Hoja técnica de compresores

aire
AHORRO DE ENERGIA EN COMPRESORES
Compresores doble etapa en serie.
Los Compresores de dos etapas tienen
a plena carga una ventaja energética
de entre el 11 y 13% por encima de los
compresores de tamaño equivalente de
una sola etapa, por dos razones
fundamentales:
1) La Compresión es dividida entre
las dos Etapas
En un compresor de una etapa operando
a 7kg/cm² a nivel del mar, el rango de
compresión es de 7,9 a 1 (en términos
absolutos). Un compresor de dos etapas
en serie operando a la misma presión
tendrá una relación de compresión de
2,8 a 1 en cada etapa (2,8 es la raíz
cuadrada de 7,9), obteniendo ahorros
energéticos en el compresor.
evitando comprimir dos veces el mismo
aire y, en consecuencia consumiendo
menor energía.
Los compresores tándem de dos etapas
serie TS de Sullair utilizan dos unidades
compresoras en un único diseño de tope
a tope con los que se obtiene mayores
eficiencias que con equipos monoetapa.
La serie TS de compresores tándem
ofrece eficiencias incomparables a plena
carga; ofreciendo a menudo una rápida
recuperación de la inversión gracias a los
ahorros energéticos. Con el control de
capacidad variable de la serie tándem,
conocido como válvula espiral, se puede
obtener eficiencias aún mayores operando a cargas parciales.
2) Se reducen la fugas internas
La menor diferencia de presión en las
dos etapas facilita la reducción de fugas,
UNA ETAPA
DOBLE ETAPA
Admisión
14.5 lb/pulg²
Relación de
compresión
2,8 a 1
Etapa
intermedia
41 lb/pulg²
Relación de Descarga
compresión 114.5
2,8 a 1
lb/pulg²
Admisión
14.5 lb/pulg²
Relación de
compresión 7,9 a 1
Descarga
114.5 lb/pulg²
Siempre.
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HOJA
TECNICA
AHORRO EN CARGAS PARCIALES
Los costos eléctricos de operar un compresor de aire continuamente por un año
son a menudo mayores que el precio de
compra del compresor en sí.
Es por eso que Sullair desarrolló la válvula
espiral, con ella, el compresor TS se
desempeña con incomparable eficiencia
a plena carga y en cargas parciales.
Generalmente provee un retorno de la
inversión de dos años medido en ahorros
energéticos.
Cómo funciona la válvula espiral
A medida que se modifica el consumo de
aire comprimido, el volumen de compresión varía, abriendo o cerrando en forma
progresiva lumbreras que conectan la
cámara de compresión con la aspiración
de la unidad compresora. Esto permite
el retorno de parte del aire aspirado de
vuelta a la zona de succión antes de ser
comprimido y que consuma energía. Es
decir que acorta o alarga la longitud
efectiva de compresión de los tronillos.
Al activarse automáticamente cuando
la unidad está operando bajo cargas
parciales y permitiendo la compresión
únicamente de la cantidad de aire
requerida, la válvula espiral incrementa
la eficiencia del proceso de compresión.
El resultado es mayor eficiencia en la
compresión y reducción de consumo
energético.
La capacidad de manejar cargas parciales eficientemente puede producir
ahorros energéticos de hasta el 17%,
adicionales al ahorro que genera la doble
etapa. Es decir que en los compresores
de la serie TS tandem se logran ahorros
de energía de entre 13% y 30%.
Por otro lado, al comprimirse el aire de
dos etapas y con la capacidad ajustandose a la demanda del sistema, cada
unidad se ve sometida a menos esfuerzos, extendiendose la vida útil de sus
componentes así como también la de
los rodamientos.
OPERACIÓN DE LA VÁLVULA ESPIRAL
Admisión
de aire
Admisión
de aire
Salida de aire
comprido
Volumen efectivo
de compresión
LUMBRERAS CERRADAS
Admisión
de aire
Salida de aire
comprido
Salida de aire
comprido
Volumen efectivo
de compresión
Volumen efectivo
de compresión
LUMBRERAS PARCIALMENTE ABIERTAS
LUMBRERAS ABIERTAS
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HOJA
TECNICA
AHORROS DE POTENCIA POR CADA 1000 PCM
EN LA SERIE TS-32
Ahorros - $/1000pcm (pie cúbico minuto)
AHORROS ENERGÉTICOS DOBLE ETAPA VS. UNA ETAPA PLENA CARGA
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
Costos anuales de elecricidad $ por kW/hr
A un costo de energía de $0,08/kw/hr, la
línea negra punteada indica que un compresor tándem de dos etapas ahorrará
$14.373 por cada 1.000 pcm* comparado con un compresor de una sola etapa,
operando ambos duante 8.000 horas y a
100 psi. A un costo de $0,12/kW/hr, la
línea verde punteada indica ahorros de
$21.560 por cada 1.000 pcm, compara-
0.12
0.13
0.14
0.15
do con un compresor de una sola etapa,
operando ambos durante 8.000 horas y a
100 psi. Los ahorros serán significativamente mayores para compresores de
mas capacidad.
* (28,3 m3/min.)
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Curvas de control de capacidad
% POTENCIA
Costos en el ciclo de vida
del compresor
HOJA
TECNICA
100
on-off
80
modulante
ahorro
de energía
válvula espiral
60
electricidad
40
mantenimiento
equipo
La Electricidad constituye en promedio
un 82% del total de los costos de operación de sistema de aire comprimido en
un período de diez años.
20
0
20
40
60
80
100
% CAPACIDAD
1. Curva real on-off
El equipo en descarga se despresuriza
internamente para ahorrar energía.
2. Modulación
Entre el 100% y el 40% la válvula de
admisión se abre o se cierra parcialmente
de acuerdo con la demanda de aire.
3. Consumo con doble etapa-tandem
más válvula espiral
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