1 1 Carlos I. González Gerente Departamento Técnico Eficiencia y Confiabilidad en Sistemas de Aire Comprimido y su impacto en la productividad COCLES S.A.

2 ¿Cómo impactan los sistemas de aire comprimido en la eficiencia, confiabilidad y sostenibilidad de los procesos de producción ? Competitividad empresarial 2

3 El Menor Costo de Operación posible (eficiencia) ¿Que requieren los usuarios de su sistema de aire? 3 Sistema Confiable “exento” de fallas (24/7/365) Cierta Calidad de Aire Libre de humedad, Partículas y Aceites

4 Preguntas más frecuentes a realizarse: Realmente tengo fugas Estoy trabajando a una presión excesiva Faltan dispositivos de ahorro de aire como las boquillas venturi, cortinas de aire, y otros Tengo producción de aire a alta presión sólo para usarlo a baja presión Mala selección de suministro de aire primario Mala selección o aplicación de los controles del compresor Mala selección o aplicación de filtros, secadores, conectores y reguladores Mala ubicación del tanque acumulador de aire Tuberías incorrectas ( dimensión, diseño) Mala selección de aire comprimido para hacer el trabajo en comparación con una fuente de energía alternativa Conozco realmente mi costo del aire comprimido O bien, todas las anteriores

5 La verdad es que el 99,9 % de las veces es :

6 Como valorar el Aire Comprimido ? Nuestra experiencia realizando análisis de sistemas de aire comprimido existentes nos permiten afirmar que: Podríamos llegar a garantizar un incremento de hasta 50% en la eficiencia del Sistema de Aire Comprimido con mejoras en: 6 ¡ Existen grandes oportunidades de mejorar ! Diseño del Sistema: 15-20% Equipos: 15-20% Operación y Mantenimiento: 20-30%

7 Que operar un compresor de 1 HP cuesta aproximadamente 600 U$S al año en energía consumida? Aumentar 2 PSI al sistema representa un consumo adicional de potencia de 1% ? Que una fuga de 1/8" @ 100 psig, desperdicia alrededor de 26 CFM ( ± 6,5 HP) con un costo de 3.900 U$S / año? El mal uso del aire comprimido, puede llegar a ser la tercera causa de accidentes laborales en una empresa de producción? Después del pago de sueldos, la generación de aire comprimido puede llegar a ser el gasto mas alto que una empresa tenga en su producción? 7 ¿Sabía Usted

8 Potencia del equipo en HP: 1 Factor de servicio aplicado : 10% Conversión de HP a KW: 0.746 Costo del KWH en U$S: 0.08 Horas trabajadas al año : 8600 Eficiencia del motor: 0.95 (95%) (HP *FS) * 0.746 * $KWH/Año * Horas/Año Eficiencia del Motor U$S 594,29 al AÑO Costo energético de operar1 HP al año

9 Cómo tomar decisiones..??? 9

10 Usted no se operaría sin que primero lo analicen y le realicen un diagnóstico adecuado. Por lo mismo, no sería correcto hacer intervenciones en su sistema de generación de aire comprimido sin efectuar un análisis profesional que permita evaluar la “salud” del mismo y seleccionar las diferentes “terapias” o “medicinas” a aplicar al paciente Aumentando su conocimiento del sistema, puede programar la toma de decisiones en base a oportunidades reales existentes.

11 11 Auditorías Intellisurvey

12 12 Es un monitoreo que identifica el comportamiento de los compresores de acuerdo a la demanda de la planta Data Logger diseñado para 5 canales de monitoreo: 1 Transductor de presión 4 relevadores de corriente. NO se trata de vender equipos sino de encontrar las formas de mejorar la instalación del cliente en forma integral ¿Qué es una auditoría Intellisurvey ??

