Un sistema de aire comprimido más eficiente en 10 pasos

Conseguir reducir los costos de energía, una mayor fiabilidad y mejorar la eficiencia en la producción de aire comprimido merece la pena.
Para lograrlo será imprescindible trabajar en la planificación del sistema de aire comprimido. Los puntos siguientes constituyen un resumen de los criterios más importantes.

1. Calcular y determinar la demanda real de presión

Calcular y determinar la demanda real de presión

La real demanda de presión se calcula sumando las presiones que exigen los consumidores más la diferencia provocada por las conexiones a la red, las tuberías, el tratamiento del aire comprimido y la diferencia de conmutación de los compresores.

Por tanto, deberá calcularse partiendo de los consumidores hacia atrás hasta llegar los compresores. En el mejor de los casos, la diferencia entre los consumidores y la presión máxima del compresor no debe superar 1 bar.

En casos aislados (por ejemplo, cuando se exija una calidad especialmente alta del aire comprimido), puede aumentar, pero si el diferencial de presión es mucho mayor será necesario revisar los componentes del sistema .

2. Importancia de las tuberías

Importancia de las tuberías

La calidad del aire comprimido puede verse afectada si las tuberías no son las adecuadas. El material deberá adaptarse a las condiciones de producción (resistente a la corrosión, a los agentes químicos, etc.). Deben instalarse tuberías de una sección o de diámetro óptimo, y montarlas de manera que las pérdidas de presión se reduzcan al mínimo posible.

Los especialistas en sistemas de aire comprimido suelen ofrecer valiosas herramientas para calcular la sección óptima de las redes neumática. Los empalmes entre tramos de tuberías deberán ser totalmente herméticos para evitar fugas, que potenciarían altos costos. Los empalmes hermetizados con cáñamo no son apropiados para sistemas de aire comprimido. Lo más recomendable es soldar las tuberías o conectarlas a presión (press fittings), o en su defecto, pegarlas. Después de la instalación, deberán realizarse controles periódicos para verificar la ausencia de fugas.

3. Elección de los tanques para aire comprimido

Elección de los tanques para aire comprimido

Elegir el correcto volumen de los depósitos y posicionarlos cerca del sistema de aire comprimido.

Los depósitos de aire comprimido son elementos muy importantes para el buen funcionamiento de un sistema de aire comprimido. Deben posicionarse acorde al modo de consumo de aire comprimido (continuo o discontinuo) y con el dimensionado adecuado. En los puntos de la red donde existe un consumo especialmente elevado y discontinuo deberá instalarse siempre un tanque para evitar fluctuaciones de la presión.

4. Diseñar un sistema de tratamiento del aire comprimido acorde a las necesidades reales

Diseñar un sistema de tratamiento del aire comprimido acorde a las necesidades reales

El secado del aire comprimido es la base irrenunciable para su tratamiento, ya que evita la corrosión, el deterioro en las bocas de consumo y un empeoramiento de la calidad de los productos debido a la presencia de agua en el aire. Se deben realizar todos pasos de tratamiento para conseguir una mayor calidad, como la filtración y el secado del aire y deben desarrollarse acorde a la aplicación y producción operativa.

Es importante instalar un sistema de mantenimiento de la presión operativa (con una válvula automática de cierre comandada por la presión de consumo) imprescindible para impedir que el aire comprimido pase a demasiada velocidad a través de los componentes de tratamiento de aire en el momento de arrancar los compresores, un exceso de velocidad que supondría la llegada de agua a la red de aire comprimido
y crear un golpe de ariete provocando daños en las bocas de consumo.

5. Elegir y combinar los compresores con inteligencia

Elegir y combinar los compresores con inteligencia

Antes de proceder a una inversión para sustituir un sistema existente por otro nuevo, realice una auditoría de aire comprimido. Si lo que requiere es adquirir un sistema nuevo partiendo de cero, calcule una simulación basándose en sus consumos máximos y mínimos operativos. Así podrá determinar el tamaño correcto de los compresores y sabrá si han de ser o no de velocidad variable. La aplicación será la que dicte el tipo de compresor que debe adquirir (libre de aceite o lubricado). En ningún caso deben elegirse compresores demasiado grandes, ya que las máquinas que funcionan en carga parcial presentan puntos débiles y son difíciles de regular.

Combine compresores de tamaños diferentes de manera que no se produzca el llamado hueco de regulación o control gap.

6. Los controladores maestros para el sistema de aire aportan más que una mejora de la eficiencia energética

Los controladores maestros para el sistema de aire  aportan más que una mejora de la eficiencia energética

Los controladores maestros modernos permiten utilizar los compresores acorde a la demanda, minimizando las pérdidas energéticas por regulación, pero también deben encargarse de supervisar, posibilitar un mantenimiento preventivo-predictivo y registrar el consumo de aire comprimido y energía para garantizar la información acorde a la gestión según la norma de eficiencia energética ISO 50001.

7. Elegir la sala correcta contribuye a conseguir una producción de aire comprimido de primera

Elegir la sala correcta contribuye a conseguir una producción de aire comprimido de primera

Los compresores producen calor. Al preparar la sala donde se vayan a alojar las máquinas, deberá planificarse una ventilación óptima.

También será importante contar con espacio suficiente para tareas de mantenimiento, así como instalar un sistema de regulación de temperatura para los meses fríos de forma que recircule el calor de descarga hacia la sala de compresores, de modo que funcionen siempre a la temperatura de servicio correcta.

8. La recuperación del calor reduce costos

Elegir la sala correcta contribuye a conseguir una producción de aire comprimido de primera

Los compresores convierten el 100% de la energía que consumen en calor. Por tanto, la recuperación del calor se convierte en mucho más que una mera opción, ya que estos sistemas permiten aprovechar el calor para calefacción y para calentar agua para procesos, lo cual supone un ahorro de energía muy significativo.

9. Pensar en el medio ambiente

Pensar en el medio ambiente

Al comprimir aire siempre se forma condensado, que estará contaminado por las impurezas que contiene la atmósfera, de modo que será imprescindible evacuar indefectiblemente el condensado y someterlo a tratamiento de acuerdo al tipo de compresor.

10. Repago (repayment)

Repago (repayment)

Es posible obtener un repago por medio de las auditorias de aire realizando mediciones de caudal de aire comprimido, consumo de potencia eléctrica de la estación, medición de la presión operativa en la generación, tratamiento, distribución y consumo, medición de la calidad de aire comprimido ISO 8573-1 (Temperatura de punto de rocío a presión, conteo de partículas sólidas, contenido residual de aceite), temperatura ambiental de la estación de aire comprimido, termografía del sistema de enfriamiento, etc.), medición de calidad de la red eléctrica, diferencial de presión en la sala de compresores y otras mediciones para obtener la máxima eficiencia energética del sistema integral del aire comprimido acorde a las Normas ISO 11011 para la realización de auditorías en el aire comprimido.

Conclusiones:

Para implementar un sistema de aire comprimido

  • Eficiente
  • Confiable
  • Con calidad de aire
  • Presión constante
  • Ecológico

Fuente: Kaeser Kompressoren SE. Fotos fuente: Kaeser Kompressoren, Unsplash.com

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