Del Monte encuentra una gran cantidad de ahorros de la evaluación del DOE

Del Monte Foods es uno de los productores, distribuidores y comercializadores más grandes y conocidos del país de alimentos y productos para mascotas de marca de primera calidad para el mercado minorista de EE. UU., Y generó más de $ 3.7 mil millones en ventas netas en el año fiscal 2010. Con un poderoso cartera de marcas que incluyen Del Monte, S&W, Contadina, College Inn, Meow Mix, Kibbles 'n Bits, 9Lives, Milk-Bone, Pup-Peroni, Gravy Train, Nature's Recipe y Canine Carry-Outs, los productos Del Monte se encuentran en ocho de 10 hogares estadounidenses. La empresa también produce, distribuye y comercializa alimentos y productos para mascotas de marca privada.

El programa “Ahorre energía ahora” del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) completó una Evaluación de Ahorro de Energía (ESA) hace dos años en la Planta de Alimentos No. 24 de Del Monte en Hanford, California. air system ESA fue Kyle Harris de Accurate Air Engineering Inc. de Bakersfield, California

La planta de Del Monte Foods en Hanford opera tres compresores de aire para suministrar aire comprimido a varios usos finales de producción diferentes. El sistema del compresor consta de tres compresores de aire de tornillo rotativo inundados de aceite. Los tres compresores de aire tienen 150 caballos de fuerza, dos de los tres refrigerados por agua y uno por aire. El compresor enfriado por aire se ha actualizado con un variador de velocidad. La planta utiliza aire comprimido en un programa de 12 semanas al año, siete días a la semana, 24 horas al día durante los tres meses del año que se consideran producción "pico", y un programa de cinco días a la semana, 12 a 24 horas al día durante los nueve meses que se consideran producción “fuera de pico”. El período de máxima producción es durante la cosecha de tomates.

Como regla general, la planta opera con mayor frecuencia los tres compresores de aire durante el pico de producción y el compresor de aire de velocidad variable durante el pico de producción. Actualmente, el flujo de aire promedio del sistema de aire comprimido es mayor de 1,550 pies cúbicos por minuto (cfm) durante el pico de producción y menos de 450 cfm durante el pico de producción. El sistema de aire comprimido utiliza más de 980.000 kilovatios-hora por año y representa más del 5 por ciento del consumo total de electricidad de la planta.

Objetivos de la ESA
Los objetivos de la Evaluación de ahorro de energía eran tres:

• Identificar recomendaciones de mejora del sistema de aire comprimido;
• Capacitar al personal de la planta sobre cómo modelar correctamente el sistema actual; y
• Predecir ahorros potenciales con la herramienta de software DOE AIRMaster +.

El enfoque de la evaluación fue el suministro, la distribución y los usos finales del aire comprimido.

El enfoque de la ESA
El ESA de aire comprimido se realizó durante el pico de producción. Se enviaron tres registradores de corriente y dos registradores de presión a la planta más de una semana antes de la evaluación. Al comienzo de la evaluación, se retiraron los registradores y se descargaron los datos a una computadora. Además, se utilizaron datos históricos de un estudio anterior para determinar la tendencia de los períodos de producción no pico (nueve meses). Juntos, el experto del DOE ESA y el personal de la planta utilizaron LogTool V2 para interpretar los datos y formatearlos para su importación directa a AIRMaster +, una herramienta de software en línea gratuita que ayuda a los usuarios a analizar el uso de energía y las oportunidades de ahorro en los sistemas industriales de aire comprimido. Se desarrollaron perfiles de compresor y se creó un perfil de aire comprimido de referencia dentro de AIRMaster +.

Se completó un estudio de la oferta y la demanda de aire comprimido. Como parte de la “evaluación de capacitación”, el personal de la planta, con la dirección del experto de la ESA del DOE, creó una serie de medidas de eficiencia energética para evaluar los impactos de cada medida. En última instancia, se priorizaron estas medidas para lograr el mejor efecto de las mejoras. Se llevó a cabo una reunión de cierre para presentar los hallazgos a varios miembros del personal de la planta que pueden verse afectados por las mejoras propuestas.