13 P3 P2 (per machine) P4 Amps Pinza por equipo SEÑAL DE PRESION 13 Secadora/s Esquema típico

14 Proceso Intellisurvey 14 1.Recolección de información en sitio Datos de los equipos involucrados en el sistema, fotos, recorrido por la planta, esquema de la misma, perfil “actual” de operación de la misma 2.Monitoreo de datos Corriente, presión, temperatura y humedad relativa 3.Análisis de más de 3.000.000 de datos y gráficas ACR / Intellisurvey 3.0 4.Revisión con el cliente de la información procesada Búsqueda e implementación de soluciones

15 Dónde NO hacer Intellisurvey Instalaciones con más de 4 compresores Instalaciones con compresores Centrífugos. Compresores de Tornillo o Reciprocarte con voltajes mayores a 600 V y presiones superiores a 150 psi Máxima corriente permitida 500Amps >600 Volts 15

16 Análisis de datos y graficas 16

17 Se tiene la tendencia a elevar la presión de los compresores cada vez que la presión en la aplicación cae sin identificar los factores que la producen: Tuberías estrechas, filtros sucios, etc. Estos factores son por lo general, la red y los equipos de tratamiento de aire (filtros, secadores, post-enfriadores, etc.) IMPORTANTE: El compresor debe exceder en flujo y presión la demanda del sistema. De no ser así la presión caerá y no subirá ni operando el sistema a plena carga. Costo de la Caída de presión 17

18 Aumentar 2 psi equivale a consumir 1 % adicional de potencia en el compresor 5 KILOS 10 KILOS Impacto energético al modificar la presión de generación 18

19 8000hrs/año - Ef 95% - U$/Kwhr 0.08 19 Proyección de costos a 5 años

20 Fuga 1/8” = 26 CFM (0.73 m3/m) = ± 6,5 HP = 3.900 USD / año Fugas 20

21 Fugas... Las peores son aquellas consideradas “Normales” Fugas 21

22 Tanque Húmedo 22 Alexpandir el aire y enfriarse, ayuda a la eliminación de humedad beneficiando el rendimiento del secador Si la purga del tanque se obstruye por el óxido formado por la gran cantidad de agua que se genera en este tanque, puede ocasionar la presencia de exceso de agua dentro del mismo. Esto disminuye su capacidad y se corre el riesgo de inundar la línea de planta.

23 Agua generada en el proceso de compresión

24 TANQUE SECO Compensa mejor los picos de demanda en forma instantánea y evita las pulsaciones en la línea. Del mismo modo, el aire mantiene un punto de rocío más estable. Requiere menos mantenimiento que un tanque de aire húmedo. Tanque seco 24

25 En este caso es un error sobredimensionar el almacenamiento ? ¿ Que es y por que es importante almacenar ? 25

26 20% ¿Como puedo sustentar económicamente la inversión de un tanque ? 26

27 27

28 Calidad de aire según aplicación 28

29 Redes de distribución de aire 29

30 Calidad de Aire ISO 8573 30

31 Tipos de filtros 31 Grado D – DP : Partículas de polvo hasta 1μ (Clase 3 en Partículas) Grado G – GP : Partículas de hasta 0.1μ, líquidos agua y aceite. Remanente aceite 0.5 mg/m3@21°C (Clase2 Partículas / Clase 2 Aceite) Grado H – HE : Partículas hasta 0.01μ, agua y aerosoles de aceite. Remanente 0.01 mg/m3 @21°C, precedido por Grado G (Clase 1 Partículas / Clase 1 Aceite) Grado A – AC : Vapores de aceite y olores de hidrocarburos. Remanente

32 32 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 Efectos de la Temperatura en el filtrado

33 33 Acarrreo en mg/m3 Temperatura en °C Efectos de la Temperatura en el filtrado

34 Importancia de la limpieza de los Interenfriadores y Postenfriadores  Normalmente el CTD de un postenfriador enfriado por agua es de 15 o C (8 o C enfriado por aire) CTD = Diferencial de temperaturas frías  En condiciones de ambiente inadecuado el CTD puede duplicar su valor, lo cual incrementa la temperatura de salida del aire, con el consiguiente perjuicio para el resto del sistema.

