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Técnica de aire comprimido Fundamentos,consejosysugerencias

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KAESER COMPRESORES DE CHILE LTDA. Cerro Portezuelo 9817-A, 872-0020 Quilicura,Región Metropolitana, Santiago de ChileTeléfono: (56)(2)747-1446/1447 – Fax: (56)(2)747-1425 www.kaeser.com – e-mail: [email protected]


Índice

04 1. ¿Qué es el aire comprimido?

06 2. Tratamiento económico del aire comprimido

08 3. ¿Por qué secar el aire comprimido?

10 4. Evacuación correcta del condensado

12 5. Tratamiento económico y seguro del condensado

14 6. Regulación eficaz de los compresores

16 7. Regulación por gama de presión: Regulación óptima de compresores adaptada a las necesidades del usuario

18 8. Ahorro energético gracias a la recuperación del calor

20 9. Cómo evitar pérdidas de energía (1): Puntosimportantesparalaplanificaciónylainstalación de una red de aire comprimido

22 10. Cómo evitar pérdidas de energía (2): Puntos importantes para el saneamiento de una red de aire comprimido

24 11. Planificación correcta de estaciones de aire comprimido (1): Análisis de la Demanda de Aire (ADA)

26 12. Planificación correcta de estaciones de aire comprimido (2): Cálculo de la producción más económica de aire comprimido

28 13. Planificación correcta de estaciones de aire comprimido (3): AnálisisdelaDemandadeAire(ADA)ycálculodelasituaciónreal

30 14. Planificación correcta de estaciones de aire comprimido (4): Refrigeración eficaz de la estación: refrigeración por aire

32 15. Gestión correcta de un sistema de aire comprimido: Asegurelafiabilidadylaoptimizacióndeloscostesalargoplazo

Si quiere saberlo con exactitud, pídanos un Análisis de la Demanda de Aire (con el sistema ADA). Más información en los capítulos 11 a 13 o en nuestro catálogo "Análisis y asesoramiento".

¿Sabe a cuánto ascienden sus costes de aire comprimido?

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una carga mecánica concreta del árbol del motor (potencia suministrada por el motor). La potencia absorbida por el motor es igual a la potencia entregada en el árbol más las pérdidas internas. Se trata de pérdidas eléctricas y mecá-nicas que se producen en los cojinetes del motor y por su ventilación. El con-sumo ideal de potencia en el punto nominal P puede calcularse con la fór-mula siguiente: Un, ln, y cos ϕn se pueden leer en la placa identificativa del motor eléctrico.

5. EPACT: la nueva fórmulapara un accionamiento económicoLos esfuerzos realizados en los EE.UU. para reducir el consumo energético de los motores asíncronos trifásicos desembocaron en 1997 en la llamada "Energy Policy Act" (EPACT). Desde 1998, KAESER instala también en Europa motores eléctricos acordes a esta norma en sus compresores de tor-nillo. Los motores EPACT ofrecen las siguientes ventajas:

a) Bajas temperaturas de servicioLas pérdidas internas de rendimiento del motor provocadas por calentamiento o por rozamientos pueden ascender hasta un 20 % en motores pequeños, y de un 4 % a un 5 % en motores a partir de 160 kW. Los motores EPACT pre-sentan un calentamiento mucho menor y, por tanto, menos pérdidas térmicas: un motor convencional registra un calen-tamiento de aprox. 80 K y conserva una reserva térmica de 20 K funcionando a carga normal, mientras que un motor

con aislamiento F (como los EPACT) sólo se calienta en las mismas condi-ciones hasta unos 65 K, manteniendo una reserva de 40 K.

b) Mayor duraciónLa bajada de las temperaturas de ser-vicio supone una carga térmica menor del motor, de los cojinetes y de la caja de bornes. La consecuencia es un alar-gamiento de la vida útil del motor.

c) Un 6 por ciento más de aire com-primido con menos energía Menos pérdidas de calor significa tam-bién un ahorro de energía. KAESER ha ajustado los compresores perfecta-mente a las posibilidades de los motores EPACT, consiguiendo una mejora de un

1. CaudalEl caudal es la cantidad de aire a pre-sión atmosférica que un compresor comprime y suministra a la red de aire comprimido. Las normas DIN 1945, parte 1, anexo F, y la ISO 1217, anexo C, determinan la medición correcta del caudal. Además, también existía la recomendación CAGI-Pneurop PN 2 CPTC 2. Para medir el caudal, se procede del modo siguiente: primero se miden la temperatura, la presión atmosférica y la humedad del aire a la entrada de la unidad. A continuación se miden la presión máxima de servicio, la temperatura del aire comprimido y el volumen del aire comprimido a la salida

Con el aire comprimido pasa igual que con tantas otras cosas: los detalles son muyimportantes, y las pequeñascosas pueden tener conse-cuencias graves, tanto positivas como negativas. Y no todo es lo

que parece a primera vista. Si se produce en condiciones des-favorables, el aire comprimidopuede resultar caro, pero si se genera correctamente puede sermuyeconómico.Esposibleque nuestros consejos le sirvan a la larga tanto como los de su asesor financiero. En esteprimer capítulo aclararemos el significadodecuatroconceptosrelacionados con el aire compri-mido e intentaremos llamar su atención sobre algunos puntosquedebentenerseencuenta.

1. ¿Qué es el aire comprimido?

de la potencia nominal del motor. Podrá leerla en la placa identificativa del motor eléctrico.

¡Atención! Si la potencia suminis-trada por el motor difiere mucho de la potencia nominal, el compresor estará consumiendo demasiada energía o se verá sometido a un des-gaste excesivo.

3. Potencia específica Entendemos por potencia específica de un compresor la relación entre la potencia eléctrica que consume y el caudal que suministra a una presión de servicio concreta. La potencia eléc-trica que consume un compresor es la suma de las potencias consumidas por todos los accionamientos que incluye, como por ejemplo el motor principal, el motor del ventilador, el de las bombas de aceite, la calefacción auxiliar, etc. Si se necesita la potencia específica para realizar cálculos sobre economía de servicio, deberá tomarse referida a toda la unidad y a la presión de servicio máxima. Se dividirá el consumo total de electricidad a pre-sión máxima entre el caudal a presión máxima.

4. Potencia eléctrica consumida El consumo eléctrico es la potencia que el motor de acciona-miento del compresor absorbe de la red a

del compresor. Finalmente, el volumen V2 a la salida de aire comprimido se calcula con ayuda de la ecuación de gas (ver gráfica 1) y las condiciones de aspiración del aire. El resultado de este cálculo será el caudal del compresor.

No debe confundirse con el caudal del bloque compresor.Atención: La norma DIN 1945 y la ISO 1217 solamente se refieren a los caudales de los bloques. Lo mismo sucede con la antigua recomendación CAGI-Pneurop PN 2 CPTC 1.

2. Potencia suministrada por el motor Por tal se entiende la potencia que el motor de accionamiento del compresor transmite mecánicamente al árbol de accionamiento. La potencia óptima, con la cual se consigue el mejor rendimiento eléctrico del motor sin sobrecargarlo y con la que se alcanza el factor de rendi-miento cos j, se encuentra en el campo

Pot. nominal del motor

6 % en los caudales y de un 5 % en las potencias específicas. Esto significa una mejora del rendimiento, periodos de marcha de los compresores más cortos

y menor consumo por metro cúbico de aire comprimido que se produce.

V2 x P2 x T1

T2 x F1

V1 =

P = Un x ln x √3 x cos ϕn Pérdidas internas del motor, inclui-das en el rendimiento del motor

Caudal suministrado de aire comprimido

Potencia eléctrica reconducida

Consumo de energía

4 5

1. ¿Qué significa aire comprimido "libre de aceite"?De acuerdo con la ISO 8573-1, el aire comprimido sólo podrá calificarse como libre de aceite si su contenido residual (incluyendo el vapor de aceite) es infe-rior a 0,01 mg/m³. Estamos hablando de cuatro centésimas partes del contenido normal en el aire de la atmósfera. Esta cantidad es tan ínfima que apenas se puede medir. ¿Y qué decir de la calidad del aire de aspiración? Naturalmente, dependerá de las con-diciones ambientales. El nivel de hidrocarburos puede alcanzar entre 4 y 14 mg/m³ en zonas normales, debido simplemente a las emisiones de la industria y del tráfico. En zonas indus-triales, donde se utiliza aceite como medio de lubricación, de refrigeración y de procesos, el contenido de aceite mineral puede superar los 10 mg/m³. También se pueden encontrar otros ele-mentos contaminantes, como dióxido de azufre, hollín, metales y polvo.

c) El secado de aire como baseLa base de todo tratamiento debe ser un secado suficiente del aire comprimido. El secado con un secador frigorífico es casi siempre el sistema más económico (v. cap. 3 "¿Por qué secar el aire com-primido?", pág. 8).

3. Elección del sistema de compresoresA la hora de decidirse por un com-presor libre de aceite o refrigerado por aceite para un uso concreto, no deberá hacerse basando la elección en la calidad del aire que el compresor sea capaz de producir, sino considerando más bien la economía del sistema. Esta vendrá determinada sobre todo por los costes de energía y mantenimiento, que pueden llegar a suponer hasta el 90 % de los costes totales de producción del aire comprimido. El grueso de este por-centaje, del 75 % al 85 %, corresponde a los gastos de energía. Los sistemas libres de aceite, como las soplantes [hasta 2 bar(a)], son muy adecuados desde el punto de vista energético en el campo de bajas presiones, desde 500 mbar (a) hasta aprox. 3 bar(a). A partir de 4 bar(a) y hasta 16 bar(a) será económicamente más conveniente elegir compresores de tornillo refrigerados por aceite. Desde los 5 bar(a), la compre-sión con unidades libres de aceite debe ser de dos etapas para conseguir una buena relación entre la potencia consu-mida y el caudal de aire producido. El gran número de refrigeradores que se precisan, las altas velocidades de giro, la mayor necesidad de técnica de con-trol, el gasto en agua para refrigeración

2. ¿Por qué tratar el aire comprimido?Todos los compresores, sean del tipo que sean, funcionan como una aspira-dora gigante y aspiran impurezas que luego comprimen junto al aire y que llegarán a la red de aire comprimido si no se lleva a cabo el tratamiento correspondiente.

a) Calidad del aire concompresores "libres de aceite"Este punto es importante, sobre todo, para los compresores que funcionan sin aceite. Debido a la contaminación de la que hemos hablado, no es posible que un compresor equipado tan sólo con un filtro de polvo de 3 micrones suministre aire comprimido libre de aceite. Los compresores libres de aceite no llevan más que este filtro de polvo como com-ponente de tratamiento.

b) Calidad del aire con compresores refrigerados por aceiteEn estas máquinas, las sustancias agre-sivas son neutralizadas por el aceite refrigerante, que arrastra además las partículas sólidas contenidas en el aire comprimido. A pesar de que con este sistema se produce un aire comprimido de mayor pureza, tampoco se puede prescindir del tratamiento en este caso. Es imposible lograr un aire compri-mido que responda a las exigencias de calidad que define la ISO 8573-1 para la calificación de aire "libre de aceite", tanto en una compresión libre de aceite como en una con aceite.

y la alta inversión de adquisición hacen dudar de que la compresión sin aceite sea realmente lo más adecuado desde el punto de vista económico para este campo de presión. Y no olvidemos que el aire comprimido por unidades libres de aceite y el condensado que se forma en dicha compresión son muy agresivos debido al azufre que pueden aspirar de la atmósfera: su pH puede ir de 3 a 6.

4. Tratamiento con el sistema de aire puro KAESERLos compresores de tornillo modernos refrigerados por fluido ofrecen aprox. un 10 % más de rendimiento que los compresores sin aceite. El sistema de

aire puro KAESER para este tipo de compresores permite ahorrar hasta un 30 % de costes en la producción de aire comprimido libre de aceite. El conte-nido residual de aceite que se alcanza gracias a este sistema es de tan sólo 0,003 mg/m³, muy por debajo del valor exigido por la norma ISO. Este sistema incluye todos los componentes de tra-tamiento necesarios para conseguir la calidad exigida para el aire compri-mido. Dependiendo de la aplicación, se utilizarán secadores frigoríficos o de adsorción (ver también capítulo "¿Por qué secar el aire comprimido?", pág. 8) y diferentes combinaciones de filtros. Gracias a este tratamiento, es posible

producir un aire comprimido seco, libre de partículas e incluso técnicamente libre de aceite o estéril acorde a la norma ISO y sus clases de calidad de aire comprimido.

