COMPAX aumenta eficiencia, calidad y ahorro con actualización inteligente de compresor

COMPAX, una empresa líder de embalaje cerca de Salt Lake City, Utah, buscaba reducir costos operativos y de mantenimiento añadiendo un compresor de desplazamiento positivo más pequeño a su instalación existente de compresores centrífugos. Su equipo había determinado que necesitaban un compresor más pequeño para operar cuando la demanda del sistema era demasiado baja para que los compresores centrífugos operaran sin dañar su integridad mecánica. Contactaron a CH Spencer LLC, una subsidiaria de propiedad total de Atlas Copco.

Instalación actual

Utilizando un enfoque de "recorrer la línea", el equipo de CH Spencer revisó la instalación existente y los requisitos de expansión futura. Se examinaron las aplicaciones de fabricación, variaciones de turnos y requisitos de mantenimiento. Se descubrió que los compresores existentes habían sido modificados para adaptarse al entorno y había poco o ningún ahorro de carga parcial. El punto de presión de operación era mucho más alto que el requerido por los equipos del lado de la demanda, y la pérdida de presión a través del equipo de limpieza aumentaba artificialmente la reducción de los turbocompresores. Los compresores experimentaban 'surgencia' y los problemas mecánicos resultantes afectaban producción, entregas y beneficios.

El secador de adsorción sin calor existente usaba aire de purga para regeneración del desecante, lo que agravaba las cosas. Para compensar el aire perdido por purga, la presión y volumen de purga se aumentaron en un esfuerzo por minimizar la descarga del turbo y la tasa de ciclos de carga/descarga. Mantener el secador sin calor y los filtros aumentaba enormemente los costos operativos. El nivel de ruido en el área del compresor debido a la descarga del compresor y purga del secador, que ocurría cada cinco minutos, también era una preocupación importante.

Diseño y selección

CH Spencer realizó un estudio de flujo del lado de suministro, usando un medidor de flujo de inserción combinado con monitoreo de corriente del motor. Los datos se usaron para modelar ahorros energéticos potenciales e identificar el tamaño correcto de compresor. Aunque el pensamiento inicial era añadir una máquina más pequeña, como los turbocompresores existentes tenían menos de 5 años, la revisión de la planta descubrió gastos significativos e ineficiencias con el diseño del sistema existente. Los datos revelaron que un compresor de aire libre de aceite más grande (315 kW / 420 HP) era en realidad la opción energéticamente eficiente. A través de un esfuerzo colaborativo con CH Spencer, COMPAX seleccionó un compresor de tornillo rotativo de velocidad variable libre de aceite Atlas Copco ZR315VSDFF con secador de aire de calor de compresión "cero purga" integrado. El ZR ofreció rendimiento superior, mayor eficiencia energética y reducción significativa de ruido.

Alianza con servicios públicos

Como cualquier otro cliente, COMPAX necesitaba pruebas duras para asegurar que la inversión de capital requerida para el compresor más grande era la decisión correcta. CH Spencer trajo representantes de la empresa eléctrica local a la instalación para discutir posibles reembolsos energéticos para ayudar a compensar el costo de equipo e instalación. El caso se compartió con representantes de la utility quienes realizaron sus propias auditorías energéticas. Sus datos confirmaron lo que el equipo de CH Spencer había descubierto sobre uso de aire y desperdicio eléctrico con el sistema existente. La evaluación de seguimiento de los representantes de la utility confirmó los ahorros energéticos que se alcanzarían con el nuevo compresor Atlas Copco ZR.

Resultados

El ZR315VSDFF se instaló en lugar de uno de los turbocompresores en junio de 2020. El ahorro energético proyectado era de más de $80.000 al año y la empresa de servicios públicos ofreció un reembolso sustancial para ayudar a compensar el costo inicial. Con el nuevo equipo en operación, COMPAX superó el ahorro energético proyectado en más del 20 %. Como resultado, el reembolso final de la utility fue mayor de lo esperado inicialmente —casi un 10 % más. Además, el nuevo compresor permitió que su maquinaria de planta funcionara a una presión de aire más baja, la calidad del aire había mejorado enormemente, y el nuevo compresor Atlas Copco era significativamente más silencioso.

"Hemos visto una gran mejora en la calidad de nuestro aire comprimido, respecto al otro compresor. El aire está más seco y limpio que antes de la instalación del Atlas Copco ZR VSD. Hemos visto ahorros significativos en nuestro consumo de energía, gracias a su diseño de velocidad variable." - Tyler Clements, Gerente de Mantenimiento

Números del proyecto

• Ahorro anual kWh: 933.791
• Ahorro anual coste eléctrico: $84.298,96
• Reducción anual emisiones CO₂: 600 toneladas métricas (igual al uso eléctrico anual de 112 hogares promedio)
• Coste del proyecto: $312.243,49
• Incentivo energético: $140.068,65
• COSTE NETO DEL PROYECTO: $172.174,84 | Periodo de retorno: 2 Años

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