35 Estado real de los filtros 35

36 36 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 IR Filter Filter element replacement 75 kW compressor 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

37 Caída de Presión Inicial: 0.5 psi. Cambio del elemento separador cada 10 años Aumentar un 1 PSI al sistema representa un consumo adicional de potencia de 0.5% Filtros NLM 37

38 Refrigerativas No-CíclicasCíclicas Regenerativas Heat Less Externally Heated Heated Blower Heat of Compression Tipos de secadores 38

39 No – Cíclicas Cíclicas Tecnología NVC 39

40 Drenajes Tipo de drenajes Válvulas Manuales. Usualmente se dejan parcialmente abiertas, esto representa perdidas considerables de aire. Válvula Solenoide Temporizada (EDV). Temporizador electrónico permite apertura y cierre automáticos. Perdida de aire. Problemas operativos. Drenaje eléctrico sin Perdidas. Válvula solenoide operada por nivel de condensado. Drenaje Neumático sin Perdidas. Válvula mecánica operada por cilindro neumático 40

41 Opera sin perdidas de aire comprimido Bajo mantenimiento. Amplio rango de operación Modo de auto-limpieza Funcionamiento válvula cero perdida 41

42 Costos según tecnología 42

43 Sistema ideal 43

44 La tecnología probada de este sistema, elimina una amplia gama de lubricantes (mineral, PAOs, poliésteres, diésteres y poliglicoles) Fácil acceso a los componentes. Fácil de mantener, Pocas partes móviles Separadores de Aceite 44

45 Si tuviera este caso le pondría el mismo nombre a sus 3 hijos ? 45 CASO COMUN DE LOS TRILLIZOS

46 90 psi Presión del sistema Presión (psig) 105 100 95 90 115 110 25 PSI 46 Control de Múltiples compresores - Cascada Rango de presiones: 105-115, 100-110, 95-105, 90-100

47 90 psi Presión del sistema 105 100 95 90 25 PSI Presión (psig) 1 47 2 3 4 Control de Múltiples compresores - Cascada 115 110 1 2 3 4 Rango de presiones: 105-115, 100-110, 95-105, 90-100

48 Presión (psig) 125 115 113 123 90 Un arreglo común es disminuir el diferencial entre compresores. 48 Errores comunes en la configuración de bandas de presión Incremento súbito de la presión, descarga 2 ó más compresores

49 49 Presión (psig) 125 120 115 110 105 Otro arreglo común es establecer la misma presión de descarga. Errores comunes en la configuración de bandas de presión

50 Presión (psig) 100 90 Bandas superpuestas 12341234 50 Errores comunes en la configuración de bandas de presión

51 51 CONTROL CENTRAL SECUENCIADOR

52 52 CONTROL de EQUIPOS: OVER-RUN Corta el suministro de aire al detectar un sobretrabajo del equipo como resultado de que el recipiente se haya quedado sin producto o hubiese una rotura de la línea Ayuda a eliminar el desperdicio de aire así como a reducir la fatiga en los equipos Especialmente diseñado para su uso en bombas neumáticas

53 El controlador PID compara la presión del transductor contra el Set point del Intelliflow. Transductor de presión, lee la presión del sistema. Airflow 53 Presión del sistema > Set point del IntelliflowIntelliflow disminuye el flujo de aire Presión del sistema < Set point del IntelliflowIntelliflow aumenta el flujo de aire Como funciona el Intelliflow?

54 Sistema de Control Preciso de la Presión +/-.75 psig. Mejora Dramáticamente la efectividad del almacenaje para responder a eventos. Habilita una reducción precisa de la presión del sistema Reduce fugas de aire y demanda artificial. 54 Ventajas del Intelliflow

55 Finalmente: Uno de los componentes más importantes de cualquier programa de aire comprimido es la formación y la conciencia de los usuarios. El reconocimiento a aquellos empleados que hayan contribuido a la prevención de pérdidas de aire servirá para alentar a otros a que participen Los empleados deben ser estimulados a informar acerca de fugas de aire. Los operadores de la máquina deben recordar cortar el suministro de aire a los equipos fuera de uso e informar de los problemas relacionados con el aire. Cada empleado, como gestor de la operación de las máquinas, debe ser consciente de los costos del consumo de aire y pérdidas

56 ¡ MUCHAS GRACIAS ! 56