Aproveche el Calor del Aire Comprimido: Aumente Eficiencia y Reduzca Emisiones de CO₂

El siguiente es un extracto del artículo "Recuperación de Calor de la Compresión de Aire" por Deepak Vetal, gerente de marketing de producto, tornillo libre de aceite, centrífugo y alta presión, Atlas Copco Compresores. La versión completa puede leerse en línea o en la edición de septiembre de Chemical Processing.

Los fabricantes enfrentan mandatos cada vez más estrictos para restringir emisiones de dióxido de carbono. Recuperar el subproducto de calor del aire comprimido es un paso que las plantas de proceso pueden dar para reducir emisiones de CO2 y el riesgo de sanciones por no cumplir nuevos estándares ambientales. Esto también disminuye el coste total del ciclo de vida.

En la compresión de aire, la energía eléctrica usada se transforma en calor. Pero no es la única fuente de energía. Otra importante es la humedad contenida en el aire que entra por la admisión del compresor. Tras la compresión, esta humedad se condensa en líquido al enfriarse el aire en el interenfriador y posenfriador. En el proceso de enfriar este aire, el calor latente de condensación se libera en el agua de refrigeración. (La cantidad de calor latente depende de la temperatura y humedad relativa del aire de admisión).

El proceso de compresión incluye varias instancias donde se genera calor y se transfiere al sistema de agua de refrigeración. Parte del calor de compresión pasa al agua de refrigeración alrededor de los elementos de compresión mediante las camisas de refrigeración; una cantidad significativa se libera al sistema de agua de los enfriadores. Además, el calor eliminado del aceite caliente en el enfriador de aceite se descarga en el sistema de agua de refrigeración.

El porcentaje de energía eléctrica recuperable depende de las condiciones de operación del compresor. Temperatura del aire de admisión, humedad relativa, temperatura y presión del agua juegan un papel.

Parte de la energía se pierde por ineficiencias del motor, radiación de componentes como el elemento y el enfriador, y en calor residual y calor de condensación que queda en el aire de salida.

Si combinamos todos estos factores en una visión global, el resultado neto es que, para condiciones industriales típicas, podemos recuperar el 90-95% de la energía eléctrica de entrada. En condiciones específicas, recuperar más del 95% es posible. Un sistema de recuperación de energía usa esta energía para producir agua caliente.

Conceptos Básicos de Recuperación de Energía

Los compresores equipados con tecnología de recuperación de energía cuentan con un circuito de agua de refrigeración modificado para garantizar la recuperación de la mayor cantidad posible de energía a la temperatura más alta posible. El circuito de refrigeración fluye a través del enfriador de aceite, luego por las camisas de los elementos de compresión y finalmente por los enfriadores. El agua que sale de un compresor con recuperación de energía puede alcanzar 90 °C; la temperatura puede regularse para cumplir requisitos del proceso.

Una unidad de control diseñada específicamente para sistemas de recuperación de energía puede transferir la energía recuperada ofreciendo protección óptima del compresor. La unidad se instala entre el compresor y el circuito separado de agua de refrigeración, creando un circuito de recuperación de energía completamente independiente y cerrado.

La unidad de control puede gestionar la energía recuperable y el flujo de agua de múltiples compresores, hasta su límite máximo de energía suministrada. Suele incluir varias funciones de seguridad, un sistema de desaireación, una válvula de alivio de presión y una válvula de expansión que controla la presión en el sistema de agua.

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Puede leer el artículo completo sobre el proceso y beneficios de recuperar calor de compresores aquí. Para más información sobre la línea de compresores de Atlas Copco y el ahorro energético que ofrecen, contacte a nuestros expertos hoy o deje un comentario.