Análisis de la Demanda de Aire (ADA):

Cálculo de la situación real

Las estaciones de compresores suelen ser sistemas muy complejos que solo funcionarán de manera económica si esa complejidad se tiene en cuenta en los trabajos de planificación, ampliación y modernización. Para este fin, KAESER ofrece un servicio global, que incluye elementos probados durante años, como son los componentes de aire comprimido o el asesoramiento y la asistencia al usuario, así como las nuevas posibilidades que ofrece actualmente la informática aplicada al aire comprimido.

La lista de usuarios de aire comprimido abarca todas las ramas de la industria. Esto supone un auténtico reto a la hora de conseguir el uso más eficaz del aire en cada una de las aplicaciones, con la técnica de producción y tratamiento correctas. La estación debe ser capaz en cada caso de producir aire comprimido en la cantidad y calidad exactas y a buen precio.

1. El buen asesoramiento es determinante para la economía del sistema

Para responder a todas estas exigencias, el sistema de aire comprimido tendrá que estar perfectamente adaptado al uso, a su lugar de instalación y a las condiciones ambientales. Debe estar formado por compresores, aparatos de tratamiento y conducciones de dimensiones correctas, contar con sistemas de control eficaces, una técnica de ventilación adecuada, un buen sistema de tratamiento de condensados y, a ser posible, un sistema de recuperación del calor.

Esta es precisamente la idea en la que se basa el sistema de ahorro energético KAESER, KESS (Kaeser Energy Saving System). El sistema incluye el análisis de la demanda de aire, la planificación (figura 1), la realización del proyecto, la formación posterior y el servicio al cliente.

Los puntos más importantes son la calidad del asesoramiento y la elección correcta de los elementos técnicos, ya que los mayores potenciales de ahorro se encuentran justamente en el consumo energético y en el mantenimiento, y no en el precio de adquisición de los equipos.

Figura 1

Figura 1: Sistema de análisis de la demanda de aire comprimido de KAESER Kompressoren

2. Análisis de la Demanda de Aire comprimido

El punto de partida del asesoramiento por KESS es el análisis de la demanda actual y futura de aire. Este análisis realizado por KAESER, más conocido
por sus siglas ADA (Análisis de la Demanda de Aire), debe concentrarse, según los casos, en puntos diferentes:

Figura 2

Figura 2: Cuestionario “Estación de aire comprimido” para la inclusión de equipos nuevos y viejos

a) Planificación de una estación de aire comprimido nueva
A la hora de planificar una estación nueva de aire comprimido, el futuro usuario deberá rellenar un formulario específico (Figura 2). La información conseguida servirá a los expertos de KAESER para calcular la demanda de aire comprimido y determinar el equipo necesario para cubrirla. El formulario incluye todos los aspectos importantes para la producción económica y ecológica de aire comprimido.

Figura 3

Figura 3: Esquema de presión y consumo de aire comprimido de una empresa industrial basado en mediciones realizadas con ADA

b) Ampliación y modernización
Las ampliaciones ofrecen puntos de referencia para conseguir un diseño adaptado a la demanda con los que no se cuenta en un proyecto nuevo. KAESER pone a disposición del cliente los procedimientos y aparatos de medición con los que calcular la demanda exacta de aire en diferentes puntos de la instalación en momentos distintos. Al hacerlo, será importante no limitarse a registrar solamente valores medios, sino también los máximos y los mínimos (figura 3).

c) Control de la eficacia de estaciones ya existentes
También en el caso de estaciones ya instaladas se recomienda comprobar de vez en cuando, con ayuda de un sistema asistido por ordenador, si los compresores soportan la carga correcta, si los sistemas superiores de control siguen estando programados adecuadamente y si las fugas de la instalación se encuentran dentro de los límites de tolerancia.

ADA debe entrar en acción también cuando quieran sustituirse compresores viejos por nuevos. De esta forma se pueden corregir las potencias de las unidades en el caso de que no sean correctas, mejorar el comportamiento funcional de los compresores en la fase de carga parcial y planificar la integración de un controlador maestro adecuado.

d) Cambio de las condiciones de uso del aire comprimido
Si las condiciones de servicio sufren alguna alteración será imprescindible consultar a un especialista, ya que en muchas ocasiones se puede alcanzar un gran ahorro eligiendo la técnica de tratamiento adecuada o ajustando la presión correctamente.

3. Información del usuario

Figura 4

Figura 4: Plano de distribución de una empresa con sistema de tuberías de aire comprimido

a) Plano de distribución
Para la orientación general es necesario un plano de distribución de la empresa (figura 4). Debe incluir la red general de distribución de aire comprimido, las conducciones de enlace y los puntos de alimentación de la estación de compresores. Además, deben indicarse datos sobre el dimensionado de las tuberías y los materiales, así como sobre los puntos de mayor consumo y las tomas de aire que exigen condiciones especiales de presión o de calidad.

b) Campos de aplicación del aire comprimido
Dado que el aire comprimido es un medio muy versátil, serán imprescindibles datos sobre el campo en el que se va a utilizar: El usuario deberá prestar información de si el aire habrá de utilizarse como aire de control, para recubrimiento de superficies, herramientas rotatorias, para limpieza, como aire de procesos, etc.

c) Compresores instalados
Junto a los modelos y tipos de compresores, deberán indicarse sus datos técnicos, como son la presión de servicio, el caudal, la potencia que consumen, el tipo de refrigeración y, en caso de que proceda, el modo de aprovechamiento del calor generado.