5. Esquema de tratamientoEl esquema descriptivo superior se incluye actualmente en todos los catálogos de compresores de tornillo KAESER. Basándose en él, es posible elegir la combinación correcta de apa-ratos para cada caso.

Los expertos en la materia llevan años discutiendo sobre cuál esla manera más económica de tratar el aire comprimido. La cuestión más importante es con qué sistema de compresores se obtieneairecomprimido librede

aceite a menor coste. Indepen-dientemente de las opiniones de los distintos fabricantes, actual-menteestáclaroqueesposibleconseguir aire comprimido de primera calidad tanto con com-presores libres de aceite comocon unidades refrigeradas por aceite. Por tanto, el punto deci-sivo al elegir el sistema es la economía.

2. Tratamiento económico del aire comprimido

Industrialáctea,fábricasdecerveza

Elijaelgradodetratamientoqueseajusteasusnecesidades:

Producción de alimentos

Airedetransportemuylimpio,industria química

Tratamiento del aire comprimido con secador frigorífico (punto de rocío +3°C)

Para redes no protegidas contra congelación: Tratamiento de aire comprimido con secador de adsorción (punto de rocío hasta -70 °C)

Industria farmacéutica

Telares,laboratoriosfotográficos

Pinturaapistola,recubrimientoconpolvo sinterizado

Embalado,airedecontrole instrumentos

Aire de producción en general, chorrea-do de arena con exigencias de calidad

Chorros de granalla

Chorros de granalla sin exigencias de calidad

Aire de transporte para sistemas de desagüe

Sin exigencias de calidad

Explicaciones:THNF = Prefiltro de aire de esterillas para limpiar aire de aspiración con un alto contenidodepolvoysuciedadZK = Separador ciclónico para eliminar condensadosECD = ECO-DRAIN purgador electrónico de condensados regulado según nivelFB = PrefiltroFC = Prefiltro FD = Postfiltro (abrasión)FE = Microfiltro paraeliminarneblinasdeaceiteypartículassólidasFF = Microfiltro paralaeliminacióndeaerosolesdeaceiteypartículas sólidasFG = Filtro de carbón activo para adsorción en la fase de vapor de aceiteFFG = Combinación de FF y FG T = Secador frigorífico para secar el aire comprimido, punto de rocío hasta +3 °CAT = Secador de adsorción para secar el aire comprimido, punto de rocío hasta -70 °CACT = Adsorbedor de carbón activo para la adsorción en la fase de vapor de aceiteFST = Filtro estéril paraairelibredegérmenesAquamat = Sistema de tratamiento de condensadosDHS = Sistema de mantenimiento de la presión

FST1

1

4

4

4

4

4

4

4

4

1

2

1

1

1

2

72

73

93

98

1

1

1

1

1

1

2

3

3

4

4

5

ACT FF

FF

FE

FC

FB

compresoresdetornilloKAESER

otros compresores

FFG

FEFD

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

T ECD Compresor

Aquamat

THNF

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

FST

KA

ES

ER

Aireextra-puroytécnicadesalasblancas 14

Aireextra-puroytécnicadesalasblancas 14

Ejemplosdeuso:grados de tratamiento ISO 8573-1 1)

DHS

DHS

DHS

DHS

DHS

DHS

*

*

*

*

*En los secadores fri-goríficos de las series TG hasta TI se pueden instalar opcionalmente microfiltros FE.

Grados de filtración:

1) Acorde a ISO 8573-1:1991 2) Acorde a ISO 8573-1:2001

Partículas sólidas/polvo1) Humedad2) Contenido total de aceite2)

Tamañomáx.

partículas µm

Densidad máx.

partículas mg/m³

Punto de rocío (x=proporción

de agua en g/m³ líquido) mg/m³

0 Porejemplo,posibleparaaireextra-puroysalasblancas;consulteaKAESER

1 0,1 0,1 - 70 0,012 1 1 - 40 0,13 5 5 - 20 14 15 8 + 3 55 40 10 + 7 –6 – – + 10 –7 – – x 0,5 –8 – – 0,5 < x 5 –9 – – 5 < x 10 –

Clas

e IS

O 8

573-

1

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

+ Polvo – + Agua/condensado – + Aceite – + Gérmenes –

Sustancias extrañas al aire comprimido:

por encargo

por encargo

Industria farmacéutica, láctea,fábricasdecerveza

Fabricacióndechips,óptica, producción de alimentos

Plantas de lacado

Laboratoriosfotográficos

Aire de procesamiento, industria farmacéutica

Aireextra-puroytécnicade salasblancas

Airedetransportemuyseco,pintura a pistola, reguladores de presión de precisión

11FST

Aquamat

Aireextra-puroytécnicade salasblancas 11-3

FiltroDepósito de aire

comprimido AT FE ZK

21-32DHS

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

12 DHS1-3

1-3

KA

ES

ERKA

ES

ER

KA

ES

ER

FST11 1-3 K

AE

SE

RK

AE

SE

R

FD11

KA

ES

ER

KA

ES

ER

FG1-3 DHS

11-3 KA

ES

ER

AT FE ECDCompresor THNF

KA

ES

ER

KA

ES

ER

KA

ES

ER

FD ACT11 FE

KA

ES

ER

KA

ES

ERDHS1-3

KA

ES

ER

Montaje para instalacio-nes con demanda de airemuyvariable

FiltroDepósito de aire

comprimido T ZK

KA

ES

ER

KA

ES

ERKA

ES

ER

Montaje para instalacio-nes con demanda de airemuyvariable

KA

ES

ER

polvo agua aceite gérmenes

KA

ES

ER

por encargo

por encargo

por encargo

por encargo

por encargo

por encargo

polvo agua aceite gérmenes

6 7

diarios se separan en el secador frigorí-fico conectado a continuación. En estos secadores, el aire comprimido se enfría primero a +3 °C, y luego se recalienta hasta la temperatura ambiente. Esto significa un déficit de humedad de un 20 % aprox. y, en consecuencia, un aire comprimido de mejor calidad, más seco.

2. La humedad del aireEl aire que nos rodea siempre con-tiene una cantidad mayor o menor de humedad, es decir, de agua. Esta humedad depende de la temperatura de cada momento. Por ejemplo, aire satu-rado de vapor de agua al 100 % a una temperatura de +25 °C puede contener casi 23 g de agua por metro cúbico.

3. Formación de condensadoEl condensado se forma cuando se reducen el volumen del aire y su tem-peratura al mismo tiempo, ya que estos dos fenómenos reducen la capacidad de saturación del aire. Justamente eso es lo que sucede en el bloque com-presor y en el refrigerador final de un compresor.

4. Algunos conceptos básicos a) Humedad absoluta del aireEntendemos por humedad absoluta la cantidad de vapor de agua contenida en el aire expresada en g/m³.

b) Humedad relativa (FHrel)La humedad relativa informa sobre el grado de saturación del aire, es decir, la relación entre el vapor de agua real-

una humedad relativa del 60 %, ese aire contendrá aprox. 100 g de vapor de agua. Si el aire se comprime con una relación 1:10 a una presión absoluta de 10 bar, obtendremos 1 metro cúbico de servicio. Pero si la temperatura alcanza los 80 °C después de la compresión, el contenido de agua del aire podrá llegar a los 290 g por metro cúbico. Como tan sólo hay aprox. 100 g, el aire tendrá una humedad relativa del 35 % más o menos, o sea, que estará bastante seco, por lo que no podrá formarse condensado. En el refrigerador final del compresor la temperatura del aire com-primido vuelve a descender, de 80°C a 30°C aproximadamente. A esa tem-peratura, un metro cúbico de aire no puede retener más de 30 g de agua, por lo que los 70 g restantes se condensan y pueden separarse. En una jornada de trabajo de 8 horas se pueden formar unos 35 l de condensado. Otros 6 litros

mente contenido en el aire y el punto de saturación corresponciente (100 % Hrel). El punto de saturación variará depen-diendo de la temperatura: cuanto mayor sea la temperatura, mayor cantidad de humedad podrá admitir el aire.

c) Punto de rocío atmosférico El punto de rocío atmosférico es la temperatura a la cual el aire alcanza el grado de saturación del 100 % (Hrel) a presión atmosférica (condiciones ambientales).

Como ejemplo:

Punto de rocío en °C Contenido máx. de agua en g/m³

+40 50,7

+30 30,1

+20 17,1

+10 9,4

0 4,9

-10 2,2

-20 0,9

-25 0,5

d) Punto de rocío de presiónPor punto de rocío de presión enten-demos la temperatura a la que el aire comprimido alcanza su punto de satu-ración (100 % Hrel). Refiriéndonos al ejemplo descrito en el punto 1: el aire, a una presión de 10 bar(a), tendrá a un punto de rocío de presión de +3 °C una humedad absoluta de 6 g por metro cúbico de servicio. Dicho en otras pala-bras: si relajamos uno de los metros cúbicos de servicio del ejemplo, com-

primidos a 10 bar(a), hasta alcanzar la presión atmosférica, su volumen se multiplicará por diez. Los 6 g de vapor de agua no varían, pero se reparten en ese volumen mayor. Cada metro cúbico relajado contendría, por tanto, 0,6 g de agua. Esta humedad se correspondería con un punto de rocío atmosférico de –24 °C.

5. Secado de aire comprimido económico y ecológico a) ¿Secador frigorífico o de adsorción?La nuevas regulaciones referidas a agentes refrigerantes no pueden cam-biar el hecho de que los secadores de adsorción no sean una alternativa real a los secadores frigoríficos, ni desde el punto de vista económico ni desde el ecológico. Los secadores frigorí-ficos solamente consumen un 3 % de la energía que necesita el compresor para producir el aire comprimido, mientras que los secadores de adsor-ción consumen un 10-25 % o incluso más. Por eso, será preferible optar por un secador frigorífico siempre que sea posible. Por lo tanto, sólo es recomendable el uso de secadores de adsorción si se requiere aire comprimido extraordina-riamente seco, con puntos de rocío de hasta -20 °C, -40 °C o -70 °C.

b) ¿Qué tipo de agente refrigerante elegir?Los agentes CFC, como el R 12 y el R 22, ya no se pueden utilizar en los nuevos secadores frigoríficos. En la

tabla inferior se indican los agentes refrigerantes disponibles y sus efectos en el medio ambiente.Hasta el año 2000, la mayoría de los fabricantes de secadores frigoríficos utilizaban el agente R 22, un clorofluoro-carburo parcialmente halogenado. Éste sólo tenía un 5 % de la agresividad del R 12 contra la capa de ozono, y un 12 % de su potencial de efecto invernadero. Actualmente, los fabricantes suelen uti-lizar el agente R 134a, recomendado como sustituto del R 12 y el R 22 por las autoridades de medio ambiente por su bajo índice de deterioro de la capa de ozono. La ventaja del agente R 134a radica en la posibilidad de utilizarlo en máquinas que utilizaran anteriormente el R 12 una vez llevadas a cabo unas pequeñas modificaciones.

Otros agentes, como el R 404A y el R 407C, también inocuos para la capa de ozono, encuentran cada vez más aceptación junto con el R 134a. Se trata de agentes refrigerantes cono-cidos como "blends" (ing. mezclas), mezclas de varios agentes distintos, cuyos componentes pueden presentar "glides" (márgenes) en sus tempera-turas de evaporación y condensación, y que tienen un mayor potencial de efecto invernadero que el agente R 134a (ver tabla inferior). Por estas razones, el R 407C sólo es adecuado para usos muy concretos. El R 404A, por el contrario, es interesante para capacidades de flujo a partir de 24 m³/min debido a sus menores márgenes de diferencia entre los distintos componentes.

Aire ambiental: 10 m³/min a 20 °C con 102,9 g/min de agua, grado de

saturación 60 %

Relación de compresión 1 : 10

1 Bm3/min, a 80 °C con 102,9 g/min de agua, grado

de saturación 35 %

Enfriamiento: 1 Bm3 a +3 °C con 102,9 g/min de agua, grado de satura-ción 1728 %, formación de condensa-do 96,95 g/min, 46536 g/jornada de 8 h

= aprox. 47 litros

Agente refrigerante Fórmula Potencial de agresividad contra el ozono (ingl.: ODP = ozone depletion potential)

[R 12 = 100 %]

Potencial de efecto inverna-dero(ingl.:GWP=globalwarming potential) [R 12 =

100 %]

"Margen" de temperatura, posiblediferenciadela

temperatura de vaporiza-ción/condensación [K]

Agente refrigerante H-FCKW R 22 CHClF2 5 % 12 % 0

H-FKW R 134A CH2F-CF3 0 % 8 % 0

Agentesrefrigerantesy"blends"R4040A R 143a/125/134a 0 % 26 % 0,7

R 407C R 32/125/134a 0 % 11 % 7,4

El problema está en el aire,nunca mejor dicho: cuando el aire se enfría, como sucede después de la compresión, el vapor de agua se condensa.Por ejemplo, un compresor de 30 kW con un caudal de

5 m3/min a 7,5 bar produce encondiciones de servicio medias unos 20 litros de agua por turno de trabajo. Este condensadodebeeliminarsedelsistemaparaprevenirdañosyaverías.Poreso,el secado del aire comprimido supone una parte esencial de sucorrectotratamiento.Enestecapítulo encontrará información sobre cómo lograr un secadoeconómico del aire comprimido.

