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Aire Libre de Aceite
Selección de Tecnologías
en compresores de tornillos
Carlos I. González
Director
COCLES S.A.
Tecnología de Aire Libre de Aceite
Principales preguntas
Antes de definirnos por una tecnología específica , debemos respondernos algunas
preguntas esenciales:
•
•
•
Mi clase/tipo de aplicación requiere aire libre de aceite?
Puedo aceptar algo de aceite en el aire comprimido?
Que consecuencias puede tener para mi proceso productivo que una cierta
cantidad de aceite ingrese al sistema de aire?
Cuanto tiempo puedo parar para mantenimientos del sistema de aire?
•
•
Cuales son los costos de:
– una parada de producción?
– una reducción de la calidad del producto?
– energía requerida para generar el aire comprimido?
2
Selección de Tecnologías
Aire Libre de Aceite
Dos sistemas según las tecnologías
Compresor
libre de aceite
Compresor
lubricado
(Contact Cooled)
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Selección de Tecnologías
Filtro General
Secadora
Filtro de Alta
Filtro Secadora
eficiencia
General
Filtro de
Vapores de
Aceite
Oil carryover
0.5 mg/m3
Oil carryover
<0.003 mg/m3
Oil carryover
0.01 mg/m3
Oil Free Air Technologies
Costos de Inversión
Existe otros dos elementos a considerar:
– Costo de Inversión
– Costos y Tiempos de Mantenimiento.
Que es lo más importante?
Inversión
Costos y Tiempos de Mantenimiento
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Selección de Tecnologías
Aire libre de aceite a partir de un
compresor lubricado
Análisis
Compresor
lubricado (CC)
Filtro de Alta
Filtro Secadora
eficiencia
General
• Beneficios
– Bajos costos de Inversión
– Tecnología más conocida de aire
comprimido
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Selección de Tecnologías
Filtro de
Vapores de
Aceite
• Cuestiones
– Riesgo de ingreso de aceite a la
instalación
– Influencia de la temperatura
– Caída de presión
– Costos de consumibles
– Consumo energético
Aire libre de aceite a partir de un compresor
lubricado
Ingreso de aceite a la línea de aire
•
La falla del compresor o del sistema de tratamiento puede provocar
una entrada importante de aceite al sistema de aire
•
Para reiniciar la producción deberemos limpiar el sistema de aire y esto
puede demandar varios días
•
2 - 4 días de interrupción de la producción resultará en un fuerte
incremento en los costos de la empresa
Resultado:
• Productos dañados
• Días de inactividad la producción
¿¿Cuánto va a costar??
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Selección de Tecnologías
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
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Selección de Tecnologías
Acarrreo en mg/m3
Efectos de la Temperatura en el filtrado
Temperatura en °C
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Selección de Tecnologías
Aire libre de aceite a partir de un compresor
lubricado
1 psig de caída de presión cuesta 0.5% más de energía
• Compresor de 75 kW
• 8000 horas de operación /año
AC
• Costo de energía: U$S 0.12
• 6.75 psid adicionales
HE
• Costo Adicional de energía: 2400 U$S/Año
1,75 psid
Dryer
Nuevo 3 psid
Usado 5 psid
GP
3 psid
Nuevo 3 psid
Usado 5 psid
9
Selección de Tecnologías
Caída de presión
Aire libre de aceite a partir de un compresor
lubricado
Costos de Servicio
• Compresores lubricados insumen mayor atención y más
consumibles (elementos separadores, filtros , aceite, etc )
– GP y HE se cambian cada 4000 horas en condiciones normales
– AC debería cambiarse cada 500 horas para estar seguros de su eficacia.
• Extender los períodos de cambio implican riesgos de
contaminación del sistema
• Tambien implica:
 Costo de los elementos
 Costo de reposición y reemplazo de aceite
 Tiempo necesario para cambios de elementos (mano de obra y
downtime)
Compresor
lubricado
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Selección de Tecnologías
GP Secadora
HE
AC
Aire libre de aceite a partir de un compresor
lubricado
Remoción de vapores de aceite
• Para alcanzar un aire libre de aceite deben utilizarse filtros de
carbón activado para remover los vapores de aceite del aire
comprimido
• Estos filtros no traen indicadores que nos muestren su grado de
uso por lo que, o los cambiamos cada cierto tiempo pero sin
saber si lo estamos sub-utilizando o sobre-utilizando, o tenemos
que poner algún tipo de accesorio bastante caro para conocer
su estado actual.
Compresor
Lubricado
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Selección de Tecnologías
GP
Dryer
HE
AC
Aire libre de aceite vs. Compresor lubricado (CC)
Consumo de energía con cargas variables
•
Cada vez que el compresor lubricado entra en carga, debe aumentar la
presión dentro del tanque separador .
Esto representa un uso extra de energía.
•
•
Potencia consumida en KW
Un compresor de velocidad fija libre de aceite es más económico a
cargas parciales
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95%
85%
Selección de Tecnologías
Ahorros energéticos
70%
Capacidad
Tecnología para Aire Libre de Aceite
Compresor Libre de Aceite
• La tecnología Libre de Aceite es mas simple:






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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.
Selección de Tecnologías
Ventajas de los compresores Oil Free
• Oil Free vs CC Calculador SP Ver 1.0.xls
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Selección de Tecnologías
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
2,5%
3,5%
5,0%
6,0%
7,0%
8,0%
6,67
Potencia Adicional Requerida (%)
75
kW Oil Flooded
Compressor
Potencia perdida debido a la caída de presión (kW)
2,08
2,92
4,17
5,00
5,84
Tarifa Eléctrica (U$S / KWH)
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
Costo Energético en U$S
Pérdidas Totales por Año
$
38
$
298
$
$
$ 1.201
$ 1.401
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
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500
Selección
de Tecnologías
- Baja dependencia de Refrigerantes.
- Mínimos costos de deposición de residuos líquidos
0,12
$ 1.601
¡ Muchas Gracias !
COCLES S.A.