Aire Libre de Aceite en compresores de tornillos Carlos I. González Director COCLES S.A.
Tecnología de Aire Libre de Aceite Principales preguntas Antes de definirnos por una tecnología específica, debemos respondernos algunas preguntas esenciales: Mi clase/tipo de aplicación requiere aire libre de aceite? Puedo aceptar algo de aceite en el aire comprimido? Que consecuencias puede tener para mi proceso productivo que una cierta cantidad de aceite ingrese al sistema de aire? Cuanto tiempo puedo parar para mantenimientos del sistema de aire? Cuales son los costos de: una parada de producción? una reducción de la calidad del producto? energía requerida para generar el aire comprimido? 2
Aire Libre de Aceite Dos sistemas según las tecnologías Compresor libre de aceite Filtro General Secadora Compresor lubricado (Contact Cooled) Filtro General Oil carryover 0.5 mg/m3 Secadora Filtro de Alta eficiencia Oil carryover 0.01 mg/m3 Filtro de Vapores de Aceite Oil carryover <0.003 mg/m3 3
Oil Free Air Technologies Costos de Inversión Existe otros dos elementos a considerar: Costo de Inversión Costos y Tiempos de Mantenimiento. Que es lo más importante? Inversión Costos y Tiempos de Mantenimiento 4
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado Análisis Compresor lubricado (CC) Filtro General Secadora Filtro de Alta eficiencia Filtro de Vapores de Aceite Beneficios Bajos costos de Inversión Tecnología más conocida de aire comprimido Cuestiones Riesgo de ingreso de aceite a la instalación Influencia de la temperatura Caída de presión Costos de consumibles Consumo energético 5
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado Ingreso de aceite a la línea de aire La falla del compresor o del sistema de tratamiento puede provocar una entrada importante de aceite al sistema de aire Para reiniciar la producción deberemos limpiar el sistema de aire y esto puede demandar varios días 2-4 días de interrupción de la producción resultará en un fuerte incremento en los costos de la empresa Resultado: Productos dañados Días de inactividad la producción Cuánto va a costar?? 6
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado Efectos de la Temperatura en el filtrado La temperatura normal de descarga de un compresor es entre 30 y 40 C El acarreo de aceite a 30 C es mucho más alto que a las condiciones de referencia indicadas por los fabricantes ( normalmente 20 C) Cuando los enfriadores se ensucian, la temperatura de descarga del compresor aumenta aun más,llegando fácilmente a los 40 C 7
Acarrreo en mg/m3 Efectos de la Temperatura en el filtrado Temperatura en C 8
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado 1 psig de caída de presión cuesta 0.5% más de energía Compresor de 75 kw 8000 horas de operación /año Costo de energía: U$S 0.12 6.75 psid adicionales Costo Adicional de energía: 2400 U$S/Año Dryer HE AC 1,75 psid Nuevo 3 psid Usado 5 psid GP 3 psid Nuevo 3 psid Usado 5 psid Caída de presión 9
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado Costos de Servicio Compresores lubricados insumen mayor atención y más consumibles (elementos separadores, filtros, aceite, etc ) GP y HE se cambian cada 4000 horas en condiciones normales AC debería cambiarse cada 500 horas para estar seguros de su eficacia. Extender los períodos de cambio implican riesgos de contaminación del sistema Tambien implica: Costo de los elementos Costo de reposición y reemplazo de aceite Tiempo necesario para cambios de elementos (mano de obra y downtime) Compresor lubricado GP Secadora HE AC 10
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado Remoción de vapores de aceite Para alcanzar un aire libre de aceite deben utilizarse filtros de carbón activado para remover los vapores de aceite del aire comprimido Estos filtros no traen indicadores que nos muestren su grado de uso por lo que, o los cambiamos cada cierto tiempo pero sin saber si lo estamos sub-utilizando o sobre-utilizando, o tenemos que poner algún tipo de accesorio bastante caro para conocer su estado actual. Compresor Lubricado GP Dryer HE AC 11
Potencia consumida en KW Aire libre de aceite vs. Compresor lubricado (CC) Consumo de energía con cargas variables Cada vez que el compresor lubricado entra en carga, debe aumentar la presión dentro del tanque separador. Esto representa un uso extra de energía. Un compresor de velocidad fija libre de aceite es más económico a cargas parciales 95% 85% Ahorros energéticos 12 70% Capacidad
Tecnología para Aire Libre de Aceite Compresor Libre de Aceite La tecnología Libre de Aceite es mas simple: No hay contacto entre el aire y el aceite No hay riesgos de contaminación del producto ni deterioros Menos riesgos de paradas de producción Menor costo energético ( menos pérdidas de carga) Menos costos de consumibles Menor tiempo necesario para control y monitoreo del equipo. 13
Ventajas de los compresores Oil Free Oil Free vs CC Calculador SP Ver 1.0.xls 14
Ventajas de los Compresores Oil Free Efectos de la Caída de Presión (Separador & Filtro coalescente) Horas operando 150 1000 2000 4000 6000 8000 Caída de Presión en el Separador (psig) 3 4 5 7 9 11 Caída de Presión en el Filtro de Refrigerante (psig) 2 3 5 5 5 5 Caída de Presión Total(psig) 5 7 10 12 14 16 Potencia Adicional Requerida (%) 2,5% 3,5% 5,0% 6,0% 7,0% 8,0% 75 kw Oil Flooded Compressor Potencia perdida debido a la caída de presión (kw) 2,08 2,92 4,17 5,00 5,84 6,67 Tarifa Eléctrica (U$S / KWH) 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 Costo Energético en U$S $ 38 $ 298 $ 500 $ 1.201 $ 1.401 $ 1.601 Pérdidas Totales por Año $ 5.037 Pérdidas Totales en 5 Años $ 25.186 Pérdidas Totales en 10 Años $ 50.371 Consumo de Refrigerante (Ingrese valores actuales) Rotativo Lubricado ( Enfriado por contacto) 85 Litres Rotativo Libre de Aceite 38 Litres Ahorros en Refrigerante (por año) 47 Litres Costo de Refrigerante por litro 39 U$S Costo de Refrigerante ( por año) $ 1.833 USD Costo de Refrigerante ( 5 años) $ 9.165 USD Costo de Refrigerante ( 10 años) $ 18.330 USD Total de Ahorros Potenciales con un Sistema con Compresor Libre de Aceite Total Ahorros por año $ 6.870 USD Total Ahorros en 5 años $ 34.351 USD Total Ahorros en 10 años $ 68.701 USD Pero Usted conseguirá mucho más que los ahorros económicos mencionados arriba (1) CONFIABILIDAD - No correr riesgos de fallas debido a excesivas caídas de presión a través de los filtros en el sistema. - Tuberías limpias; máquinas no afectadas por taponaminetos debidos al aceite, etc.. (2) PRODUCTIVIDAD - No contaminación de los productos - reducción de la tasa de rechazos. - No tener caídas de presión innecesarias implica tener un sistema con presión más estable. - No habrá necesidad de reemplazar filtros regularmente lo cual le deja a su persnal de mantenimiento libre para otras tareas 15 (3) AHORROS ENERGETICOS - Ahorros energéticos debidos a menores caídas de presión en el sistema. - El compresor puede operar a menor presión. Esto reduce significativamente las demandas artificiales y las pérdidas. (4) AMBIENTAL - Mínimos costos de deposición de residuos líquidos - Baja dependencia de Refrigerantes.
Muchas Gracias! COCLES S.A.