3. ¿Por qué secar el aire comprimido?

1. Un ejemplo prácticoSi un compresor de tornillo refrigerado por aceite aspira 10 m³ de aire directa-mente de la atmósfera a 20 °C y con

8 9

1. Evacuación del condensadoEn todos los sistemas de aire compri-mido se forma condensado en puntos concretos y con diferentes sustancias contaminantes (ilustración superior). Por esta razón, es imprescindible contar con un sistema fiable de evacuación del condensado. Su buen o mal funciona-miento tendrá una repercusión notable en la calidad del aire comprimido, en la seguridad de servicio y en la economía del sistema de aire comprimido.

a) Puntos de colección y evacua-ción del condensadoSe empieza a colectar y evacuar mediante elementos mecánicos insta-lados en el sistema de aire comprimido. Gracias a estos elementos se elimina ya un 70-80 % del condensado total, siempre que los compresores cuenten con un buen sistema de refrigeración final.

centrífugo, puede instalarse en la con-ducción principal del sistema de aire comprimido, siempre que su entrada de aire se encuentre en la parte inferior y la salida en la superior. Además, el depósito enfría el aire comprimido gra-cias a su gran superficie de derivación térmica, lo cual favorece la separación

del condensado.

Separador centrífugo:Se trata de un separador mecánico que elimina el condensado de la corriente de aire sirviéndose de la fuerza centrífuga (ilustración inferior derecha). Para garantizar un funcionamiento óptimo, convendrá que cada compresor tenga su propio separador centrífugo.

Refrigerador intermedio:En los compresores de dos etapas también se recoge condensado en los separadores de los refrigera-dores intermedios.

Depósito de aire comprimido: Aparte de su función principal como almacenador de aire comprimido, el depósito también ayuda a separar el condensado por medio de la fuerza de gravedad. Con las dimensiones correctas (caudal del compresor/min: 3 = tamaño del depósito en m³), será tan eficaz como el separador cen-trífugo. A diferencia del separador

"Trampas" de agua en la conducción de aire comprimido:Para evitar un flujo incontrolado del condensado en la red, será conve-niente que todos los puntos de entrada y salida del sector húmedo se conecten desde arriba o lateralmente. Las salidas controladas de condensado hacia abajo, las llamadas "trampas" de agua, permiten evacuar el condensado de la red principal. A una velocidad de flujo de 2 a 3 m/s y con el diseño correcto,

las trampas de agua pueden separar de la corriente el condensado con la misma efectividad que los depósitos de presión (ilustración 1).

b) Secador de aire comprimidoAparte de los puntos de acumulación y evacuación de condensado ya nom-brados, existen otros en el campo de secado.

Secador frigorífico: Es posible separar condensado en el secador frigorífico gracias al enfria-miento del aire, que hace que el vapor de agua se condense y se precipite.

Secador de adsorción:Gracias al notable enfriamiento que experimenta el aire comprimido en la red, es mucho el condensado que se separa ya en el prefiltro del secador de adsorción. Luego, en el interior del

secador de adsorción, el agua sólo se encuentra en forma de vapor debido a las condiciones de presión parcial.

c) Evacuación descentralizadaSi el sistema no cuenta con un secado centralizado del aire, el condensado se precipitará en grandes cantidades en los purgadores instalados poco antes de los puntos de consumo. Pero este método necesita mucho mantenimiento.

2. Sistemas habituales de evacuaciónActualmente se utilizan sobre todo tres sistemas:

a) Purgador por flotador (ilustración 2)Los purgadores con flotador son quizá el sistema de evacuación más veterano y se creó para sustituir a la evacuación manual, poco económica y segura. Pero este sistema pronto empezó a mostrar puntos débiles debido a las impurezas contenidas en el aire comprimido, que provocaban averías con frecuencia y hacían preciso un mantenimiento intensivo.

b) Válvula solenoideLas válvulas solenoides con tempori-zador son un sistema más seguro que los purgadores con flotador, pero su lim-pieza debe controlarse con frecuencia.

Además, si los tiempos de apertura de la válvula están mal ajustados, se producirán pérdidas de presión, lo cual significará un mayor consumo energético.

c) Purgador de condensado con-trolado por nivel ("ECO DRAIN", ilustración 3)En la actualidad se utilizan princi-palmente purgadores con control inteligente del nivel. El flotador, que pro-

voca tantas averías, se sustituye por un sensor electrónico. Y con esto se evitan muchas averías por suciedad o por desgaste mecánico. También se evitan las pérdidas de presión típicas del sis-tema con flotador gracias a un cálculo y un ajuste exactos de los tiempos de apertura de las válvulas.La autovigilancia automática y la posi-bilidad de transmisión de señales son otras dos ventajas de este sistema.

d) Instalación correctaDebe instalarse siempre una conduc-ción con llave de bola entre el separador y el purgador de condensados (ilustra-ción 3). Esta llave permitirá cerrar el paso del condensado cuando haya que realizar trabajos de mantenimiento en el pur-gador sin impedir que la estación de aire comprimido siga funcionando con normalidad.

Ilustración 1: trampa de agua con purgador de condensados

Ilustración 2: purgador por flotador Ilustración 3: "ECO DRAIN" con llave de bola

El condensado es un productoinevitable en la compresión deaire. Ya hemos descrito cómo se forma en el capítulo "¿Por qué secar el aire comprimido?" (pág. 8). Recordemos que un compresor de 30 kW con

un caudal de 5 m³/min puede producir aprox. 20 litros de condensado por turno en con-diciones normales de servicio. Este condensado debe elimi-narse del sistema para evitar averías y daños por corrosión.En este capítulo encontraráinformaciónsobrecómoevacuarcorrectamente el condensado concostesbajos.

4. Evacuación correcta del condensado

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1. ¿Por qué es necesario tratar el condensado?Los usuarios cuyo condensado llegue a la canalización sin tratar se arriesgan a pagar multas elevadas, ya que el con-densado resultante de comprimir aire es una mezcla no exenta de peligro. El condensado puede contener, además de partículas de polvo, dióxido de azufre, cobre, plomo, hierro y otras sustancias debido a la contaminación del aire que aspira el compresor. En Alemania, la Ley sobre el Régimen Hidráulico es determinante para la eli-minación del condensado. Esta ley prescribe que las aguas que contengan contaminantes deberán tratarse con arreglo "a las reglas técnicas recono-cidas". Esto afecta a cualquier tipo de condensado, también al que producen los compresores libres de aceite.Existen límites legales para todas las sustancias dañinas y sus valores pH. En Alemania varían según el estado federal y la rama de la industria de la que se trate. En el caso de los hidro-carburos, por ejemplo, el valor límite es de 20 mg/l; el pH admisible del conden-sado oscila entre 6 y 9.

radas, como son el polvo o los metales pesados, por medio de la gravedad. Si los aceites que las forman contienen éster, el condensado será además agresivo y habrá que neutralizarlo. El tratamiento de este tipo de conden-sados solamente puede realizarse con un separador de emulsiones.

c) Condensado de compresoreslibres de aceiteEl condensado que se forma en sistemas libres de aceite contiene

partículas del mismo a pesar de todo, debido a la creciente contaminación del aire atmosférico. Puede contener, además, dióxido de azufre, metales pesados y otras partículas sólidas. Esto

2. Composición y características del condensado

a) DispersiónEl condensado del aire comprimido puede presentar características dife-rentes. Generalmente, las dispersiones se forman en compresores de tornillo refrigerados con aceites sintéticos como "Sigma Fluid Plus". Normalmente, este condensado presenta un nivel pH de entre 6 y 9, de manera que puede considerarse neutro. Las impurezas del ambiente se depositan en una capa de aceite que flota sobre el agua y que es fácil de separar.

b) EmulsiónUna señal que nos indica ópticamente la presencia de una emulsión es un líquido lechoso que no llega a separarse en capas diferentes ni siquiera transcurridos algunos días (ver ilustración 1, derecha). Esta forma de condensado suele darse en compresores de pistón, de tornillo y mul-ticelulares que funcionan con aceites conven-cionales. Y también en estos casos se pueden encontrar sus-tancias dañinas en el aceite. Al tratarse de mezclas estables, en el caso de las emulsiones no se pueden separar aceite y agua ni las impurezas aspi-

significa que este condensado puede ser agresivo y presentar un pH de entre 3 y 6. Es necesario tratarlo antes de que llegue a la canalización, aunque suela afirmarse lo contrario.

3. Eliminación por tercerosNaturalmente, también es posible colectar todo el condensado y entre-garlo a una empresa especializada en su tratamiento. Pero esto puede suponer unos costes de entre 40 y 150 €/m³, dependiendo del tipo de con-densado. Considerando las grandes cantidades de condensado que suelen producirse, la mayoría de las veces será conveniente decidirse por el tra-tamiento en instalaciones propias. Esto supone la ventaja de que solamente queda un 0,25 % del volumen original para su eliminación, que habrá de reali-zarse respetando el medio ambiente.

4. Procedimientos de tratamientoa) Para dispersionesPara el tratamiento de este tipo de con-densado bastará en la mayoría de los casos con un aparato de tres cámaras, formado por dos cámaras y un filtro de

carbón activo. La separación se pro-duce gracias a la fuerza de la gravedad. La capa de aceite que flota encima del

agua en el depósito de separación se dirige a un depósito colector y se trata como aceite viejo. El agua que permanece en el depósito se filtra a continuación en dos fases y puede eli-minarse por la canalización. Realizando esta separación con ayuda de la fuerza de la gravedad, el usuario ahorra un 95 % con respecto a los costes de entregar el condensado a una empresa externa especializada. Estos aparatos están disponibles actualmente para caudales de compresores de hasta 160 m³/min. Naturalmente, si se nece-sitan capacidades mayores, siempre es posible conectar varias unidades en paralelo.

b) Para emulsionesPara tratar emulsiones estables se utilizan principalmente dos tipos de aparatos:Los sistemas de membranas funcionan según el principio de la ultrafiltración con el procedimiento cross-flow (corrientes cruzadas). El condensado prefiltrado atraviesa las membranas. Una parte del líquido las atraviesa y sale del apa-rato con las características necesarias

para su eliminación por la canalización. El segundo tipo de aparatos funciona con un agente separador pulverizado. Este material encapsula las partículas de aceite, formando así una especie de copos. Usando filtros con la porosidad correcta será posible eliminar estos copos. El agua sobrante puede elimi-narse por la canalización.

c) Para condensado de compresores libres de aceiteEl condensado de los compresores libres de aceite debe tratarse por pro-cedimientos químicos de separación. Por ejemplo, por neutralización del pH añadiendo sustancias alcalinas, o ligando y concentrando las partículas de metales pesados en la torta del filtro, que luego se eliminará como un residuo tóxico. Este procedimiento es el más complicado. Deben solicitarse las autorizaciones especiales corres-pondientes, no sólo para el aceite contenido en el condensado, sino tam-bién para sustancias dañinas aspiradas del ambiente y concentradas después de la compresión. Estas últimas pueden suponer una contaminación grave del condensado.

Los separadores por gra-vedad como el Aquamat tratan las dispersiones de condensado de mane-ra altamente eficaz y eco-nómica.

Todos los compresores aspiran vapor de agua e impurezas junto con el aire atmosférico. El condensado que se va formando debe limpiar-se de aceite y otras sustancias contaminantes (ilustración superior, 2) antes de poder evacuarse por la canalización como agua pura (ilustración superior, 3).

Los separadores de membranas se usan sobre todo para el tratamiento de emulsiones estables de condensado.

1 2 3

La formación de condensado en grandescantidadesesinevitablecuando se produce aire compri-mido(vercap.3y4).Lapalabra"condensado" puede confun-dirnos, haciéndonos pensar que se trata tan sólo de vapor de

agua condensado. ¡Pero tenga cuidado! Los compresores fun-cionan como una aspiradora gigante: con el aire atmosférico aspira también impurezas, quepasan a formar parte del conden-sado de manera concentrada.