Observaciones generales de oportunidades potenciales
La siguiente sección analiza brevemente los proyectos identificados para investigación o implementación adicional. Se asigna un calificador a cada proyecto:a corto, mediano o largo plazo. Estos descriptores se identifican de la siguiente manera:

• A corto plazo Las oportunidades incluirían acciones que podrían tomarse como mejoras en las prácticas operativas, mantenimiento de equipos o acciones o compras de equipos de relativamente bajo costo.

• Medio plazo las oportunidades requerirían la compra de equipo adicional y / o cambios en el sistema. Sería necesario realizar más ingeniería y análisis de retorno de la inversión.

• A largo plazo Las oportunidades requerirían la prueba de nueva tecnología y la confirmación del desempeño de estas tecnologías en las condiciones de operación de la planta con una justificación económica para cumplir con los criterios de inversión corporativos.

Oportunidades a corto y mediano plazo

• Reducir la presión de aire del sistema: Actualmente, la presión del sistema se controla a 105 psig, mientras que los requisitos de presión de uso final más altos son menores. Además, el compresor de aire de velocidad variable (VFD) funcionaba con carga parcial, así como los dos compresores de aire de velocidad fija y desplazamiento variable. Durante la evaluación, el punto de ajuste del VFD se redujo a 95 psig y también se ajustó la velocidad baja de 30 hercios a 27 hercios. Los ahorros en esta oportunidad se realizaron durante la ESA. Si se determina que la presión podría reducirse adicionalmente, se debe tener cuidado de que si se crea un problema en un solo punto de uso con la nueva presión del sistema, se debe evaluar ese requisito de presión de uso final y se deben realizar modificaciones para eliminar la presión. caiga a través de la tubería de entrada de salida o el filtro, el lubricador, el regulador (FLR). Se estima que se ahorraron más de 99,000 kilovatios-hora, o $ 9,400, al año, con un retorno de la inversión inmediato.

• Reducir las fugas de aire: Aunque la planta actualmente intenta abordar las fugas de aire comprimido, se estima de manera conservadora que las fugas de aire comprimido representan más del 10 por ciento de la demanda total de la planta. Se observaron algunas fugas de aire evidentes y audibles durante la ESA, sobre todo en los despaletizadores. Se estima que existen más de 200 cfm en fugas de aire en la planta durante los períodos de producción cuando la presión de aire de la planta es de 95 psig. Se estima que se podría ahorrar un mínimo de 73,000 kWh, o $ 6,900 al año, al reducir la carga de fuga en 100 cfm, con una recuperación de la inversión de menos de cuatro meses.

• Eliminar soplado abierto (línea 4): El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y el Compressed Air Challenge (CAC) reconocen las aplicaciones de soplado abierto como posibles usos inapropiados del aire comprimido de la “sala de compresores”. La elección de utilizar aire comprimido en estas aplicaciones se debe generalmente a que está fácilmente disponible y es fácil de usar, pero, como resultado, pasa por alto soluciones más rentables. El CAC promueve que las plantas utilicen aire comprimido solo si se obtienen mejoras en la seguridad, ganancias significativas de productividad o reducciones de mano de obra.

