Cuando haga una reingeniería del sistema o compre un nuevo tanque, hágalo generosamente ya que usted no cambiara el tanque con el próximo compresor que agregue en su instalación. La regla general para compresores a tornillo lubricados que operan en carga y descarga se orienta a usar aproximadamente 0.4 a 0.7 m3 de almacenamiento por cada m3/min de aire entregado por el compresor. Este almacenamiento también será función del tipo de compresor, sistema de control, y la cantidad de eventos transitorios que ocurran. En el caso de diseño de un sistema con múltiples compresores, el equipo a considerar para diseño o selección del tanque es el de punta a fin de evitar que funcione con carga parcial. Es muy importante considerar también el tiempo que demora en entrar en servicio y comenzar a entregar aire comprimido el compresor que actuara como compresor de punta a fin de evitar caídas de presión en la línea. Un tanque con aire y sin un diferencial de presión con la línea no tendrá ningún efecto y no almacenara aire. El tanque debe ser visto como un dique en un rio. Si existe un caudal que ingresa igual al que sale no tendremos acumulación. Cuando la salida es menor que el ingreso comenzaremos a acumular para que cuando tengamos una demanda puntual mayor al ingreso podamos cubrir dicho déficit con la diferencia acumulada. El volumen de aire usable en el tanque dependerá de la diferencia de presión. Con la siguiente formula podemos ver cómo interactúan los diferentes parámetros:
Siendo: T: Tiempo en minutos V: Volumen del tanque P1: Presión inicial en bar P2: Presión final en bar
C: Demanda de aire en m3/min Pa: Presión Atmosférica La presión atmosférica a nivel del mar es aproximadamente 1 bar (1000 hPa), pero considere usted que esta varia con la altura. Por ejemplo al momento en que estoy escribiendo esta nota la presión atmosférica en la Ciudad de Buenos Aires es de 1009 hPa y en Mendoza 925 hPa. Cuidado, no caiga en la tentación de creer que por elevar la presión del sistema aumentara la capacidad de almacenamiento ya que por cada bar adicional de presión sobre los 6 bar, el consumo se incrementa entre 7 y 10%. Además, recuerde que a mayor presión, mayores son las fugas. Los controladores de presión y caudal, al igual que los reguladores de presión lo ayudaran a maximizar las ventajas del almacenamiento En USA todos los tanques deben ser construidos acorde a las normas ASME, llevan una estampilla, número de serie y deben ser registrados. En Argentina los fabricantes, generalmente construyen los tanques acorde a la norma ASME dado que no existe una norma local que regule el diseño de los tanques, aunque si normas provinciales que exigen medición de espesores y pruebas hidráulicas regulares. Una alternativa cuando el almacenamiento es escaso y existen varios compresores es escalonar y comenzar a prender compresores a medida que la presión disminuye. Pero en el caso que el evento sea puntual de muy corta duración estaremos encendiendo un compresor y para el momento en que la unidad está en régimen y operando el evento, seguramente, habrá finalizado, la caída de presión en la línea la tuvimos igual y encima encendimos un compresor consumiendo más energía. Recuerdo el caso de un productor de bebidas que tenía una pérdida de presión en la línea en diferentes momentos del día (puntuales), lo cual causaba problemas a la producción y hacia que otro compresor debiera entrar en servicio. El cliente me había pedido asesoramiento para saber que compresor debía comprar ya que todos los vendedores de equipo ofrecían unidades muy sobredimensionadas para el caso. Mientras trabajaba, durante la auditoria, la empresa decidió agregar un ítem al contrato y hacer un estudio detallado de las demandas de aire comprimido de todas las líneas y así saber que era exactamente lo que estaba sucediendo. Ese estudio revelo un evento que demandaba aproximadamente 4.25 m3/min y duraba algo menos de un minuto. El estudio revelo además que sin esas demandas intermitentes, el equipamiento existente de compresores era adecuado para la demanda. La solución final fue instalar un tanque de almacenamiento auxiliar para compensar esos picos de demanda. La solución fue muy económica frente a la compra de un nuevo compresor. Gracias a los ahorros de energía que suponía un compresor de mayor potencia el repago de esta inversión fue inferior a 12 meses.
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El almacenamiento apropiado del aire comprimido es una de las partes más importantes de un sistema de aire comprimido bien diseñado, pero frecuentemente una de las partes menos contempladas y cuidadas. Llámelo como usted quiera, tanques, tachos o pulmones ellos hacen siempre lo mismo: almacenan el aire comprimido. Este almacenamiento puede ayudarlo a mejorar la eficiencia haciendo que la presión sea constante y no se reflejen en la línea las pulsaciones de la presión de los compresores, ayudan a precipitar parte de la humedad, estabiliza y balancea la presión y mejora el rendimiento de los compresores operando en carga parcial además de suplir el aire necesario para cubrir una demanda eventual.
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