5. Tratamiento económico y seguro del condensado

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1. Controlador interno del compresora) Regulación plena carga/marcha en vacíoEl motor de la mayor parte de los compresores es un motor asíncrono de corriente trifásica. La frecuencia de conmutación admisible de estos motores desciende conforme aumenta su potencia. Puede suceder que no sea suficiente para conectar y desconectar

compresor de carga base, carga media, carga punta o compresor stand by.

a) Carga baseEntendemos por carga base la can-tidad de aire que necesita el sistema de manera constante.

b) Carga puntaEs el aire comprimido que se necesita en momentos concretos de consumo máximo. Es variable, ya que la demanda de los distintos consumidores es diferente. Para responder conveniente-mente a estas cargas, será necesario equipar los compresores con distintos controladores. Estos sistemas de con-trol deberán ser capaces de mantener la producción de aire comprimido en caso de que falle un sistema de mando superior.

3. Controlador master Los controladores master son sis-temas que coordinan el funcionamiento de una estación de aire comprimido y van conectando unas máquinas y desconectando otras según lo exija la demanda de aire.

a) Splitting (repartición de la carga)El splitting consiste en repartir los compresores de potencias iguales o parecidas o según su tipo de control para adaptarlos a las cargas base y punta de una empresa.

los compresores con diferencias de conmutación pequeñas, para adaptar su producción al consumo real. Con estos ciclos de conexión y desconexión sólo se descargan las partes del com-presor que soportan presión, pero el motor continúa un tiempo en marcha. La energía que consume será energía perdida. Durante la fase de marcha en vacío, el consumo de electricidad del compresor continúa siendo del 20 % de la plena carga.

b) Convertidor de frecuencia Los compresores cuya velocidad de giro está controlada por un convertidor de frecuencia no presentan un grado de rendimiento constante en todo su campo de regulación. Por ejemplo, en el campo de regulación de entre el 30 % y el 100 %, dicho grado se reduce del 94 % al 86 % en un compresor de 90 kW. Además, el convertidor produce ciertas pérdidas, sumadas a las que puede provocar una razón de rendi-miento no lineal de los compresores. Por tanto, los sistemas con convertidor de frecuencia utilizados incorrectamente pueden resultar unos devoradores de energía sin que el usuario se percate de ello. Por lo tanto, la regulación de la velocidad de giro no puede considerarse una panacea si lo que se trata de con-seguir es el máximo ahorro energético.

2. Clasificación según la demanda de airePor regla general, es posible clasi-ficar los compresores por funciones, teniendo en cuenta si funcionan como

b) Funciones de un controlador master La coordinación del funcionamiento de todos los compresores de una estación es una tarea ardua y difícil. Los contro-ladores master deben tener capacidad para conectar compresores de tipos y dimensiones distintos en el momento adecuado y para así vigilar los equipos en todos los puntos referentes al man-tenimiento técnico, igualar las horas de funcionamiento de los compresores y registrar averías con el fin de minimizar los costes de mantenimiento de la esta-ción de aire comprimido y mejorar su seguridad de servicio.

c) Graduación correctaLa graduación correcta de los compre-sores es condición indispensable para conseguir que el controlador master funcione de manera eficaz, es decir, ahorrando energía. La suma de los caudales punta deberá ser mayor que el caudal de la siguiente unidad que se conectaría en carga base. Si se uti-liza un compresor para carga base con convertidor de frecuencia, su campo de regulación deberá ser mayor que el caudal de la unidad que se conectaría a continuación. De otra manera no podrá garantizarse una producción econó-mica de aire comprimido.

d) Transmisión segura de datosOtra condición importante para el buen funcionamiento de un contro-

lador master es la transmisión segura de los datos de servicio. Para ello no bastará con que se transmitan los datos pertinentes dentro de cada uno de los compresores, sino que deberá intercambiarse información entre las unidades y entre ellas y el controlador master. La vía de transmisión de las señales necesita igualmente vigilancia para que posibles problemas, como por ejemplo la rotura de un cable de conexión, se detecten y se resuelvan de inmediato. Estas vías de transmisión suelen ser las siguientes:

1. Contactos libres de potencial 2. Señales analógicas 4 – 20 mA 3. Interfaces electrónicas, por ejemplo RS 232, RS 485 o Profibus DPLa más moderna es la técnica de transmisión Profibus. Gracias a ella es posible transmitir grandes cantidades de datos en poco tiempo y a grandes distancias (ilustración inferior). Estas características permiten instalar el sis-tema de mando en un lugar alejado de la estación de compresores propia-mente dicha.

La técnica Profibus permite una transmisión rápida de datos desde la estación de compresores al controlador master y sistemas de mando.

El controlador interno "Sigma Control" KAESER lleva integrados cuatro modos de regulación para su configuración.

Regulación Dual Regulación intermitente plena carga/ marcha en vacío/parada diferida

Regulación Dual PCPresión constante (PC), regulación continua del caudal con regulador proporcional

Regulación QuadroRegulación intermitente plena carga/marcha en vacío/parada diferida con selección autónoma del modo de funcionamiento óptimo

SFC (CF)Conversión de frecuencia: regulación continua del caudal a través de la velocidad de giro del motor

sms al teléfono móvil

Ventas/Asistencia

Módem

Módem

Tratamiento

Compresores

ProcesoProfibusDP

Ethernet

Filtro con ECODRAIN

SIGMA AIR MANAGER

Central de asis-tencia

Centro de control »Sigma Air Control«

Presión

Presión Presión

Presión

Tiempo

Tiempo

Tiempo

Tiempo

Plena carga

Marcha en vacíoParada

Potencia nominal del motor en %

Plena carga



Plena carga



Plena carga



A pesar de todas sus ventajas, el aire comprimido es un medio energético relativamente caro. Por lo tanto, la divisa debe serreducir los costes en todos los puntos posibles.Una razón porla cual los costes se elevan en

muchos casos de aplicación es que el caudal del compresor suele no estar bien ajustado auna demanda oscilante de aire. Muchos compresores registran en su servicio una carga de sólo un 50 %. Muchos usuarios, sin embargo,nosonconscientesdeello porque sus compresores dis-ponen de un contador de horas de servicio, pero carecen de un contador de horas de servicio en plena carga. La solución es un sistema de control adaptado a las necesidades: si se alcanzan niveles de carga de los compre-sores de un 90 % o más, será posibleahorrarmásdeun20%de energía.

6. Regulación eficaz de los compresores

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1. Regulación en cascadaEste es el tipo de regulación conven-cional. Con este sistema se asigna a cada compresor un punto inferior y superior de conmutación. Si son varios los compresores que hay que coor-dinar, el resultado será un sistema en forma de escalera o de cascada. Si la demanda de aire es baja, se conectará solamente un compresor, y la presión oscilará entre la presión mínima (pmín) y máxima (pmáx) de dicho compresor,

para este tipo de regulación, resultará una presión diferencial mínima de con-mutación de 1,4 bar.

b) Regulación en cascada con conmutador electrónico de presiónEl uso de sensores de presión electró-nicos permite reducir las diferencias entre las presiones máxima y mínima a 0,2 bar y acortar distancias entre

los puntos de con-mutación. Lo ideal es conseguir una presión diferencial de conmuta-ción de 0,7 bar. Como mencionábamos antes, no conviene conectar más de cuatro compre-sores a un sistema de control en cascada. En caso contrario, existe el peligro de que el consumo energético y las pérdidas por fugas

se disparen debido a la gran oscilación de presión.

2. Regulación por gama de presiónEl sistema de coordinación más moderno para varios compresores es, sin lugar a dudas, la regulación por gama de presión, sobre todo si se busca la eficacia energética. Con la ayuda de una gama de presión única se coordinan tantos compresores como sea necesario (ilustración 1). Para su funcionamiento, es imprescindible instalar un controlador mixto por micro-procesador (MVS) o, mejor aún, un PC industrial con inteligencia de control.

disminuyendo la presión cuando la demanda de aire suba y se conecten varios compresores al mismo tiempo (ilustración 1). El resultado no es el idóneo, ya que si el consumo de aire es bajo, la presión será la máxima, lo cual hace aumentar el consumo y las pér-didas por fugas; por el contrario, si el consumo es alto, la presión del sistema bajará y se reducirán las reservas.

a) Regulación en cascada con presostato de membrana Si se utiliza la regulación en cascada con presostato o con un manómetro de contacto, la presión diferencial mínima de conmutación para cada compresor habrá de ser por regla general de 0,5 bar, mientras que la diferencia entre los dos puntos de conmutación de cada uno de ellos será de 0,3 bar. Con cuatro compresores, el máximo recomendado

Dentro de la regulación por gama de presión puede hacerse otra clasifica-ción más.

a) Control vectorialLa regulación vectorial registra la subida o bajada de presión entre los puntos mínimo y máximo preajustados y calcula sobre esa base el consumo de aire comprimido. Los compresores se regulan entonces prácticamente de modo retrospectivo sobre esta base de consumo (ilustración 2). En sistemas con oscilaciones de consumo de aire es posible que se produzcan vibraciones de las conducciones de aire que harán necesario tomar medidas de amortigua-ción. El buen ajuste de los compresores entre sí es de capital importancia. Nor-

malmente, con este sistema no se puede reducir la presión diferencial de conmutación por debajo de 0,5 bar, ya que se mide en el margen comprendido entre las presiones mínima y máxima.

b) Regulación por gama de presión con reconocimiento de tendencia La regulación por gama de presión con reconocimiento de tendencia es más eficaz que la regulación vectorial, ya que permite diferencias de presión de conmutación de tan sólo 0,2 bar. Actualmente, esta es la presión dife-rencial de conmutación más pequeña que se ofrece en técnica de aire com-primido. El sistema con reconocimiento de tendencia no se basa en el cálculo de la caída o bajada de la presión en un periodo de tiempo concreto, sino que observa el consumo en el sistema de aire comprimido tras la conexión de

un compresor y obtiene información para las conexiones siguientes (ilus-tración 3). De esta manera, el sistema de reconocimiento de la tendencia, que funciona con una exactitud de 0,01 hasta 0,03 bar, está siempre al tanto de lo que va sucediendo, lo cual le

permite coordinar de modo óptimo y con presiones diferenciales de conmu-tación mínimas incluso sistemas de aire comprimido con fuertes oscilaciones de consumo. Es posible conectar entre sí y regular hasta 16 compresores en un margen de presión de solamente 0,2 bar. La gama de presión queda asegu-rada con la llamada gama

de urgencia, de manera que la pro-ducción de aire comprimido está garantizada en todo momento. Estos sistemas de control pueden ayudar a ahorrar mucha energía en sistemas de aire comprimido. Dicho en otras palabras: una reducción de solamente 0,1 bar en la presión del sistema supone ya un ahorro energético del 1 %.

c) Regulación según carga puntaLa regulación por gama de presión con reconocimiento de tendencia agrupa los compresores según sus potencias. Es capaz por tanto de repartir homo-géneamente la carga entre ellos y de conectar en cada momento el com-presor más adecuado (ilustración 4). El buen reparto de la carga (splitting) es condición indispensable para este sistema. Entendemos por splitting la división de los compresores, de poten-

cias iguales o distintas, dependiendo de si funcionan en carga base o en carga punta (ver cap. "Control eficaz de compresores").Este es actualmente el modo de regular compresores más económico que existe, pero exige el intercambio y

procesamiento de grandes volúmenes de datos. Sólo con un PC industrial inteli-gente, como el "Sigma Air Manager" (SAM) ofrecido por KAESER, es posible hacer frente a esta tarea. Los PCs industriales pueden conectarse a otros sistemas de mando, llevan a cabo una regulación eficaz y, además, pueden realizar la tarea de

un servidor de red con páginas HTML programadas.

Así es posible registrar los datos de servicio de los compresores, la carga y el rendimiento de la estación completa, visualizar los datos de manera inteli-gible, valorarlos y reaccionar en base a los mismos (para "Sigma Air Manager", ver también pág. 27).

Ilustración 4: mejor reparto de la carga entre los compresores gracias a un splitting óptimo y la eficaz coordinación de las unidades

Ilustración 1: diferencias en las oscilaciones de presión y en el ahorro de presión en regulaciones en cascada (con repartición homogénea de la carga) y regulaciones por gama de presión (SAM o VESIS)

Ilustración 2: regulación vectorial de compresores

Vector ascenso de presión a lo largo del tiempo

Vector caída de presión a lo largo del tiempo

Vector 1 Vector 2

Ilustración 3: regulación por gama de presión con reconocimiento de tendencia (arriba)

Regulación por gama de presión para varios com-presores (SAM/VESIS)

1. Punto de conmutación de un compresor

2. Punto de conmutación de un compresor

Punto deseado

Las estaciones de aire com-primido están formadas normalmente por varios com-presores iguales o de tamañosdiferentes. Para controlar todas estas máquinas es preciso contar con un controlador master.

