Post on 12-Mar-2020
COCLES S.A.
Aire Libre de Aceite
Selección de Tecnologías
en compresores de tornillos
Carlos I. González
Director
Selección de Tecnologías2
Tecnología de Aire Libre de Aceite
Antes de definirnos por una tecnología específica , debemos respondernos algunas
preguntas esenciales:
• Mi clase/tipo de aplicación requiere aire libre de aceite?
• Puedo aceptar algo de aceite en el aire comprimido?
• Que consecuencias puede tener para mi proceso productivo que una cierta
cantidad de aceite ingrese al sistema de aire?
• Cuanto tiempo puedo parar para mantenimientos del sistema de aire?
• Cuales son los costos de:
– una parada de producción?
– una reducción de la calidad del producto?
– energía requerida para generar el aire comprimido?
Principales preguntas
Selección de Tecnologías3
Dos sistemas según las tecnologías
Aire Libre de Aceite
Compresor
lubricado
(Contact Cooled)
Filtro de Alta
eficiencia
Filtro de
Vapores de
Aceite
Filtro
General
Secadora
Oil carryover
0.5 mg/m3
Oil carryover
0.01 mg/m3
Oil carryover
<0.003 mg/m3
Compresor
libre de aceiteSecadoraFiltro General
Selección de Tecnologías4
Existe otros dos elementos a considerar:
– Costo de Inversión
– Costos y Tiempos de Mantenimiento.
Que es lo más importante?
Costos de Inversión
Oil Free Air Technologies
Inversión
Costos y Tiempos de Mantenimiento
Selección de Tecnologías5
• Cuestiones
– Riesgo de ingreso de aceite a la
instalación
– Influencia de la temperatura
– Caída de presión
– Costos de consumibles
– Consumo energético
Análisis
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado
• Beneficios
– Bajos costos de Inversión
– Tecnología más conocida de aire
comprimido
Compresor
lubricado (CC)
Filtro de Alta
eficiencia
Filtro de
Vapores de
Aceite
Filtro
General
Secadora
Selección de Tecnologías6
• La falla del compresor o del sistema de tratamiento puede provocar una entrada importante de aceite al sistema de aire
• Para reiniciar la producción deberemos limpiar el sistema de aire y esto puede demandar varios días
• 2 - 4 días de interrupción de la producción resultará en un fuerte incremento en los costos de la empresa
Resultado:
• Productos dañados
• Días de inactividad la producción
¿¿Cuánto va a costar??
Ingreso de aceite a la línea de aire
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado
Selección de Tecnologías7
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado
Efectos de la Temperatura en el filtrado
• La temperatura normal de descarga de un compresor es entre 30° y 40° C
• El acarreo de aceite a 30° C es mucho más alto que a las condiciones de referencia indicadas por los fabricantes ( normalmente 20°C)
• Cuando los enfriadores se ensucian, la temperatura de descarga del compresor aumenta aun más ,llegando fácilmente a los 40°C
Selección de Tecnologías8
Acarr
reo
en
mg
/m3
Temperatura en °C
Efectos de la Temperatura en el filtrado
Selección de Tecnologías9
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado
1 psig de caída de presión cuesta 0.5% más de energía
HE
AC
GP
Dryer
3 psid
Caída de presión
Nuevo 3 psid
Usado 5 psid
1,75 psid
• Compresor de 75 kW
• 8000 horas de operación /año
• Costo de energía: U$S 0.12
• 6.75 psid adicionales
• Costo Adicional de energía: 2400 U$S/Año
Nuevo 3 psid
Usado 5 psid
Selección de Tecnologías10
• Compresores lubricados insumen mayor atención y más
consumibles (elementos separadores, filtros , aceite, etc )
– GP y HE se cambian cada 4000 horas en condiciones normales
– AC debería cambiarse cada 500 horas para estar seguros de su eficacia.
• Extender los períodos de cambio implican riesgos de
contaminación del sistema
• Tambien implica:
Costo de los elementos
Costo de reposición y reemplazo de aceite
Tiempo necesario para cambios de elementos (mano de obra y
downtime)
Costos de Servicio
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado
Compresor
lubricado
HE ACGP Secadora
Selección de Tecnologías11
• Para alcanzar un aire libre de aceite deben utilizarse filtros de
carbón activado para remover los vapores de aceite del aire
comprimido
• Estos filtros no traen indicadores que nos muestren su grado de
uso por lo que, o los cambiamos cada cierto tiempo pero sin
saber si lo estamos sub-utilizando o sobre-utilizando, o tenemos
que poner algún tipo de accesorio bastante caro para conocer
su estado actual.
