Marzo 29, 2021
David AndrewsPlanificar su sistema de compresores sería mucho más fácil si la demanda fuera constante. Configuración simple de compresor. Tubería sencilla.
Pero la mayoría de las operaciones no son fluidas y constantes. Hay fluctuaciones en la demanda. Y en algunas operaciones, hay procesos de corta duración que tienen un gran impacto en las necesidades totales de aire del sistema. Este flujo y reflujo puede causar desafíos en el sistema con la presión fluctuante del aire comprimido. Cuando un sistema se enfrenta a cambios de presión significativos constantes, puede conducir a:
La mayoría de los sistemas de aire de planta tienen suficiente capacidad de aire comprimido. El problema es administrar la distribución eficiente de esta capacidad donde se necesita.
Imaginemos que tiene una línea de producción con un proceso que utiliza periódicamente 50 pies cúbicos de aire durante 5 segundos a la vez. Convirtiendo esta demanda a CFM, tenemos:
50 pies cúbicos / 5 segundos x 60 segundos / minuto = 600 CFM
600 CFM es el equivalente a un compresor típico de 125 caballos de fuerza. Si bien tener un compresor de tamaño considerable listo para satisfacer esta demanda es una opción, existen otros medios para satisfacer sus necesidades de aire que pueden aumentar significativamente la eficiencia general del sistema.
En nuestro ejemplo anterior de uso pico, la demanda podría satisfacerse liberando 50 pies cúbicos de aire del almacenamiento en el lapso de 5 segundos y luego reponiendo el almacenamiento durante las horas de menor actividad. Si el tiempo entre picos de tensión es de 2 minutos, esto requeriría el equivalente a un compresor de 7,5 hp (en lugar de uno de 125 hp), lo que representa el potencial de ahorros de energía significativos, así como un sistema general mucho más eficiente.
La Figura 1 muestra una representación gráfica de los flujos y reflujos de nuestro sistema de ejemplo. Mientras que la línea negra continua representa la demanda promedio del sistema, las áreas sombreadas en azul y rojo muestran la demanda en tiempo real. Durante los momentos en que la demanda real del sistema está por debajo de la capacidad del sistema, el almacenamiento se repone. Durante los eventos pico, que se muestran en rojo, el almacenamiento del sistema se usa para satisfacer estas sobrecargas temporales.
Figura 1
El almacenamiento del sistema, que generalmente consideramos un recipiente o tanque a presión, en sí mismo proporciona un valor limitado. Si la presión que entra y sale del almacenamiento es igual, se creará una zona neutra. Se ha almacenado volumen, pero no hay energía útil almacenada. A medida que el aire sale del tanque de almacenamiento, el volumen restante en el tanque disminuye y la presión del aire desciende. La aplicación eficiente de aire depende no solo del volumen de aire, sino también de una presión mínima eficiente. Si bien nuestro almacenamiento puede proporcionar el volumen de aire necesario, la caída de presión posterior crea desafíos.
Agregar un controlador de presión de flujo crea una fuente de energía almacenada en el sistema. El controlador de presión de flujo se ajusta automáticamente para estabilizar la presión que sale del almacenamiento. Agregar este controlador al sistema ayuda a garantizar el equilibrio adecuado de flujo y presión, lo que estabiliza los procesos aguas arriba y mejora el rendimiento general del sistema al tiempo que optimiza la eficiencia energética.
Una revisión exhaustiva de todo su sistema de aire comprimido, tanto del lado de suministro como de la demanda, es el pilar más importante para el éxito. La realización de una auditoría de aire comprimido puede ayudar a identificar todos los parámetros únicos de su planta y brindar la oportunidad de diseñar el sistema para satisfacer de la manera más eficaz sus necesidades de aire comprimido.
El desafío del aire comprimido (Compressed Air Challenge)proporciona algunas claves para recordar al evaluar la demanda del sistema:
Si bien las complejidades de las tuberías y el volumen de almacenamiento están más allá del alcance de este documento, su experto local en sistemas de aire comprimido puede ayudarlo con el diseño del sistema para satisfacer las necesidades de su planta. Y con el diseño de sistema adecuado, puede maximizar la eficiencia de todos sus activos de producción.
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