Antes, esta tarea era relativa-mentesencilla:setratabasobretodo de ir alternando el servicio de compresores de iguales dimensiones en carga base yde repartir equitativamente el tiempo de marcha. Actualmente, su tarea se ha complicado de manera notable: ahora el obje-tivo es adaptar la producción de aire comprimido a las necesi-dades del cliente, alcanzando al mismotiempolamáximaeficaciaenergética. Existen fundamen-talmente dos tipos diferentes de sistemas superiores de control de compresores: la regulación en cascada y la regulación porgama de presión.

7. Regulación por gama de presión: Regulación óptima de compresores adaptada a las necesidades del usuario

Oscilación de presión SAM o VESIS (Regulación por gama de presión)

Oscilación de presión conregulación con repartición homogénea de la carga

Tiempo Seguridad

Comparación regulación en cascada / por gama de presión

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1. Los compresores generan calorAunque a los profanos les parezca increíble, es un hecho que el 100 % de la energía absorbida por un compresor se convierte en calor. El aire se carga en el compresor de un potencial ener-gético a través de la compresión. Esa energía es aprovechable por la relaja-ción a presión atmosférica, enfriamiento y derivación del calor al ambiente.

2. Hasta un 94 % de energía aprovechable El 72 % de la energía absorbida y apro-vechable en forma de calor pasa al medio refrigerante, un 13 % se trans-mite al aire comprimido en la misma forma y hasta un 9 % son las pérdidas de calor del motor eléctrico. En el caso de motores encapsulados refrigerados por aceite es posible recuperar incluso el calor de estas pérdidas por medio de una refrigeración adecuada. Hasta un 94 % de la energía que consume el compresor puede recuperarse, por tanto, en forma de calor. Solamente el 2 % de la energía se pierde por irradia-ción al exterior, y un 4 % permanece en el aire comprimido (ver diagrama de flujo térmico, pág. 19).

para otros fines, como por ejemplo para procesos de secado, cortinas de cale-facción en entradas abiertas de edificios o para precalentar aire de combustión. Si no se necesita el calor, una escotilla manual o automática desviará la trayec-toria del aire caliente hacia el exterior. Un cierre regulado termostáticamente permite dosificar el aire caliente de manera exacta para que la temperatura deseada se mantenga constante. Con esta variante se aprovecha el 94 % de la potencia eléctrica absorbida por el compresor de tornillo. Además, merece la pena incluso en el caso de compre-sores pequeños, ya que un compresor de 18,5 kW produce durante su funcio-namiento calor suficiente como para calentar una casa unifamiliar.

3. Posibilidades de la recuperación del calorLos usuarios que deseen una pro-ducción de aire comprimido aún más económica pueden elegir una de las variantes siguientes para la recupera-ción del calor:

a) Calefacción por aire caliente La opción más sencilla consiste en aprovechar directamente para cale-facción el aire caliente que sale del sistema de refrigeración del compresor, y es factible tanto en máquinas refri-geradas por aire como por fluido. El calor derivado se conduce por un sis-tema de canales hasta las estancias que se quiera dotar de calefacción. (ilustración 1). Naturalmente, este aire caliente puede utilizarse también

b) Calefacción por aguaInstalando un intercambiador de calor (ilustración 2) en el circuito de fluido, tanto en compresores de tornillo refri-gerados por aire como por agua, es posible producir agua caliente para fines diversos. Lo ideal es instalar un intercambiador de calor de placas o uno a prueba de averías, y el agua caliente podrá utilizarse, por ejemplo, para circuitos de calefacción, duchas del personal o procesos de limpieza

de la producción. Estos intercambia-dores permiten calentar el agua hasta una temperatura máxima de 70 °C. El resto de aplicaciones de esta variante de recuperación del calor se amortizan con compresores a partir de 18,5 kW en un plazo de dos años. La condición para ello es contar con una planifica-ción correcta.

4. Preste atención a la seguridadNormalmente, el sistema primario de refrigeración del compresor no deberá usarse al mismo tiempo como sistema de recuperación del calor, ya que, si se produce una avería en el sistema de recuperación del calor, la refrigeración del compresor también dejaría de fun-cionar, y esto supondría la parada de todo el sistema. Por eso es recomen-dable instalar siempre intercambiadores de calor adicionales en el compresor para la recuperación del calor. De este modo, el compresor podrá seguir fun-cionando con seguridad en caso de una avería: si el intercambiador de calor del sistema de recuperación del calor dejara de funcionar, el compresor puede pasar a utilizar el sistema de refrigeración pri-mario por aire o agua. Esto garantiza la seguridad en la producción de aire comprimido.

5. Conclusión La recuperación del calor es una opción atractiva y ecológica para mejorar el rendimiento energético de un sis-tema de aire comprimido. El gasto que supone es relativamente pequeño. El alcance de la inversión depende de las condiciones del lugar donde se instale, del campo de aplicación y del sistema de recuperación del calor que se elija.

Ilustración 2: sistema de recuperación del calor con producción de agua caliente: el intercambiador de calor calienta el agua hasta +70 °C

Ilustración 1: sistema de recuperación del calor con producción de aire caliente, con canal de salida al exterior y escotilla de cierre

Verano Salida de aire Invierno

Calefacción

Circuito de agua corriente

Intercambiador de calor de placas

Circuito de fluido de refrigeración del compresor

Diagrama de flujo de calor:

Observando el aumento deprecio de todas las formas de energía, queda claro que el ahorroenergéticonoesyasólouna cuestión ecológica, sino también un factor económicoimportantísimo. Los fabricantes

de compresores ofrecen múl-tiples posibilidades en estesentido, como por ejemplo la recuperación del calor derivado por los compresores de tornillo.

8. Ahorro energético gracias a la recuperación del calor

Calor aprovechable para la recuperación del calor

94 %

Calor que se queda en el aire comprimido

4 %

Refri

gera

dor 7

2 %

Mot

or 9

%

Refri

gera

ción

del

aire

com

prim

ido

13 %

Aire

atm

osfé

rico

2 %

Consumo total de potencia eléctrica 100 %

18 19

1

2

3

4

5

1. Producción económica de aire comprimidoTeniendo en cuenta todos los gastos de energía, refrigerantes, mantenimiento y la depreciación del compresor, un metro cúbico de aire puede costar entre 0,5 y 2,5 céntimos de euro, dependiendo del modelo, la carga y el estado de mante-nimiento del compresor. Por esta razón, muchas empresas dan gran impor-tancia a una producción económica del aire comprimido. Y este es justamente el motivo por el cual los compresores de tornillo refrigerados por aceite tienen éxito: con estas máquinas puede aho-rrarse hasta un 20 % de los costes que generaba antes la producción de aire comprimido.

2. El tratamiento influye en la red de aire Sin embargo, al tratamiento del aire se le suele dar una importancia menor. Este hecho es lamentable, ya que los consumidores de aire comprimido y la red de distribución provocarían menos costes de mantenimiento si el trata-miento del aire fuese correcto.

aire comprimido, a saber: altos gastos de instalación, peligro de congela-ción de conducciones mal aisladas en invierno, fuertes caídas de presión por las grandes distancias que cubren las conducciones.

a) Dimensionado correcto de la redAl dimensionar una red de tuberías, siempre se deberán realizar los cál-culos pertinentes. La base para dichos cálculos ha de ser una bajada de pre-sión de 1 bar entre el compresor y los consumidores, incluida la diferencia de conmutación del compresor y del trata-miento estándar del aire (secado).

a) Los secadores frigorí-ficos reducen la necesidad de mantenimientoLos secadores frigoríficos son ade-cuados para secar el aire comprimido en un 80 % de los casos. Con ellos se evitan las pérdidas de presión pro-vocadas por la instalación de filtros en la red y se consume solamente un 3 % de la energía que el compresor usaría para compensar las pérdidas de presión causadas por dichos fil-tros. Además se ahorra en costes de mantenimiento y reparación de las con-ducciones y herramientas neumáticas una suma hasta 9 veces superior a la que se gasta en los medios necesarios para la refrigeración.

b) Unidades combinadas para aho-rrar espacioCombinaciones formadas por un com-presor de tornillo, secador frigorífico y depósito de aire comprimido (ilustra-ción de la derecha) o de compresor de tornillo y secador en forma de torre son una solución ideal que ofrece el mer-cado para empresas pequeñas y para la producción descentralizada de aire comprimido.

3. Planificación e instalación de una red de aire comprimido nueva Primero habrá que decidir si se desea una producción de aire comprimido cen-tral o descentralizada. Para empresas pequeñas y medianas suele ser reco-mendable una estación central, ya que en ellas no se dan los problemas que suelen darse en las grandes redes de

Debe contarse con las siguientes pérdidas (ilustración derecha):

Red central 0,03 bar Tubería de distribución 0,03 bar Tubería de conexión 0,04 bar Secador 0,20 bar Unidad de mantenimientoy manguera 0,50 bar

Esta lista demuestra lo importante que es calcular las pérdidas en cada uno de los tramos. A estos efectos deben tenerse en cuenta igualmente ciertos

componentes y dispositivos de cierre de la red. Por lo tanto, no bastará con meter en nuestras fórmulas de cálculo los metros de conducciones rectas, sino que habrá que determinar más bien la longitud de las mismas teniendo en cuenta su capacidad de flujo. Normal-mente, al comenzar con la planificación no se sabe con exactitud cuántos de estos componentes formarán parte de la red. Por eso, para hacer una estima-ción de la longitud de las tuberías para nuetros fines, habrá que multiplicar la longitud de las conducciones rectas por el factor 1,6. Su diámetro se puede determinar fácilmente basándose en los diagramas habituales de diseño (ver ilustración inferior derecha).

b) Ahorro energético en el montaje de tuberías Para ahorrar energía, instalaremos tuberías lo más rectas posible. Por ejemplo, podemos evitar los codos para esquivar pilares o columnas haciendo pasar la tubería en línea recta al lado de dichos obstáculos. Las esquinas de 90° provocan grandes pérdidas de presión, por lo que será recomendable sustituirlas por arcos de un ángulo más amplio. En lugar de los grifos de cierre habituales, será conveniente instalar llaves de bola o válvulas de len-güeta con apertura total. En las zonas húmedas de una estación moderna de

aire comprimido, las conexiones que partan de la red principal deberán deri-varse hacia arriba o lateralmente. La conducción principal deberá tener una inclinación del 2 por mil, y en su punto

más bajo deberá instalarse un aparato de separación de condensados. En el sector seco, las conducciones pueden ser horizontales, y las derivaciones pueden dirigirse hacia abajo.

c) ¿Cuál es el material correcto para las tuberías?No es fácil dar un consejo definitivo con respecto a los materiales. Ni siquiera el precio de compra puede erigirse como argumento único: las tuberías galvani-zadas, las de cobre y las de plástico tienen precios similares si se suman los materiales y la instalación. El precio de las tuberías de acero inoxidable es aproximadamente un 20 % supe-rior. Sin embargo, existen métodos de mecanización muy eficaces que han conseguido rebajar los precios.Muchos fabricantes ofrecen tablas en las que se detallan las condiciones óptimas para cada material. Conviene pues estudiar dichas tablas antes de tomar cualquier decisión y tener en cuenta la carga que habrán de soportar durante el servicio futuro las tuberías para hacerse una idea de las necesi-dades. Esa será la única manera de realizar la elección correcta.

d) Importante: la conexión correcta de las tuberíasLos tramos de tubería deben soldarse o pegarse o bien atornillarse y pegarse entre sí. Aunque esto dificulte su sepa-ración posterior, este tipo de uniones reducirán al mínimo el peligro de fugas.

m³/h m³/min

Longitud de la tubería (m)

Demanda de aire Diámetro nominal Pérdida de presión

Presión del sistema (bar)

Elairecomprimidoesunmedioenergéticomuyversátilyflexible,pero no precisamente barato.Su uso se amortiza tan sólo si la producción, el tratamiento yla distribución están perfecta-mente ajustados entre sí. Para

ello son necesarias una plani-ficación e instalación correctas de la estación de compresores, así como el dimensionado justo yelbuendiseñodelareddeairecomprimido.

