ML volumen 8 3

Donde tenemos:
Eficiencia del motor: En caso de no tener un dato más exacto
tomaremos 90%
Horas de trabajo anual: Las horas que permanece prendido el
equipo al año. Supongamos una planta con 2 turnos de 8
horas que trabaja de Lunes a Viernes las 52 semanas del año.
8 x 2 x 5 x 52 = 3328 hs
Carga: Vamos a considerar que el sistema opera al 100% caso
contrario deberemos usar una ecuación algo más compleja.
Costo de la energía: Cuanto paga su empresa. Para este caso
tomaremos USD 58/MWh (unos USD 0.058 /kWh promedio
anual).
En este caso, para conocer cuánto cuesta cada HP de nuestro
sistema tendremos:
Tenga usted en cuenta que cuantas más horas de operación,
mas tamaño de equipos, o mayor costo de la energía, más
importante es tener un sistema de aire comprimido eficiente.
Esta misma cuenta para una planta de proceso que opera
24×7 nos da un valor de USD 421.14 (en adelante considero
420) que es lo que cuesta darle de comer a cada HP de su
sistema de aire comprimido.
Para los amigos lectores de Latinoamérica, donde el costo de
energía llega a ser más del doble de Argentina, como en Chile
que llegan a pagar hasta USD 0.14 /kWh el costo de
operación de cada HP es muy importante.
A esto podemos sumarle que por cada 2 PSI (0.14bar) de
aumento de la presión el consumo eléctrico del compresor se
incrementa en un 1% (porcentaje que varía según el color de
cada compresor, pero que está rondando 6 a 8% por cada
bar), le dejo a usted la tarea de los beneficios que tendría
para su empresa realizar una auditoría de eficiencia del
sistema de aire comprimido.
Ejemplo 1:
Veamos el caso un cliente que audite días atrás. Luego de los
equipos compresores un equipo de 200HP y uno de backup
que descargan a 7.6 bar tenemos dos filtros que con el filtro
nuevo y seco generan una caída de presión de 0.14 bar cada
uno (2PSI) cuando comienzan a saturarse el incremento de
presión comienza a crecer y es muy normal que estas caídas
de presión llegan a ser de 0.7 bar en cada filtro es decir que
debo incrementar la presión de descarga del compresor para
compensar esta caída, en 2 filtros la caída de presión es 1.4
bar.
Si con los filtros nuevos tenemos la presión de línea en 7.32
bar (7.6 – 0.14 – 0.14) cuando se tapan y llegamos a una caída
de presión de 1.4 bar para mantener la presión de la línea en
7.32 la descarga del compresor debe ser 8.72 bar. Teniendo
1.12 bar de incremento de presión es un 8% de aumento de
consumo en 200 HP son 16HP a razón de 420 USD al año este
filtro tapado le cuesta al cliente 6720 dólares.
Saben cuánto le costaba el cartucho de reemplazo que debían
comprar y desde compras por cuestión de “reducción
presupuestaria” no activaban la compra? USD 350.
Es decir por la sabia decisión de un gerente de ahorrar 350
dólares, la empresa terminaría pagando 6720 en energía…
Estos son algunos de los costos ocultos que un auditor puede
encontrar en su instalación y que además con una mínima
inversión en instrumentación puede evitar llegar a esta
situación generando retornos de su inversión en menos de 1
año…
Ejemplo 2:
Seguramente al comprar un filtro más chico usted cree que
está ahorrando dinero y que le ahorra dinero a la empresa y
por tanto puede ser acreedor a una medalla por parte de su
jefe.
Déjeme que le dé una mala noticia. Mientras su jefe no lea
esta nota podrá guardar esa hermosa medalla.
Sucede que el filtro sub dimensionado tiene una superficie
filtrante inferior a la del filtro bien dimensionado. Por esta
razón, el filtro de tapar de impurezas en forma más rápida y
producirá una caída de presión muy importante, con lo cual
para compensar esta caída de presión seguramente harán el
reclamo a mantenimiento y por lo tanto aumentaran la
presión del sistema consumiendo más energía.
Que gano? Nada! En tal caso pierde más de lo que gana. Pues
los dólares que ahorra en el filtro los gastara y con creces en
energía.
Déjeme que le muestre un ejemplo de un cliente auditado
tiempo atrás.
A continuación podemos ver las curvas de presión pre y post
tratamiento (curvas rojas y azul) de aire comprimido en un
cliente, y la demanda de aire comprimido (abajo, en verde)
cuando el caudal de aire llega al máximo de la demanda la
caída de presión aumente y no permanece constante. Porque
razón?
Foto: El autor
Porque tener un pico de demanda y aumentar
significativamente el caudal que debe pasar por el equipo de
tratamiento de aire la caída de presión se no se incrementa
linealmente sino en forma cuadrática debido a la relación de
Darcy-Weisbach muy estudiada en mecánica de los fluidos.
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