Cómo elegir el tamaño de un compresor

Seleccionar el tamaño adecuado de un compresor es una decisión que puede suponer a nuestra empresa un ahorro de miles de euros cada año, o de otra forma, un gasto innecesario de miles de euros.

Para escoger el compresor idóneo debemos tener en cuenta siempre algunos puntos fundamentales para no cometer un error a la hora de la elección. Descubre cómo elegir el tamaño de un compresor en en el siguiente artículo.

Puntos a tener en cuenta en la elección de tu compresor

  • Determinar la presión máxima de trabajo del compresor

Por ejemplo, si necesitamos una presión máxima de 6,5 bar(g) en los puntos de trabajo e instalamos un compresor que trabaje  a una presión de 10,0 bar(g), con presión máxima de trabajo de 12,0 bar(g), en lugar de un compresor que trabaje a 7,5 bar(g), con presión máxima de trabajo de 8,5 bar(g), estaremos trabajando con un consumo específico superior en 0,94 kW/m3/min. Si consideramos una empresa que trabaje 6.000 h/año con un consumo medio de 10,0 m3/min y un coste energético de 0,12 €/kW·h, instalando el compresor de 8,5 bar(g) obtendremos un ahorro de 6.750 €/año. Otra cuestión a la hora de determinar la presión máxima de trabajo del compresor es que siempre debemos tener en cuenta la pérdida de presión del sistema de tratamiento del aire comprimido y la posible pérdida de presión de la red general.

  • Definir cuál es el caudal que debe producir el compresor para abastecer las distintas demandas de aire comprimido que pueda tener la planta.

Para ello, debemos conocer los caudales de consumo máximo, medio y mínimo, así como los períodos de uso de dichos consumos, y si van a ser muy variables o continuados, aplicando los índices de simultaneidad de uso de los puntos de consumo. De esta forma, determinaremos el caudal máximo del compresor, si éste debe ser de caudal variable o fijo, e incluso si es más eficiente el instalar varios compresores de menor potencia que sólo una unidad para el total del caudal.

Puede ocurrir también que el nuevo compresor se disponga para ampliar una instalación ya existente. A la hora de definir la duplicidad de equipos y el dimensionamiento en caudal de los mismos se debe considerar la importancia de una parada imprevista del compresor, con el consiguiente coste que generaría una parada de la producción. En plantas donde la continuidad de generación de aire comprimido debe estar asegurada, las soluciones más eficientes energéticamente tienen un mínimo de 3 compresores, siendo además uno de los compresores de flujo variable en la mayoría de las instalaciones.

Cómo elegir el tamaño de un compresor

Ejemplo de aplicación real

Como ejemplo real, podemos analizar el caso de una empresa metalúrgica nacional que trabaja a 3 turnos, donde el aire comprimido se utiliza en las líneas de producción con un consumo variable entre 6 m3/min y 19 m3/min en función del turno.

La presión en los puntos de consumo varía entre 3,5 bar(g) y 6,0 bar(g), excepto en un punto de consumo donde se necesita una presión de 11,0 bar(g) con un caudal de consumo de 0,5 m3/min. Para abastecer esta demanda de aire comprimido esta planta contaba con 2 compresores rotativos de tornillo de 110 kW de potencia nominal, con un suministro de caudal de 14 m3/min y presión máxima de trabajo de 13,0 bar(g).

A primera vista, con esta solución de compresores esta empresa cubría sus necesidades, ya que se obtenía un caudal total de 28 m3/min con una presión de trabajo superior a 11,0 bar(g). Pero es evidente que este sistema de compresores desde el punto de vista energético era muy deficiente, y desde el punto de vista de seguridad de suministro también, ya que en el caso de parada de uno de los dos compresores el otro no era capaz de suministrar los caudales de consumo elevados de la planta, lo que originaba la parada de parte de la producción de la empresa.

Para corregir estas deficiencias fue necesario realizar un nuevo diseño del sistema de compresores procediendo a la sustitución de las dos unidades existentes.

La nueva configuración está compuesta por tres compresores con una presión máxima de 8,5 bar(g) trabajando con una presión de consigna de 7,0 bar(g). Dos de las unidades son de velocidad fija, siendo la tercera unidad de flujo variable. Los caudales están dimensionados para que con cualquier combinación de dos compresores se pueda abastecer el consumo máximo de la planta, y además está diseñado para evitar los agujeros de caudal cuando esté funcionando el compresor de velocidad variable y sea necesario que entré en funcionamiento un compresor de los de velocidad fija.

De esta forma, obtenemos la máxima eficiencia energética y los mayores ahorros económicos. Para el punto de consumo con presión de trabajo de 11,0 bar(g) se ha instalado un compresor Booster, multiplicador de presión, con un pequeño depósito de 300 litros. Con esta solución, y después de algo más de 1 año de trabajo, se ha comprobado en la práctica que este sistema de compresores ha generado unos ahorros anuales que superan los 28.000 €.

Resumiendo, para saber cómo elegir el tamaño de un compresor y obtener los mayores ahorros energéticos y económicos, será necesaria la colaboración de un experto en aire comprimido. Tanto si es para una instalación nueva, como si es para ejecutar la ampliación de una instalación ya existente. Si es tu caso, no dudes en ponerte en contacto con SERVIAIRE. Estaremos encantados en ayudarte a encontrar la solución más eficiente para tu instalación de aire comprimido.

 

 

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