9. Cómo evitar pérdidas de energía (1) Puntos importantes para la planificación y la instalación de una red de aire comprimido

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1

2

3

4

5

Total máx. 0,80 bar

1. Requisito básico: aire comprimido seco Al planificar una red de aire compri-mido nueva se pueden evitar muchos fallos y, con ellos, problemas futuros. Sin embargo, el saneamiento de una red ya existente suele presentar más dificultades. Se tratará de un caso especialmente complicado si se con-tinúa alimentando el sistema con aire húmedo. Antes de comenzar con el saneamiento es imprescinbible que exista una unidad central de secado.

2. ¿Qué hacer en caso de grandes caídas de presión en la red?Si las caídas de presión siguen siendo grandes después de la instalación de aparatos de tratamiento adecuados, la razón de las mismas serán depósitos en las tuberías. Estos depósitos se forman por las impurezas que arrastra el aire comprimido y que van reduciendo la sección disponible de la tubería al mínimo.

a) Cambiar o limpiar por soplado Si los depósitos ya se han endurecido, la mayoría de las veces será nece-sario cambiar los tramos de tubería

sanear conducciones anulares consiste en instalar tuberías cruzadas (ilustra-ción 2).

3. Cálculo y eliminación de fugas Las medidas de saneamiento sola-mente alcanzarán resultados óptimos si se eliminan también las fugas de la red de aire.

a) Determinación de las pérdidas totales por fugas Antes de empezar a buscar los puntos de escape en las tuberías, habrá que determinar el alcance total de las pér-didas por fugas. Para ello existe un método relativamente sencillo con ayuda del compresor. Primero habrá que desconectar todos los consumi-dores de aire y medir los periodos de

afectados. Sin embargo, es suficiente limpiar las tuberías soplando con aire comprimido y secarlas a continuación si las impurezas no han llegado a reducir notablemente su sección.

b) Instalación de tuberías adicionales Una buena solución para tuberías que hayan perdido buena parte de su sec-ción por depósitos consiste en instalar tramos de tubería paralelos conectados a la primera. Si el estrechamiento de las tuberías es extremo, es conveniente instalar un anillo completo suplemen-tario (ilustración 1). Si dimensionamos este segundo anillo correctamente, además del efecto principal deseado (reducción de las pérdidas de presión), conseguiremos una mejor distribución del aire comprimido. Otra posibilidad de

conexión del compresor (ilustración 3).Usaremos los resultados para calcular las fugas según la fórmula siguiente:Leyenda:VF = Volumen de fugas (m³/min)VC = Flujo volumétrico del compresor (m³/min)∑x = t1 + t2 + t3 + t4 + t5Tiempo en que el compresor ha funcionado con carga (min) T = Tiempo total (min)

b) Cálculo de las fugasen los consumidoresPara calcular las fugas en los consu-midores, primero conectaremos todas las herramientas, máquinas y aparatos neumáticos y mediremos la suma de todas las fugas (ilustración 4). Des-pués, cerraremos las válvulas de cierre de las conexiones y mediremos las fugas de la red de tuberías (ilustración 5). La diferencia entre ambas representará la fuga total en consumidores, su gri-fería y conexiones.

4. ¿Dónde suele encontrarse la mayoría de las fugas?La experiencia demuestra que aprox. un 70 % de las fugas se dan en los últimos metros, es decir, en los puntos de toma de la red de aire. Estos puntos de fuga pueden localizarse exactamente con agua jabonosa o sprays especiales. Las conducciones principales no suelen presentar grandes fugas a no ser que se trate, por ejemplo, de una red que

antes era húmeda y que estaba equi-pada con juntas viejas de cáñamo que se hayan secado por usar la red con posterioridad para aire seco. Recomen-damos usar ultrasonidos para localizar las fugas en la red principal. Una vez que se han medido y eliminado las fugas y que la sección de las tuberías se ha adaptado a las necesidades del flujo, la red de aire comprimido podrá darse por saneada.

Ilustración 1: saneamiento de una tubería de aire comprimido instalando un segundo anillo de distribución

VC x ∑ tx

TVF =

Ilustración 2: ampliación de la capacidad de flujo instalando tuberías cruzadas

Ilustración 3: determinación de fugas por medición de los periodos de conexión del compresor con consumidores desconectados

Ilustración 5

Ilustración 4: medición de fugas de los consumido-res de aire comprimido

Sob

repr

. ser

vici

o

Tiempo T

t1 t2 t3 t4 t5

Año tras año, miles de eurosse disuelven en el aire, nunca mejordicho.Elmotivo:lasredesde aire comprimido viejas o mal mantenidas disparan el con-sumo de energía de los sistemas neumáticos. Los usuarios que

quieran dar solución a este pro-blema deberán ponerse manosalaobra.Acontinuaciónleofre-cemos una serie de consejos para sanear las conducciones de su red de aire comprimido.

10. Cómo evitar pérdidas de aire comprimido (2) Puntos importantes para el saneamiento de una red de aire comprimido

22 23

Ilustración 3: gracias a diversos

procedimientos y apa-ratos de medición se puede

calcular el consumo de aire de los aparatos existentes y las presiones máxima y mínima. Estos datos de medición sir-ven como base para una pla-

nificación óptima de la estación de compresores.

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 correcta. La estación debe ser capaz en cada caso de producir aire compri-mido en la cantidad y calidad exactas y a buen precio.

1. El buen asesoramiento es determi-nante para la economía del sistema Para responder a todas estas exigen-cias, el sistema de aire comprimido tendrá que estar perfectamente adap-tado al uso, a su lugar de instalación y a las condiciones ambientales. Debe estar formado por compresores, apa-ratos de tratamiento y conducciones de dimensiones correctas, contar con sis-temas de control eficaces, una técnica de ventilación adecuada, un buen sis-

correcta de los elementos técnicos, puesto que los mayores potenciales de ahorro se encuentran justamente en el consumo energético y en el manteni-miento, y no en el precio de adquisición de los equipos.

tema de tratamiento de condensados y, a ser posible, un sistema de recupera-ción del calor. Esta es precisamente la idea en la que se basa el sistema de ahorro energético KAESER (KESS). Este sistema incluye el análisis de la demanda de aire, la planificación

(ilustración 1), la realización del proyecto, la formación posterior y el servicio de aten-ción al cliente. Los puntos más importantes son la calidad del asesoramiento y la elección

sistema asistido por ordenador, si los com-presores soportan la carga correcta, si los sistemas superiores de control siguen estando programados adecua-damente y si las fugas de la instalación se encuentran dentro de los límites de tolerancia. ADA debe entrar en acción también cuando

quieran sustituirse com-presores 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 un sis-tema superior de control adecuado (ilustración 4).

d) Cambio en las condiciones de aplicación del aire comprimido En este caso debe requerirse igual-mente el consejo de un experto, ya que en muchas ocasiones se puede alcanzar un gran ahorro eligiendo la técnica de tratamiento adecuada o ajustando la presión correctamente.

Proyecto de aire comprimido

Compresores

Presiónde trabajo mín. precisa en el consumidor de aire

Pérdida de presión en la tubería

Pérdida de presión en filtro de carbón activo

Pérdida de presión mín. (principio)

Pérdida de presión máx. (cambio)

Pérdida de presión filtro submicrónico

Pérdida de presión mín. (principio)

Pérdida de presión máx. (cambio)

Pérdidad de presión secador

Diferencia de regulación compresores

Presión máx. compresores

Ilustración 4: la gráfica muestra la potencia absor-bida por la instalación vieja (curva superior) y por la nueva (curva inferior).

Ilustración 1: con ayuda de modernos sistemas de diseño 3-D por ordenador se pueden plani-ficar estaciones de aire comprimido hasta el último detalle y ajustarlas a las necesidades del usuario.

Ilustración 2: el futuro usuario recibe un for-mulario especial que servirá como base para la planificación. El formulario puede descargarse directamente desde la página web de KAESER: www.kaeser.com (apartado "Services"/"Planning and Consultation"/"Analysis").

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

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 especial (ilustración 2).

La información conseguida servirá a los expertos de KAESER para calcular la demanda de aire comprimido y deter-minar el equipo necesario para cubrirla. El formulario incluye todos los aspectos impor-tantes para la producción económica y ecológica de aire comprimido.

b) Ampliación y modernización Al contrario de lo que sucede en

el caso de una planificación inicial, en un proyecto de ampliación se cuenta con numerosos puntos de apoyo para adaptar la estación resultante a las necesidades reales.

KAESER pone a disposición del cliente los procedimientos y aparatos de medi-ción 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 (ilustración 3).

c) Control de la eficaciade estaciones ya existentesTambién en el caso de estaciones ya instaladas se recomienda comprobar de vez en cuando, con ayuda de un

Las estaciones de aire com-primido modernas son, en la mayoríade los casos, sistemascomplejos que sólo funcionarán de manera económica si este hecho se tiene en cuenta en la planificación, ampliación y

modernización. Para este fin,KAESERcuentaconuna oferta de servicios. Este serviciocombina elementos probadosduranteaños,comosonloscom-ponentes de aire comprimido o el asesoramientoylaasistenciaalusuario,conlasnuevasposibili-dades que ofrece actualmente el tratamiento de datos aplicado al aire comprimido.

11.Planificacióncorrectade estaciones de aire comprimido (1) Análisis de la Demanda de Aire (ADA)

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El KAESER Energy Saving System (KESS) incluye entre otras cosas un cálculo de optimización por ordenador con el que se puede elegir rápidamente la variante más adecuada para producir el aire comprimido de cada usuario. La base para planificar estaciones nuevas es un formulario detallado que el usuario rellena con ayuda del experto en aire comprimido de KAESER y que tiene en cuenta el consumo futuro y sus oscilaciones previsibles. En el caso de una estación ya existente, el sistema ADA (Análisis de la Demanda de Aire) facilita un informe sobre su funciona-miento característico que sirve de base para el mismo cálculo.

2. Lo mejor es combinarEn la mayoría de los casos, la mejor solución consiste en una combinación de compresores de potencias distintas que armonicen perfectamente entre sí. Por regla general se trata de compre-sores grandes que soportan la carga base y que están combinados con máquinas más pequeñas que llevan la carga punta. El sistema superior de control es el responsable de que se reparta equitativamente el consumo específico de potencia. Para tal fin, elegirá automáticamente la combina-ción ideal de compresores de carga base y carga punta en cada momento, controlando un grupo de hasta 16 compresores y dentro de un margen de presión de solamente 0,2 bar. Los sistemas de control inteligentes, como Vesis y el nuevo Sigma Air Manager de Kaeser, cumplen estas funciones. Estos

1. Cálculo por ordenadorPara optimizar una estación ya exis-tente, se introducen en el ordenador los datos técnicos de los compresores que la forman y de las variantes que serían posibles. El sistema KESS calcula en poco tiempo la variante óptima y el ahorro que se puede alcanzar. Al rea-lizar este cálculo se considera no sólo el consumo energético puntual con una demanda de aire concreta y unas pér-didas determinadas, sino que se facilita además una visión exacta del consumo de potencia de la instalación durante todo su tiempo de servicio (ilustración 1). De esta manera es posible reco-nocer y reparar puntos débiles en las fases de carga parcial. El resultado es una clara información sobre el ahorro que se puede conseguir y la amortiza-ción de la instalación.

sistemas de control pueden intercam-biar datos con los compresores y otros componentes de la estación, como pur-gadores de condensados, secadores, etc. por medio de una conexión bus. Además, es posible conectarlos al sis-

tema central de mando y transmitirle todos los datos disponibles.

3. Optimización constructivaLa planificación y la modernización de una estación de compresores deben adaptarse al máximo a las condiciones de espacio. Los sistemas modernos de planificación, como los que usa KAESER, son de gran ayuda. No sólo facilitan planos y esquemas TI (tuberías e instrumentación), sino que ofrecen también diseños por ordenador en 3 dimensiones y animaciones. Esto hace posible, por ejemplo, instalar la eco-nómica refrigeración por aire incluso en casos de espacio muy limitado y ahorrar así un 30 % – 40 % de costes con respecto a una refrigeración por agua. Otra ventaja adicional es que se pueden detectar y eliminar deficiencias o causas de avería desde la misma fase de planificación, mejorándose así la estructura de la instalación (ilustra-ción 2 a – c).

