Medición de referencia del caudalímetro de aire comprimido

Medición de referencia del caudalímetro de aire comprimido: Convirtiendo el caudal en periodos de inactividad en un valor de retorno de la inversión (ROI).

Un caudalímetro de aire comprimido instalado en la línea principal, leído durante una parada programada, proporciona la tasa total de fugas del sistema en un solo valor. Multiplique ese caudal por el consumo energético específico de su compresor y su tarifa eléctrica, y obtendrá un coste anual que podrá presentar a la dirección antes de invertir en reparaciones. El caudalímetro térmico másico SRK-100 de Silver Instruments cubre este rango de hasta 0,05 Nm/s, lo suficientemente bajo como para detectar fugas en una línea prácticamente inactiva.

El aire comprimido se mide, pero nadie lo factura. La mayoría de las plantas pagan por el consumo de kWh del compresor, pero nunca analizan a dónde va realmente el aire. Una lectura de flujo de referencia soluciona ese problema en el tiempo que dura un turno de fin de semana.

Cómo una lectura durante el período de inactividad revela la fuga total del sistema

Esta es la lógica: desconecta todas las herramientas neumáticas, cilindros y válvulas neumáticas de la línea. Sin producción, sin ciclos de limpieza, sin que nada extraiga aire intencionadamente. El caudal que aún registre el medidor en ese momento no tiene ninguna utilidad. Se está escapando por las conexiones, los racores y las juntas desgastadas.

Este no es un método para localizar fugas . No te dirá qué junta está defectuosa; para eso está un detector ultrasónico portátil que revise la misma zona posteriormente. Lo que sí te proporciona es un dato único y fiable sobre la cantidad de aire (y dinero) que pierde todo el sistema antes de que nadie toque una llave inglesa.

Según estudios del sector, incluidas las cifras publicadas por el Departamento de Energía de EE. UU., las fugas de aire comprimido sin reparar suelen representar entre el 20 % y el 30 % de la producción total del sistema. Este rango es un valor de referencia general del sector, no una cifra que hayamos medido nosotros mismos, y las fugas reales varían considerablemente según la antigüedad de la planta y su historial de mantenimiento. Considere esto como un motivo para probar su propio sistema, no como una cifra para incluir en su informe.

Dónde instalar el caudalímetro para una lectura de referencia.

Tres puntos, en orden de prioridad.

• Comience en la descarga de la sala de compresores, aguas abajo del secador y el tanque receptor. Este punto único le proporciona la demanda total del sistema y, durante la parada, la fuga total. Además, es el lugar más sencillo para dimensionar correctamente un caudalímetro, ya que el diámetro de la tubería y la presión suelen ser conocidos y estables en este punto.
• Una vez que tenga la cifra global de la planta, divídala por departamento. Instale medidores en los colectores que alimentan las distintas naves de producción o áreas de proceso. Una línea de acabado textil y una nave de empaquetado rara vez presentan fugas al mismo ritmo, y la asignación de costos por área permite que los presupuestos de mantenimiento se aprueben más rápidamente que una única cifra global de la planta.
• Solo se deben medir máquinas individuales, boquillas de soplado o equipos neumáticos críticos si se trata de un proceso específico de alto consumo, como una línea de moldeo por soplado o una cabina de pintura con cuchillas de aire continuo. La mayoría de las plantas no necesitan este nivel de detalle para una primera medición.

Cómo calcular el costo anual de fugas a partir de la lectura del flujo.

Para ilustrar el cálculo, sin representar un proyecto real: consideremos una planta con una lectura de línea principal de 40 Nm³/h durante una parada de fin de semana. El compresor de la planta tiene un consumo energético específico (SEC) de aproximadamente 0,11 kWh por Nm³, una cifra típica para un compresor de tornillo que funciona a 7 bar, aunque esto varía según la máquina y debe confirmarse a partir del informe de prueba o la placa de características del compresor, en lugar de asumirlo.

Costo anual de fugas = flujo en reposo x SEC x horas de funcionamiento anuales x tarifa eléctrica.

40 Nm³/h x 0,11 kWh/Nm³ x 8.760 horas x su tarifa local por kWh.

Eso equivale a aproximadamente 3854 kWh al año con ese caudal, incluso antes de aplicar cualquier tarifa. En mercados con tarifas eléctricas industriales más elevadas, esta cifra suele ser suficiente para justificar un programa de reparación de fugas por sí sola, sin necesidad de localizar ninguna conexión previamente.

Repita la misma prueba después de las reparaciones. Una caída de 40 Nm³/h a 12 Nm³/h en ralentí es un resultado documentado y reproducible que puede mostrar a un gerente de planta o a un auditor ISO 50001. Sin estimaciones, sin conjeturas, solo dos lecturas del caudalímetro tomadas de la misma manera.

Qué buscar en un caudalímetro para realizar pruebas de referencia

Aquí hay algunos aspectos que importan más que en una aplicación general de medidor de flujo de aire comprimido.

Sensibilidad baja. El caudal de fuga en reposo es una fracción del caudal de producción total. Un medidor con una relación de reducción estrecha marca cero o casi cero en reposo y no proporciona el valor que realmente se necesita. El medidor de caudal másico térmico Silver Instruments SRK-100 tiene una relación de reducción de 100:1 y un límite inferior medible de 0,05 Nm/s, lo que garantiza su capacidad de respuesta incluso a caudales muy inferiores a los normales.

Precisión en todo el rango, no solo a escala completa. El caudalímetro térmico másico SRK-100 tiene una precisión de ±1 % de la lectura o ±0,5 % del rango completo, según corresponda. Para trabajos de referencia, solicite la cifra de precisión basada en la lectura. Un medidor con una precisión de 80 Nm³/h, pero con una deriva de 4 Nm³/h, subestimará el costo de las fugas.

Registro de datos o una salida estable para pruebas repetidas. Esta prueba se realizará más de una vez. Una salida Modbus RTU de 4-20 mA o RS485 permite registrar automáticamente el período de apagado, en lugar de enviar a alguien a leer una pantalla local a las 2 de la madrugada de un sábado.

En la práctica, la mayoría de las plantas que utilizan este tipo de programa no necesitan un monitoreo continuo del flujo en todas partes. Un medidor de inserción portátil o semipermanente en la descarga de la sala de compresores, que se traslada entre los cabezales de los departamentos durante algunos fines de semana, proporciona los mismos datos sin necesidad de instrumentar toda la planta desde el primer día.