Figura 5

Figura 5: Dibujo a mano del diagrama de flujo de una estación de aire comprimido

d) Tratamiento del aire comprimido
En el caso del tratamiento del aire es importante nombrar si este procedimiento tendrá lugar de forma centralizada o descentralizada y qué clases de calidad se precisan. Naturalmente, vuelven a ser importantes también los datos técnicos de los componentes. Un diagrama de flujo puede servir como guía general (figura 5).

e) Control y supervisión de los equipos
La armonización de los compresores entre sí y su rendimiento conjunto son los puntos que más influyen en la economía de la estación de compresores, por lo que no podrá faltar una descripción del sistema de control y vigilancia.

4. Entrevista usuario/especialista en aire comprimido

Una vez recabados todos los datos anteriores, el especialista en aire comprimido deberá mantener una entrevista con el usuario para que éste le explique el contenido de toda la documentación y para hablar sobre los problemas que presente el sistema de aire comprimido actual. Entre ellos pueden encontrarse, por ejemplo, un nivel de presión demasiado bajo o demasiado oscilante, una calidad insuficiente del aire comprimido, mal nivel de carga de los compresores o problemas con el sistema de refrigeración.

5. Visita del sistema de aire comprimido

Figura 6

Figura 6: Muy reveladora: La visita del sistema de aire comprimido

Una visita a las instalaciones suele aclarar muchas dudas. En este caso se recomienda empezar en la zona problemática, es decir, aquella donde se puedan dar, por ejemplo, grandes pérdidas de presión o una mala calidad del aire (Figura 6). La experiencia demuestra que suele ser en los puntos de consumo.

a) Mangueras de conexión, reguladores de presión, separadores de agua
Suelen ser las mangueras de conexión de los consumidores las que presentan más fugas. Por esta razón, convendrá comprobar que se encuentran en buen estado y que no pierden aire. Si dispone de reguladores de presión, deberá comprobarse también su ajuste (presión de entrada y de salida) en condiciones de carga (figura 7). Igualmente, deberá comprobarse que los separadores de agua instalados delante de los reductores de presión estén libres de impurezas. Lo mismo se hará con las conducciones de salida bajantes en vertical (figura 8).

Figura 7

Figura 7: Unidad de tratamiento con reductor de presión

Figura 8

Figura 8: Comprobar si hay humedad en la tubería de salida

b) Dispositivos de cierre
El estado de las conducciones que salen de la red principal influye también notablemente en la eficacia del sistema. Los dispositivos de cierre constituyen en este caso un elemento de peso. Convendrá saber si se trata de llaves de bola de apertura total, que facilitan el flujo, válvulas de cierre u otro tipo de válvulas de cierre que obstaculizan el paso de la corriente de aire, como las llaves de agua o las válvulas angulares.

c) Tubería principal
En este tipo de linea deberán buscarse las restricciones responsables de las perdidas de presión.

d) Sistema de tratamiento del aire comprimido
Los criterios de control más importantes en este caso son el punto de rocío conseguido (sequedad del aire) y la presión diferencial que se produce en cada caso. Dependiendo del campo de aplicación, será pertinente proceder a otros controles de calidad.

e) Estación de aire comprimido
La estación de compresores propiamente dicha puede presentar también algunas deficiencias. Deberán examinarse la colocación de las máquinas, el sistema de ventilación, la refrigeración y el trazado de las tuberías. Por otro lado, habrá que determinar la presión diferencial total de conmutación de los compresores, el tamaño del depósito de aire comprimido y el punto de medición desde el cual se controlarán los compresores.

f) Determinación de los puntos de medición
Tras la visita de inspección al sistema de aire comprimido existente, el especialista puede determinar junto con el usuario los puntos de medición de la demanda de aire. Como mínimo, habrá de realizarse una medición de la presión antes y después del tratamiento y otra en la salida de la red de aire comprimido.

6. Medición de la presión y de la demanda de aire (ADA)

Para medir la presión y la demanda de aire se analizará el funcionamiento de la estación durante un mínimo de 10 días con ayuda de los registradores de datos más modernos. Estos registradores graban los datos más relevantes y los transmiten a un PC, el cual confeccionará un diagrama detallado de consumo. Así es posible reconocer las caídas de presión, las oscilaciones de consumo, las fases de operación en vacío, los periodos de parada y de operación de los compresores así como el reparto de la carga entre las distintas unidades dependiendo de sus potencias y del consumo. Para completar el cuadro, durante el análisis se lleva a cabo también una medición de las fugas. Este proceso exige para su realización un cierre selectivo de distintos sectores de la red durante un fin de semana.

Gráficos fuente Kaeser Kompressoren

2 thoughts on “Análisis de la Demanda de Aire (ADA):

    1. Buenas tardes Paul. Su consulta ya fué derivada al área correspondiente. Ellos se pondrán en contacto por email a fin de responder su consulta. Saludos. Atte. Kaeser Compresores de Argentina S.R.L.

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