4. Optimización del funcionamiento y el control Para asegurar la economía del sumi-nistro de aire comprimido a largo plazo debe conseguirse una buena relación entre los costes y el rendimiento, en primer lugar, y procurar la transpa-rencia necesaria para un buen control de la estación, en segundo lugar. La base para conseguirlo viene dada por el sistema de control interno del com-presor, Sigma Control, un PC industrial con cinco modos de control progra-

mables y que permite registrar datos y transmitirlos a una red. El Sigma Air Manager, otro ordenador industrial, cumple sus mismas funciones, pero a nivel de controlador master (ilustra-ción 3). Además del control adaptado al uso y la vigilancia de la estación, su función consiste en registrar todos los datos relevantes y enviarlos a una red informática (Ethernet). La transmisión de datos puede tener lugar por un ser-vidor de Internet o por el software Sigma Control Center. El Sigma Air Manager ofrece una visión general de todos los compresores de la estación y de sus datos más importantes en el ordenador en colaboración con el sistema de visua-lización "Sigma Air Control". Gracias a este sistema es posible reconocer de un vistazo si la estación está funcionando sin problemas, si hay avisos de avería o mantenimiento y cuál es la presión de servicio. El usuario puede decidir cuán detallada ha de ser la información. A su disposición se encuentran los eventos de servicio, representaciones gráficas del consumo energético, la demanda de aire y el nivel de presión, así como fechas para trabajos de mantenimiento preventivo. Este moderno instrumento de control contribuye notablemente a que la estación de aire comprimido suministre siempre la cantidad y calidad de aire necesarias a un coste óptimo.

Ilustración 1: comparación del consumo energético de una estación de compresores ya existente con las posibles variantes en el curso de un día y dependiendo de la demanda de aire

Ilustración 2 a: plano de la estación de compreso-res de una fábrica de automóviles

Ilustración 2 b: esquema TI de la misma estación de compresores

Ilustración 2 c: animaciones tridimensionales por ordenador permiten realizar paseos virtuales y crear imágenes virtuales de la futura estación desde la misma fase de planificación.

Ilustración 3: el nuevo sistema de control "Sigma Air Manager" permite que todos los componentes de la estación funcionen armónicamente, ofrecien-do una mayor disponibilidad y un mejor control de la producción de aire comprimido.

Altura del local, 5 m

Conducción de con-densados

¿Unpozosinfondoounabuenahucha? La producción de aire comprimido puede ser tanto lo primero como lo segundo. La fórmula mágica es la optimiza-cióndelsistema.Consuayudapodría ahorrarse más de un

30 % de la energía consumida en la industria europea para la producción de aire comprimido. Lamayorpartedeestoscostes,de un 70 % a un 80 %, es conse-cuencia directa del consumo de energía. Y la energía no se va haciendocadavezmásbarata,sino todo lo contrario, por lo que cada vez es más importante para el usuario encontrar la solución de aire comprimido más eficazdesde el punto de vista del con-sumo energético.

12.Planificacióncorrectade estaciones de aire comprimido (2) Cálculo de la producción más económica de aire comprimido

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La condición indispensable para realizar este análisis y lograr una opti-mización del sistema es una buena y estrecha colaboración entre el usuario y el especialista en aire comprimido. Esto significa, entre otras cosas, que el usuario habrá de poner a disposición del especialista toda la información con la que cuente desde el principio.

1. Información obtenida del usuario a) Plano de distribuciónPara la orientación general es nece-sario un plano de distribución de la empresa (ilustración 1). Debe incluir la red general de distribución de aire com-primido, las conducciones de enlace y los puntos de alimentación de la esta-ción de compresores. Además, deben indicarse datos sobre el dimensionado de las tuberías y los materiales, así como sobre los puntos de mayor con-sumo y las tomas de aire que exigen condiciones especiales de presión o de calidad.

este procedimiento tendrá lugar de forma centralizada o descentralizada y qué clases de calidad se precisan. Naturalmente, vuelven a ser impor-tantes también los datos técnicos de los componentes. Un diagrama de flujo puede servir como guía general (ilustración 2).

e) Control y vigilancia de la estaciónLa armonización de los compresores entre sí y su rendimiento conjunto son los puntos que más influyen en la eco-nomía de la estación de compresores,

b) Campos de aplicación del aire comprimido Dado que el aire comprimido es un medio muy versátil, serán impres-cindibles 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, herra-mientas rotatorias, para limpieza, como aire de procesos, etc.

c) Compresores instaladosJunto a los modelos y tipos de com-presores, deberán indicarse sus datos técnicos, como son la presión de ser-vicio, el caudal, la potencia que consumen, el tipo de refrigera-ción y, en caso de que proceda, el modo de aprovechamiento del calor generado.

d) Tratamiento del aire comprimidoEn el caso del tratamiento del aire es importante nombrar si

por lo que no podrá faltar una descrip-ción del sistema de control y vigilancia.

2. Entrevista usuario/especialista en aire comprimido Una vez recabados todos los datos anteriores, el especialista en aire com-primido deberá tener una entrevista con el usuario para que éste le explique el contenido de toda la documentación y para hablar sobre los problemas que presenta el sistema de aire comprimido actual. Entre ellos pueden encontrarse, por ejemplo, un nivel de presión dema-siado bajo o demasiado oscilante, una calidad insuficiente del aire comprimido, mal nivel de carga de los compre-sores o problemas con el sistema de refrigeración.

3. Visita del sistema de aire comprimidoUna visita al sistema suele aclarar muchas dudas. En este caso se recomienda empezar en la zona pro-blemática, es decir, aquella donde se puedan dar, por ejemplo, grandes pér-didas de presión o una mala calidad del aire (ilustración 3). Por experiencia, los más problemáticos suelen ser los puntos finales de consumo. Por eso, les recomendamos seguir el orden siguiente:

a) Mangueras de conexión, regula-dores 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 com-probarse también su ajuste (presión de entrada y de salida) en condiciones

de carga (ilustración 4). Igualmente deberá comprobarse que los separa-dores 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 (ilustración 5).

b) Dispositivos de cierreEl estado de las conducciones que salen de la red principal influye tam-bién 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 obsta-culizan el paso de la corriente de aire, como las llaves de agua o las válvulas angulares.

c) Red principalEn esta red tendrán que buscarse los estrechamientos, responsables de las bajadas de presión.

d) Sistema de tratamiento de aire comprimidoLos criterios de control más importantes en este caso son el punto de rocío con-seguido (sequedad del aire) y la presión diferencial que se produce en cada caso. Dependiendo del campo de apli-cación, será pertinente proceder a otros

controles de calidad.

e) Estación de compresoresLa estación de compre-sores 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 compri-mido y el punto de medición desde el cual se controlarán los compresores.

f) Determinación de los puntos de mediciónTras la visita de inspección al sistema de aire comprimido existente, el espe-cialista puede determinar junto con el usuario los puntos de medición de la demanda de aire. Como mínimo, habrá

de realizarse una medición de la pre-sión antes y después del tratamiento y otra en la salida de la red de aire comprimido.

4. Medición de la presión yde 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 registra-dores graban los datos más relevantes y los transmiten a un PC, el cual con-feccionará un diagrama detallado de consumo. Así es posible reconocer las caídas de presión, las oscilaciones de consumo, las fases de marcha en vacío, los periodos de parada y de marcha 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 tam-bién una medición de las fugas. Este proceso se describe en el capítulo 10 (pág. 22) y exige para su realización un cierre selectivo de distintos sectores de la red durante un fin de semana.Ilustración 3: caída de presión en el sistema de aire comprimido

Ilustración 4: regulador de presión descentrali-zado con separador de agua: un auténtico derro-chador de energía

Ilustración 5: ¿agua en el sistema? (test)

¿Agua en el sistema?

Test abriendo la llave de bola

¿Sale agua al abrir?

Ilustración 2: esquema TI de la producción y el tratamiento de aire comprimido (borrador a mano)

Unidad Tratamiento

Esquema T + I (esquema) estación 2

Ilustración 1: plano de la red principal de aire com-primido de una empresa

Plano de la red con tramos diferenciados

Sala de compresores

Sala de compresores

Aire comprimido: Rojo = Conducción de 3“ Azul = Conducción de 2“ Verde = Conducción en el suelo Marrón = Conducción de ¾

Actualmente, son pocas las estaciones de compresores que pueden presumir de una estructuradecostesóptima.Enla mayoría de los casos seríaconvenientellevaracabourgen-temente una optimización del

sistema.Labaseparaelloesun análisis detallado de la demanda de aire, tal y como la ofrece elsistema ADA, que hemos des-crito ya en el capítulo 11, pág.24. En este capítulo preten-demosdescribircómosecalculala situación real de la demanda de aire en la práctica, paso a paso.

13.Planificacióncorrectade estaciones de aire comprimido (3) Análisis de la Demanda de Aire (ADA) y cálculo de la situación real

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El calor derivado por los compre-sores es un recurso ideal para ahorrar energía. Con la ayuda de los sistemas adecuados, es posible recuperar en forma de calor hasta un 94 % de la energía absorbida y volver a aprove-charla, lo cual reduce notablemente los costes de producción del aire compri-mido (ver capítulo 8: "Ahorro energético gracias a la recuperación del calor", pág.18). Pero además, en las instala-ciones dotadas de un sistema para la recuperación del calor deberá haber un sistema de refrigeración de calidad, con el cual podremos ahorrar un buen dinero: los costes de refrigeración por aire pueden resultar hasta un 30 % más bajos que los costes de refrigeración por agua. Por tanto, será preferible una refrigeración por aire siempre que exista la posibilidad de elegir.

1. El entorno de los compresores1.1 Un entorno limpio y seco es como un as en la manga En la Normativa (alemana) para la Prevención de Accidentes, VBG 16 (13.4 Compresores, § 12, apartado 1) se indica: "Los compresores deberán instalarse de manera que sean suficien-temente accesibles y que se garantice la refrigeración necesaria". Esta nor-mativa informa de que la temperatura ambiente del lugar de instalación de

1.3 Clima moderadoLa temperatura también tiene una gran influencia en la fiabilidad y en la necesidad de mantenimiento de los compresores: el aire de aspiración y de refrigeración no puede estar ni demasiado frío (a menos de +3 °C) ni demasiado caliente (a más de +40 °C)*. Este hecho deberá tenerse en cuenta en la planificación y en la construcción. En verano, la cara sur y eventualmente la cara oeste del edificio pueden verse sometidas a un fuerte recalentamiento por efecto de la radiación solar directa. En estos sectores pueden alcanzarse temperaturas de hasta +40 ó +45 °C, incluso en zonas de clima moderado. Por eso se recomienda no emplazar las aberturas para la aspiración del aire en lugares castigados por el sol. El tamaño de las aberturas dependerá de la potencia de los compresores y del tipo de refrigeración.

2. Ventilación de la sala de compresores Será muy importante elegir el sistema de ventilación correcto para cada sala de compresores, no sólo en el caso de equipos refirgerados por aire, sino

compresores refrigerados por aire o aceite no debe superar los +40 °C. Además, el artículo 15 añade: “[...] En el espacio de aspiración de los compre-sores no deberán liberarse sustancias peligrosas". Este tipo de normativas deben entenderse como un mínimo exigible, ya que su objetivo es reducir al mínimo el riesgo de accidentes. Si nuestro objetivo es un servicio econó-mico de los compresores y reducir la necesidad de mantenimiento, debe-remos ir más lejos.

1.2 La sala de compresores no es un trasteroPara empezar, la sala de compresores no debe convertirse en un trastero: no deberán almacenarse en ella enseres de otra índole, ni dejar que se acu-mulen polvo u otras impurezas. El suelo deberá ser resistente a la abrasión y, en caso ideal, deberá poder limpiarse con agua. Si el aire de aspiración y de refri-geración proceden de un ambiente muy cargado de polvo, partículas de hollín o similares, será imprescindible una filtración preliminar intensiva. Incluso en condiciones de servicio normales, el aire de aspiración y refrigeración deberá purificarse con filtros integrados en los compresores.

también en el de unidades refrigeradas por agua. En ambos casos deberá deri-varse el calor generado en el interior de los compresores y por los motores eléctricos de accionamiento. En total, este calor corresponde a un 10 % de la potencia de accionamiento absorbida por el compresor.

3. Modos de refrigeración3.1 Refrigeración natural (ilustración 1)El aire de refrigeración es absorbido y calentado por el compresor, a con-tinuación sube y sale, ayudado por la sobrepresión, por una abertura de salida localizada en la parte superior. Este tipo de refrigeración solamente es recomendable en algunos casos excepcionales y para compresores de potencias por debajo de 5,5 kW, ya que la irradiación solar o la incidencia del viento sobre la abertura de salida del aire pueden llevar a un mal funciona-miento de la refrigeración.