La planta de Hanford utiliza aire para soplar las latas antes de codificar en la mayoría de las líneas. Estas aplicaciones de producción son ejemplos perfectos de proyectos de destino DOE y CAC que en la mayoría de los casos se pueden reemplazar con aire comprimido de menor presión, lo que aumenta la fuerza entregada a la aplicación y reduce la cantidad de aire comprimido requerido de los compresores de aire de la planta o eliminado por completo. Suponiendo que el dispositivo de soplado típico de un cuarto de pulgada tuviera una presión de suministro de aire de 200 pulgadas WC en el centro de la corriente de aire, una velocidad de salida de aire de más de 54,000 pies por minuto (fpm) y un consumo de 14 a 18 cfm de rendimiento de la sala de compresores, el flujo másico de aire es de 1,32 libras por minuto y la fuerza suministrada se calcula en 41 347 Newtons de energía. Esta misma aplicación podría reemplazarse con un orificio de boquilla de 0.52 pulgadas con una presión de suministro de 3 psi (soplador) y suministrar 52 pies cúbicos por minuto a una velocidad de salida de aire de 35,900 pies por minuto a 78 pulgadas de columna de agua. El flujo másico de aire sería de 3,85 libras de aire por minuto y una fuerza entregada de 52,611 Newtons. El suministro del soplador de 3 psi representaría un 28 por ciento más de energía entregada al proceso que el dispositivo de purga de aire de la planta.

Se estima que la purga de un cuarto de pulgada en la lavadora Line 4 usa 27 cfm de capacidad de la sala de compresores. Durante la evaluación, se determinó que esta aplicación podría eliminarse. Se estima que se ahorraron más de 6,800 kWh, o $ 648 al año, al eliminar el cierre de la aplicación de soplado abierta.

• Eliminar soplado abierto (precodificadores): Como se explicó en la oportunidad anterior, la opción de usar aire comprimido en estas aplicaciones se debe generalmente a que está disponible y es fácil de usar, pero, como resultado, pasa por alto soluciones más rentables. La mayoría de las veces, el codificador se coloca después de la lavadora y requiere que la lata esté seca antes de codificar. En algunos casos, el codificador se ha colocado antes de la lavadora, lo que elimina la necesidad de soplar la lata. Esta solución debe investigarse para todas las líneas. Se estima que se podrían ahorrar más de 23,000 kWh, o $ 2,300 al año, con una recuperación de la inversión de tres meses.

• Cambiar la secuencia de funcionamiento del compresor / mejorar el control: La evaluación no pudo determinar qué tan lento podría funcionar el compresor de aire modernizado con VFD, aunque se sospecha que podría reducirse a 616 rpm frente a las 900 rpm actuales. Esto por sí solo podría amortizarse en poco tiempo porque el compresor de aire no funcionaría a una velocidad mínima con el aumento de la presión de aire de la planta. A medida que se implementan las reducciones de la demanda, se debe revisar la estrategia de control para asegurar que las unidades de velocidad fija siempre funcionen al 100 por ciento, con la unidad VFD operando dentro de su rango de reducción durante el pico de producción. Si los dos compresores de aire completamente cargados y el VFD a velocidad mínima aún exceden la demanda de la planta y la presión aumenta, es posible hacer funcionar una de las unidades de velocidad fija en "Modo de baja demanda" para que cargue y descargue mientras una velocidad fija la unidad funciona al 100 por ciento y el VFD funciona dentro de su reducción total al 100 por ciento. La operación del VFD también debe revisarse durante los meses de menor producción. A medida que se implementan modernizaciones energéticamente eficientes, se recomienda evaluar y ajustar los controles del compresor. Aunque hay algunos datos disponibles, la planta debe invertir en monitorear tanto la potencia (kW) como la presión (psig). Se estima que se podrían ahorrar 24,483 kWh adicionales, o $ 2,400 al año.

Soporte de gestión
Del Monte Foods se dedica a reducir el consumo energético en todas sus instalaciones. El jefe de obra, el ingeniero de proyectos Richard Koch, brindó todo su apoyo antes y durante la ESA. Koch es parte del "Equipo de Energía" en la planta de Hanford y se dedica a mejorar la eficiencia del sistema de aire comprimido.

Para obtener más información sobre las evaluaciones de ahorro de energía a través del Departamento de Energía de EE. UU., Visite el sitio web del Programa de Tecnologías Industriales (ITP) del DOE en http://www1.eere.energy.gov/industry/index.html.