vehículos, el desarrollo de productos farmacéuticos, en los procesos de las industrias textiles, ferroviaria y cientos de otros procesos, el aire comprimido juega un rol fundamental. La clave está en sacarle el mayor provecho.

Aire comprimido

En lo que se refiere a mantenimiento y cuidado de equipos de aire comprimido, es necesario tener en consideración diversos factores. Uno de ellos, es el consumo de energía. Este representa alrededor del 70% del costo total de una instalación de aire comprimido. Al comparar los costos de reposición de un compresor de aire por un equipo nuevo es crucial considerar que el consumo será solo una parte de los costos totales. Tal es así que este es el factor más importante en esta ecuación, por lo tanto, se recomienda controlar el régimen de funcionamiento del equipo para que opere con la mayor eficiencia posible y utilizar la tecnología de velocidad variable cuando realmente sea necesario.

Plantear un proceso eficiente en este circuito productivo es menester, ya que cada kW de aire comprimido es entre siete y ocho veces más caro que un kilovatio de electricidad. El círculo virtuoso nace con un sistema de recuperación de calor que permita suministrar calor a otros procesos, así se aprovecha eso que antes era una pérdida en algo útil como abastecer de agua caliente a la red.

Existen también diversos mitos sobre el uso correcto de estos equipos. Como por ejemplo, suponer que una presión más alta en el sistema es sinónimo de un “mejor funcionamiento”. Sin embargo, en términos de eficiencia, no es recomendable ya que un exceso de presión desperdicia energía y aire; además, puede dañar los productos y la maquinaria. Cada 1 bar (o 14.5 psi) de caída en la presión se reduce el consumo de energía en aproximadamente un 7%. Asimismo, mediante baja presión se reducen las tasas de fuga.

Otro elemento a tener en cuenta, es que los sistemas más viejos siempre están más propensos a fugas. Por eso, es primordial establecer políticas de monitoreo constante, tanto para la detección de fugas como otro tipo de riesgos, como así también un buen plan de mantenimiento. Esto evita pérdida de aire y problemas de mal funcionamiento lo que genera mayores costos por mayor consumo energético o paradas de los procesos productivos.

Otra práctica que permite extender la vida útil de los equipos es utilizarlos solo cuando se produce. Un error habitual es dejarlo prendido cuando no se está produciendo, de esta forma se genera desperdicio y desgaste en la máquina. Ahora bien, teniendo estas prácticas de cuidado y prevención, ¿cómo podemos calcular el caudal de un compresor de aire y así obtener el mejor rendimiento? Veamos…

Aercom

Procesos y aspectos claves

Al calcular el caudal de aire de un compresor, además del consumo de todos los equipos de la planta, hay que tener en cuenta algunos aspectos adicionales.

Posiblemente, una de las grandes dificultades con las que se encuentran los usuarios del aire comprimido es la de calcular el caudal del compresor. En muchos casos, la incertidumbre sobre el cálculo es tan alta que los factores de seguridad que se toman son muy elevados seleccionando compresores excesivamente grandes lo que genera problemas de funcionamiento en los propios compresores y un excesivo consumo de energía.

Hay cuatro aspectos que se deben analizar para poder determinar el caudal de aire necesario. Primero, determinar el caudal en función del proceso: se debe analizar cómo es el proceso para el que se necesita el aire comprimido. Se debe identificar el tipo de equipamiento, cantidad y consumo de aire que cada uno de ellos tiene.

En segundo lugar, se debe analizar el proceso para calcular el tiempo promedio de uso con el fin de definir la demanda de aire requerida.

Tercero, el factor de simultaneidad. Se trata de un valor basado en la experiencia y en el diseño del proceso. Se debe definir qué equipos se están usando al mismo tiempo para conseguir conocer el caudal simultáneo que puede requerir el proceso.

Y cuarto, el factor riesgo. Si bien con el análisis de los puntos anteriores se puede definir el caudal de aire comprimido necesario para el proceso, existen otros componentes que deben considerarse. Por ejemplo, las pérdidas por fugas. Este es un valor muy controvertido, pero está demostrado que es muy difícil realizar una instalación de aire comprimido con fugacidad “0”. Se recomienda considerar un factor entre el 3% y el 5% como máximo.

Neumática

Al evaluar la compra de un sistema de aire (compresor, equipo de tratamiento de aire, instalación) se sugiere contemplar una tasa de crecimiento del proceso. Esta dependerá de cada empresa, pero no contemplar este punto al momento de definir el caudal del aire necesario puede significar mayores costos en el mediano plazo.

Habiendo analizado estos aspectos se podrá calcular el caudal de aire comprimido del proceso y definir entonces el compresor de aire que reúna esas características. El paso siguiente sería dimensionar la red de tuberías, calcular los equipos de tratamiento, acumuladores de aire.

Todos estos consejos pueden ayudar a determinar el caudal de aire del compresor, pero el cálculo preciso implica un trabajo que indudablemente requiere de un experto. No hay que olvidar que estos equipos son de gran valor en muchos procesos, no obstante, sin un buen asesoramiento la inversión puede resultar altamente costosa.

Más información: www.aercomsa.com.ar

Ver también:

PARA UNA TECNOLOGÍA DE MANUFACTURA INTELIGENTE Y CONECTADA IIOT

Innovación: versatilidad y flexibilidad como claves para procesos de envasado y trazabilidad

 

Comentarios de Facebook