3.2 Refrigeración artificialEste método, practicado con frecuencia, está basado en una corriente de refrige-ración dirigida artificialmente. Deberá contarse con un control por termos-tato para evitar temperaturas inferiores a +3 °C en invierno. Temperaturas demasiado bajas podrían perjudicar el funcionamiento de los compresores, la evacuación y el tratamiento de los condensados. El control por termos-tato es necesario porque las salas de compresores con ventilación artificial se encuentran a una cierta presión negativa que dificulta la salida del aire caliente hacia el exterior. Existen dos modalidades de refrigeración artificial:

3.2.1 Ventilación con ventilador externo Consiste en instalar un ventilador con regulación por termostato en la aber-tura de salida del aire, que aspirará hacia el exterior el aire calentado por los compresores (ilustración 2). Para esta modalidad, será importante no quedarse cortos al dimensionar la abertura de aspiración del aire (parte inferior derecha en ilustración): en caso contrario se produciría una depre-

sión demasiado elevada en la sala, acompañada de fuertes ruidos por la velocidad excesiva de la corriente de aire. Además, perjudicaría la refrigera-ción de la sala. El sistema de ventilación deberá diseñarse de manera que el aumento de temperatura provocado por el calor que derivan los compre-sores no supere los 7 K, ya que de lo contrario podría producirse un corto-circuito térmico y los compresores se pararían. Tampoco debemos olvidar que un ventilador externo supone un gasto adicional de energía.

3.2.2 Ventilación con canal de salida (ilustración 3) Los compresores de tornillo modernos, compactos y totalmente encapsulados, ofrecen la posibilidad de aplicar un sistema de refrigeración ideal con la ayuda de un canal de escape: el compresor aspira el aire de refrigeración por medio de una aber-tura y expulsa después el aire caliente a través de un canal que lo conduce directamente al exterior de la sala de compresores. La ventaja decisiva de este método radica en que es posible calentar mucho más la corriente de ventilación, hasta unos 20 K aproxi-madamente, con lo cual se reduce la cantidad de aire de refrigeración nece-saria. Normalmente, los ventiladores instalados de serie en los compresores son suficientes para expulsar el aire, es decir, que al contrario de lo que sucede con un ventilador externo, en este caso no sería necesario un consumo adicional de energía. Ahora bien, esto sólo será posible si no se sobrepasa la presión residual de los ventiladores. Además, el canal de escape deberá estar equipado con una escotilla regu-lada por un termostato (ilustración 4) con el fin de evitar el enfriamiento exce-sivo de la sala en invierno. Si se instalan en la misma sala secadores que tam-bién estén refrigerados por aire, habrá que procurar que la refrigeración de unos no influya negativamente en la de los otros. A temperaturas por encima de + 25 °C es recomendable aumentar la corriente de aire de refrigeración con un ventilador adicional regulado por termostato.

Ilustración 1: estación de compresores con refrigeración natural: para unidades por debajo de 5,5 kW

h

Ilustración 4: una escotilla regulada por termosta-to crea el equilibrio térmico

Entrada de aire del exterior

Rejilla de circulación

Ilustración 3: refrigeración artificial con ventilador externo: para unidades desde 11 kW

Entrada de aire, por ejemplo, del almacén

Ilustración 2: refrigeración artificial con ventilador externo: para unidades de 5,5 a 11 kW

Estación de compresores con canal de salida: la variante de ventilación por aire más eficaz

*)LoslímitesdetemperaturaindicadosserefierenalascondicionesclimáticasdeCentroeuropayalequipamientoestándar de una estación de compresores.

Los compresores transforman el 100 % de la energía que absorbenencalor.Uncompresorde 18,5 kW produce durante su funcionamiento calor suficientecomo para calentar una casa unifamiliar. Por esta razón, la

refrigeracióneficazde lasesta-ciones de aire comprimido es imprescindible para garantizarsubuenfuncionamiento.

14.Planificacióncorrectade estaciones de aire comprimido (4) Refrigeración eficaz de la estación: refrigeración por aire

30 31

Buscar la máxima eficacia en la produc-ción del aire comprimido vale la pena para el usuario por varios motivos: la seguridad de suministro se verá mejorada, al tiempo que los costes de producción de aire comprimido y el consumo energético se reducirán. El potencial es enorme: Según el estudio "SAVE II" de la UE, los com-presores europeos consumieron en el año 2000 80 millardos de kWh, de los que al menos el 30 % podría haberse ahorrado.

1. ¿Qué se entiende por economía óptima? La economía de un sistema de aire comprimido se refleja directamente en sus costes. El óptimo alcanzable en cada caso será distinto, dependiendo de las condiciones de servicio y pro-ducción. Los periodos de marcha de los compresores, el nivel de presión y otros parámetros comerciales son decisivos. Vemos aquí un ejemplo de sistema optimizado con una estación de com-

Manager", ambos basados en un PC industrial, informan de modo exacto sobre los intervalos de mantenimiento de los componentes de la estación, permitiendo realizar un mantenimiento preventivo y ajustado a las necesidades.

El resultado son unos costes menores de mantenimiento, una mejora de la economía y la fiabilidad del sistema y, en con-secuencia, una mayor seguridad de la producción.

2.2 Uso de herramientas neumáticas adecuadasEl peligro de ahorrar en lo que no se debe no acecha solamente en la pro-ducción del aire comprimido, sino también en el consumo. Por ejemplo, cuando se adquieren máquinas de pro-ducción a buen precio, pero que exigen una presión de servicio mayor. El hecho de tener que elevar la presión del aire o ampliar el sistema de producción de aire comprimido supondrá un gasto mucho mayor que si se adquieren máquinas capaces de funcionar a una presión menor (por ejemplo, a 6 bar). Por esta razón debería crearse una directiva para la compra de máquinas de producción que tenga en cuenta no solamente la alimentación eléctrica, sino también la de aire comprimido.

presores refrigerada por aire: tiempo de funcionamiento, 5 años; precio de la corriente eléctrica, 0,08 €/kWh; tipo de interés, 6 %; sobrepresión de servicio, 7 bar; calidad del aire comprimido según la ISO 8573-1: aceite residual

clase 1, polvo residual clase 1, agua residual clase 4 (ilustración 1). Este ejemplo demuestra, entre otras cosas, que, incluso en condiciones óptimas, el consumo energético sigue suponiendo la mayor parte de los costes, alcan-zando el 70 %.

2. Economía a largo plazoPara asegurarnos de que nuestra pro-ducción de aire comprimido va a seguir siendo eficaz durante mucho tiempo, habremos de tener en cuenta algunos puntos importantes:

2.1 Mantenimiento adaptado a las necesidadesLos controladores internos modernos como "Sigma Control" y los con-troladores master como "Sigma Air

2.3 Nuevas exigencias de producción2.3.1 Variación del consumo de airea) Modificación de la producciónLas diferencias de consumo de aire entre los distintos turnos de producción están a la orden del día. Con frecuencia no se da a este factor la importancia que merece, y puede suceder que, después de una reforma, los compre-sores funcionen con carga insuficiente en un turno determinado mientras que en otro la demanda sea tan grande que se agoten incluso las reservas de seguridad. Por esa razón, el suministro de aire comprimido deberá adaptarse a las condiciones cambiantes de la producción.

b) Ampliación de la producciónEn caso de una ampliación, no sólo deberán aumentar las potencias de los compresores, sino también la capa-cidad de las tuberías y de los aparatos de tratamiento del aire. A la hora de ampliar la capacidad de producción de una fábrica realizando una reforma en un sistema ya existente, es recomen-dable medir y documentar el consumo de aire real de la instalación (ilustra-ción 2), y recabar información lo más detallada posible para poder adaptar la producción de aire comprimido a las necesidades.

2.3.2 Seguridad en el suministroEs habitual equipar las estaciones de aire comprimido con un com-

presor de reserva. Sin embargo, en el tratamiento del aire comprimido suelen no preverse reservas de seguridad. Si el consumo de aire comprimido aumenta, el compresor en stand by se pondrá en marcha, pero la calidad del aire comprimido sufrirá un empeo-ramiento por falta de capacidad de tratamiento. Por lo tanto, por cada com-presor de reserva que se instale, será lógico instalar también los aparatos de tratamiento correspondientes (seca-dores, filtros) (ilustración 3).

2.3.3 Cambios en la calidad del airePara aquellos casos en los que se pre-cise una mejora de la calidad del aire, la primera cuestión será si se trata de una mejora generalizada o solamente para una parte del aire comprimido que se produce. En el primer caso no será suficiente con cambiar o mejorar el equipo central de tratamiento del aire, sino que también habrá que lim-piar las tuberías que hayan conducido hasta ese momento un aire con mayor contenido de impurezas. En el segundo caso es conveniente montar un sistema descentralizado de tratamiento capaz de suministrar la calidad deseada (ilustración 4). Para garantizar dicha calidad deberá instalarse un dispositivo para limitar el volumen de flujo de calidad supe-rior. De otro modo, el sistema de tratamiento podría sufrir una sobrecarga de flujo, ya que estará diseñado para un caudal máximo, como es natural.

2.4 Control de fugasLas fugas aparecen incluso en las redes de aire comprimido mejor mantenidas, y además tendrán tendencia a ir cre-ciendo. Estos escapes pueden provocar grandes pérdidas de energía. La causa principal de las fugas es el desgaste de las herramientas, mangueras y demás componentes. Por eso es vital observar

si existen daños de este tipo en la insta-lación y tomar las medidas necesarias inmediatamente. Además, es recomen-dable medir con regularidad el alcance total de las fugas con ayuda de medios modernos de control y monitorización, como el "Sigma Air Manager". Si se registra un aumento de las pérdidas de aire, las fugas deberán localizarse y repararse.

3. La gestión correcta de los costeses una garantía de ahorroLos datos analíticos recabados durante la planificación, una vez actualizados, son interesantes también para el ser-vicio posterior. Pero no será necesario realizar análisis adicionales para reco-pilar datos posteriormente. Sistemas como Sigma Air Manager hacen el tra-bajo por usted. Así se crea una base ideal para realizar auditorías de aire comprimido online, lo cual contribuye también a una mejor gestión de los costes (ilustración 5). Cuantos más usuarios mejoren la transparencia de sus costes de aire comprimido, saquen provecho de su potencial de ahorro y den importancia

al alto rendimiento energético al adquirir los componentes de

su estación de aire comprimido, más cerca estaremos de reducir el consumo energético en un 30 % o más, con todas las consecuencias positivas que esto supone para las cuentas de las empresas y para el medio ambiente.

Ilustración 1: estructura de los costes de un siste-ma de aire comprimido optimizado

Ilustración 3: los compresores de reserva deben contar también con una unidad extra de trata-miento para garantizar la calidad del aire.

Ilustración 2: aparato para medir el consumo de aire comprimido. El flujo volumétrico se averigua midiendo la presión diferencial con ayuda de una tubería de medición instalada en la conducción de aire.

Ilustración 4: estación con unidades de tratamiento para dos calidades diferentes de aire comprimido

Ilustración 5: con una gestión sistemática, el usuario tendrá los costes de aire com-primido siempre bajo control.

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Base de cálculo: 0,08 euro/kWh Tiempo de marcha: 5 años Tipo de interés: 6 %.

Sobrepr. de servicio: 7,5 bar Refrig. por aire Calidad del aire comprimido Aceite 1 (acorde a la ISO 8573-1) Polvo 1 Agua 4

Reducción del con-sumo energético y

los costes

Reducción del con-sumo energético y

los costes

En las páginas 20-31 hemosexpuesto los puntos más impor-tantes para el saneamiento de redes de aire comprimido yaexistentes y cómo se planificauna nueva estación de compre-sores de manera eficaz. Unaplanificación y una realización

del proyecto centradas en elconsumo energético y en loscostes suponen, como máximo, la mitad del trabajo. Los usua-rios que pretendan asegurarse la economía del sistema a largo plazodeberánprocurartambiénunservicioeficazde laproduc-ción de aire comprimido.

15. Gestión correcta del sistema de aire comprimido Asegure la fiabilidad y la optimización de los costes a largo plazo

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Cada vez más usuarios eligen KAESER Kompressoren

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RedacciónPublica: KAESER KOMPRESSOREN GmbH, Carl-Kaeser-Str. 26, 96450 Coburg, Alemania. Teléfono: +49 9561 640-0; telefax: 09561 640-130; e-mail: [email protected]. Internet: www.kaeser.com Redacción: Michael Bahr (Dpto. de Prensa), Erwin Ruppelt Diseño/grafismo: Martin Vollmer, Ralf Günther Fotografía: Marcel Hunger Impresión: Schneider Printmedien GmbH, Reußenberg 22b, 96279 Weidhausen Para la reproducción de este catálogo, aunque sólo sea parcialmente, deberá contarse con una autorización por escrito del editor.

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