Posteado por: marcelocassani | 2 de enero de 2012

Los últimos 10

Cuando vamos al gimnasio o hacemos una actividad, muchas veces nos anuncian que faltan 10 ejercicios, cuando sucede esto vemos como una eternidad que no se termina nunca y son los que más cuestan ¡Al aire le pasa lo mismo!

El último tramo de la instalación de aire comprimido en una planta que va entre la red y la conexión a los usos de aire generalmente son unos 10 metros generalmente presenta métodos que día a día son más “creativos” e “innovadores” que no dejan de sorprenderme.
Este último tramo de la instalación generalmente tiene componentes de tratamiento de aire comprimido, válvulas de corte, conectores de acople rápido, mangueras, etc. Todos estos componentes siguen en función de mi experiencia un riguroso proceso de selección por parte del cliente basado en el precio más bajo y el quipo que tenga entrega más rápida.
Nadie presta atención al caudal requerido o a la perdida de carga que este equipo seleccionado estará trayendo a la instalación. Aquí es donde al aire comienza a costarle terminar estos últimos 10…

Las restricciones excesivas derivan en una pérdida de rendimiento del equipo. De aquí es que frecuentemente los operadores de las maquinas o encargados de mantenimiento derivan en una conclusión errónea “esta máquina necesita mayor presión de alimentación”.
En distintas auditorias hemos encontrado pérdidas entre 2 y 3 bar de pérdida de presión debido al diseño de las bajadas y la configuración de los últimos 10 metros de la instalación. Es increíble ver que los errores en estos últimos 10 metros de la instalación generen una caída de presión entre 15 y 20 veces mayor que la existente en cientos de metros de la red desde la sala de maquina hasta el punto de aplicación.

Una forma rápida de probar si usted tiene un problema en el extremo de la línea es instalar diversos manómetros tan cerca como sea posible de las herramientas, cilindros, motores o cual fuera el uso del aire comprimido. A mayor restricción de caudal en la cañería mayor será la perdida de presión de la línea mostrada por el instrumento colocado. Los manómetros al ser elementos mecánicos, no responden rápidamente a la variación de presión. Por lo que si usted nota a simple vista una caída de presión de 0.3 bar en realidad podría estar cayendo la presión entre 1 y 1.3 bar. Para evitar esto podría considerar la opción de adquirir transductores digitales con la capacidad de capturar picos de máxima y mínima presión en las lecturas.

Para evitar estas pérdidas debemos tener en cuenta que al seleccionar mangueras, conectores, filtros y reguladores es extremadamente importante evaluar el uso dinámico de aire comprimido en todo el sistema y no ver solo el consumo promedio.
Veamos el caso con un ejemplo real. El pequeño dispositivo de un cliente está trabajando con un consumo promedio de 590 l/min. Está en funcionamiento 18 segundos por minuto y los restantes 42 está detenido. A simple vista un pequeño FRL de maneje este caudal es suficiente.
¿Entonces qué sucede? En realidad cuando el cliente quería hacer funcionar el dispositivo a la máxima producción que establecía el fabricante de la maquina no lograba hacerlo.
¿Por qué razón ocurre esto? Porque el caudal dinámico para los 18 segundos de operación de este dispositivo es de 1966 l/min para el cual deberían haber sido seleccionadas las válvulas y equipos FRL y no los 590 l/min de promedio.

Una excesiva caída de presión en la aplicación dará como resultado una mayor presión en la línea que, para lograrla será a expensas de un mayor consumo energético del compresor.
Existen adicionalmente costos encubiertos. Elevando la presión de descarga del compresor aumentará la demanda de aire para usos no regulados de presión, incluyendo soplado, fugas, etc. Estos usos no regulados de presión varían de instalación a instalación pero generalmente están entre un 30 y un 50% del aire usado.
Los fabricantes de compresores han hecho diversos estudios y llegaron a la conclusión que por cada bar adicional sobre los 6 bar de presión en el sistema el gasto adicional de energía oscila entre 7 y 10%.
Este incremento en la presión para compensar las falencias de diseño en el último tramo de la instalación nos aumentan las fugas y usos no regulados. Este aumento de perdidas por elevar la presión es llamada “demanda artificial” que sustancialmente aumenta el consumo energético de la planta.

En lugar de aumentar la presión de descarga del compresor o agregar más capacidad de compresión (comprar nuevos equipos), deben buscarse soluciones alternativas más inteligentes y amigables con el medio ambiente, como elegir componentes por su rendimiento para poder trabajar con la menor caída de presión posible. Usted debería solicitarle al fabricante de los componentes neumáticos las curvas de pérdidas de carga en función del caudal a usar para su correcta selección.

Hasta la próxima,

Marcelo Cassani

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Responses

  1. Hola Marcelo,

    Queria saber qué relacion hay entre la presion de aire que puede darme un compresor y la cantidad de aire que puede producir.

    Hay alguna ley que diga que a mas presion de generacion de aire un compresor es capaz de producir menos caudal??

    No entiendo bien esa relacion y su relacion con el consumo energético.

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    • Hola Yeivi83,
      El aire es un gas y por lo tanto se comporta segun la ecuacion general de los gases P.V = n.R.T.
      Suponiendo que el segundo termino de la ecuacon se comporta como una constante (la variacion es infima) podemos decir que Presion x Volumen = Constante de ahi que a su compresor, cuanto mas alto sea el set point de la presion sera menor el volumen de aire entregado.
      Espero haberlo ayudado con la respuesta.
      Atentamente,
      Marcelo A. Cassani

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  2. Esta entrada ha sido publicada por la revista Ingenieria Quimica en su edicion 187 (Marzo/Abril 2012) en la página 10.
    Hasta la próxima.
    Marcelo A. Cassani

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