Construyendo un sistema de compresor inteligente para impulsar la eficiencia en fabricación automotriz

El siguiente es un extracto del artículo Diseñando un sistema de compresor inteligente para fabricación automotriz de Deepak Vetal, responsable de marketing de producto de Atlas Copco Compressors. La versión completa puede leerse en línea o en la edición de agosto de Industrial Equipment News.

El aire comprimido se usa en diversas aplicaciones, pero mientras los compresores de aire son equipos vitales para la fabricación automotriz, pueden perjudicar su factura energética. Por tanto, es importante diseñar el sistema de aire comprimido más inteligente para ahorrar energía y hacer el sistema más fiable.

Casi el 80 % del coste del ciclo de vida del compresor de aire proviene del consumo energético. Reducir ese consumo en tan solo un 1 % puede generar ahorros anuales de miles de dólares. Los ahorros energéticos no ocurren sin esfuerzo. Requieren análisis, planificación y estrategia, pero el resultado final vale la pena. Al examinar su patrón de demanda-caudal, los fabricantes de automóviles pueden crear sistemas inteligentes que ahorran aire y dinero.

Patrón típico de demanda-caudal

Aquí hay un ejemplo de la fluctuación típica de demanda en un fabricante de automóviles durante un período de 24 horas:

Ahora que sabemos cómo es un flujo de demanda típico, comparemos dos opciones para sistemas de aire comprimido para ver cómo los fabricantes de automóviles pueden aumentar mejor la eficiencia energética y la fiabilidad.

Opción 1: Dos compresores centrífugos de 3.000 cfm

¿Qué está ocurriendo?

Con demanda variable durante el día, se desperdicia una cantidad considerable de energía debido al rango de reducción limitado y la descarga (blow-off) de aire comprimido.

¿Por qué ocurre esto?

El caudal y la presión de los compresores centrífugos se controlan mediante un dispositivo de entrada (IGV o válvula de estrangulación y válvula de descarga). Cuando la posición del IGV alcanza el punto de control de surge, la válvula de descarga se abre y evacua el aire comprimido extra para mantener la operación del compresor lejos de la zona de surge.

La condición de surge es una inestabilidad aerodinámica observada en compresores dinámicos como los centrífugos. Debido a la inestabilidad aerodinámica, la etapa de compresión no puede aumentar la presión de carga más debido a su diseño. Esto lleva a la parada del flujo inicialmente y luego a la inversión del flujo.

Una condición de surge conduce a operación inestable debido a la inducción de alto nivel de estrés en los componentes rotativos del compresor. Para evitar daños potenciales, el compresor debe mantenerse fuera de tal ocurrencia de surge.

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