Remoción de vapores de aceite
Aire libre de aceite a partir de un compresor lubricado
Compresor
Lubricado
HE ACGP Dryer
Selección de Tecnologías12
• Cada vez que el compresor lubricado entra en carga, debe aumentar la
presión dentro del tanque separador .
• Esto representa un uso extra de energía.
• Un compresor de velocidad fija libre de aceite es más económico a
cargas parciales
Consumo de energía con cargas variables
Aire libre de aceite vs. Compresor lubricado (CC)
70%
95%
85%
Capacidad
Po
ten
cia
co
ns
um
ida
en
KW
Ahorros energéticos
Selección de Tecnologías13
• La tecnología Libre de Aceite es mas simple:
No hay contacto entre el aire y el aceite
No hay riesgos de contaminación del producto ni deterioros
Menos riesgos de paradas de producción
Menor costo energético ( menos pérdidas de carga)
Menos costos de consumibles
Menor tiempo necesario para control y monitoreo del equipo.
Compresor Libre de Aceite
Tecnología para Aire Libre de Aceite
Selección de Tecnologías14
Ventajas de los compresores Oil Free
• Oil Free vs CC Calculador SP Ver 1.0.xls
Selección de Tecnologías15
Ventajas de los Compresores Oil Free
Efectos de la Caída de Presión (Separador & Filtro coalescente)
Horas operando 150 1000 2000 4000 6000 8000
Caída de Presión en el Separador (psig) 3 4 5 7 9 11
Caída de Presión en el Filtro de Refrigerante (psig) 2 3 5 5 5 5
Caída de Presión Total(psig) 5 7 10 12 14 16
Potencia Adicional Requerida (%) 2,5% 3,5% 5,0% 6,0% 7,0% 8,0%
75
kW Oil Flooded
Compressor
Potencia perdida debido a la caída de presión (kW) 2,08 2,92 4,17 5,00 5,84 6,67
Tarifa Eléctrica (U$S / KWH) 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12
Costo Energético en U$S $ 38 $ 298 $ 500 $ 1.201 $ 1.401 $ 1.601
Pérdidas Totales por Año $ 5.037
Pérdidas Totales en 5 Años $ 25.186
Pérdidas Totales en 10 Años $ 50.371
Consumo de Refrigerante (Ingrese valores actuales)
Rotativo Lubricado ( Enfriado por contacto) 85 Litres
Rotativo Libre de Aceite 38 Litres
Ahorros en Refrigerante (por año) 47 Litres
Costo de Refrigerante por litro 39 U$S
Costo de Refrigerante ( por año) $ 1.833 USD
Costo de Refrigerante ( 5 años) $ 9.165 USD
Costo de Refrigerante ( 10 años) $ 18.330 USD
Total de Ahorros Potenciales con un Sistema con Compresor Libre de Aceite
Total Ahorros por año $ 6.870 USD
Total Ahorros en 5 años $ 34.351 USD
Total Ahorros en 10 años $ 68.701 USD
Pero Usted conseguirá mucho más que los ahorros económicos mencionados arriba…
(1) CONFIABILIDAD
- No correr riesgos de fallas debido a excesivas caídas de presión a través de los filtros en el sistema.
- Tuberías limpias; máquinas no afectadas por taponaminetos debidos al aceite, etc..
(2) PRODUCTIVIDAD
- No contaminación de los productos - reducción de la tasa de rechazos.
- No tener caídas de presión innecesarias implica tener un sistema con presión más estable.
- No habrá necesidad de reemplazar filtros regularmente lo cual le deja a su persnal de mantenimiento libre para otras tareas
(3) AHORROS ENERGETICOS
- Ahorros energéticos debidos a menores caídas de presión en el sistema.
- El compresor puede operar a menor presión. Esto reduce significativamente las demandas artificiales y las pérdidas.
(4) AMBIENTAL
- Mínimos costos de deposición de residuos líquidos
- Baja dependencia de Refrigerantes.