Foros de SóloIngeniería

- 27 Feb 2012, 12:55 #296303

Buenas a todos,

Me gustaría saber si es posible calcular aproximadamente el caudal de aire comprimido consumido teniendo datos de potencia consumida por el compresor en el tiempo. He apuntado los datos de presión habituales de la instalación, pero no tengo los datos de la presión con el tiempo, solo de la potencia consumida.

Un saludo y muchas gracias de antemano.

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- 27 Feb 2012, 15:51 #296316

Buenas a todos,

Me gustaría saber si es posible calcular aproximadamente el caudal de aire comprimido consumido teniendo datos de potencia consumida por el compresor en el tiempo. He apuntado los datos de presión habituales de la instalación, pero no tengo los datos de la presión con el tiempo, solo de la potencia consumida.

Un saludo y muchas gracias de antemano.

Sí se puede, si tienes los datos adecuados (la curva de demanda, sacada con un analizador de redes) y las tablas del fabricante del compresor.


El fabricante tiene unas tablas de producto en la que se indica el caudal suministrado por el compresor.

A modo de ejemplo: Un compresor de 90 kW, a 8 bar, da aprox. 15 m3/min.
Si tú una curva de consumo sacada con un analizador de redes, entonces fácilmente podrías poner los datos en una hoja de cálculo, y aproximar el consumo.


A mí algunos estudios de consumo me los hacen así. Los más exactos los hacen con caudalímetros, pero para obtener un valor aproximado, ponen unos analizadores y van a las tablas.
Si el compresor es variable entonces hace falta sí o sí una toma de presión (si no, con el valor aproximado, se puede dar un resultado aproximado).


Si lo único que tienes es la energía consumida entre dos instantes, entonces no podrás hacer una aproximación correcta, porque no sabes cuánto tiempo ha estado el compresor en marcha pero sin carga (es decir, con el motor en marcha pero sin dar aire).

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Audentes Fortuna Iuvat

- 27 Feb 2012, 19:36 #296378

Buenas a todos,

Me gustaría saber si es posible calcular aproximadamente el caudal de aire comprimido consumido teniendo datos de potencia consumida por el compresor en el tiempo. He apuntado los datos de presión habituales de la instalación, pero no tengo los datos de la presión con el tiempo, solo de la potencia consumida.

Un saludo y muchas gracias de antemano.

Sí se puede, si tienes los datos adecuados (la curva de demanda, sacada con un analizador de redes) y las tablas del fabricante del compresor.


El fabricante tiene unas tablas de producto en la que se indica el caudal suministrado por el compresor.

A modo de ejemplo: Un compresor de 90 kW, a 8 bar, da aprox. 15 m3/min.
Si tú una curva de consumo sacada con un analizador de redes, entonces fácilmente podrías poner los datos en una hoja de cálculo, y aproximar el consumo.


A mí algunos estudios de consumo me los hacen así. Los más exactos los hacen con caudalímetros, pero para obtener un valor aproximado, ponen unos analizadores y van a las tablas.
Si el compresor es variable entonces hace falta sí o sí una toma de presión (si no, con el valor aproximado, se puede dar un resultado aproximado).


Si lo único que tienes es la energía consumida entre dos instantes, entonces no podrás hacer una aproximación correcta, porque no sabes cuánto tiempo ha estado el compresor en marcha pero sin carga (es decir, con el motor en marcha pero sin dar aire).

Los datos que tengo son de potencia activa cada 5 segundos, con lo que tengo bastante información en ese aspecto, lo malo es que como he comentado antes el compresor tiene una antigüedad de 25 años con lo que aunque hable con el fabricante lo veo complicado. ¿No existen algunas tablas genéricas para hacer una aproximación? El objetivo es determinar una Compresor nuevo con VF incorporado que pueda aguantar la demanda.

Un saludo!

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- 28 Feb 2012, 09:30 #296442

Cada fabricante tiene sus tablas. De todos modos, si tienes la potencia, puedes aproximar con las de un compresor de tecnología similar, asumiendo que estás cometiendo un error.

Puedes visitar la página de fabricantes como Ingersoll, buscar compresores parecidos, y descargar la tabla de caudal en función de la presión.

http://www.ingersollrandproducts.com/eu_en.aspx

Como te digo, probablemente, el compresor tuyo será de menor rendimiento. Es decir, a igual potencia, seguro que entrega menos litros... además, habrá perdido rendimiento, habrán fugas, tendrá algún filtro mal mantenido... por lo que la potencia absorbida seguro que es mayor que la necesaria... pero tú podrás considerar algún factor corrector... o tal vez no, y así te curas en salud.

En cualquier caso, una vez tú propongas la solución, debes saber que a partir de determinadas potencias, los instaladores suelen hacer estudios de consumo para ofertar.


OBS.:
Si el compresor tiene 25 años, probablemente es muy buena idea el cambiarlo... pero de cara al ahorro energético, más eficaz que trabajar en optimizar la PRODUCCIÓN de aire comprimido, es trabajar en optimizar la DEMANDA de aire comprimido:

El rendimiento de un compresor es penoso. Ronda el 5%. Cualquier esfuerzo por reducir demanda será mucho más eficaz que en mejorar producción.

Eliminar fugas (para eso son muy eficaces unos sonómetros detectores de fugas), eliminar soplados innecesarios, poner boquillas en los soplados imprescindibles, o válvulas para soplar sólo cuando hace falta...
Una salida de aire a 7bar de 1 mm de diámetro vale unos 500 € en energía (si hablamos de 24 h, 365 dias).

Bueno... ahí ya me voy dispersando... Pero si tienes oportunidad, investiga también en la demanda de aire, para optimizarla y evitar derroches de aire, que es más rentable para la empresa que el cambio de compresor. El coste es muy bajo y el beneficio inmediato.

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Audentes Fortuna Iuvat

- 29 Feb 2012, 09:17 #296602

Primero muchas gracias por tu ayuda jose-mac,

Te comento finalmente lo que he hecho, como no encontraba tablas he estudiado el rendimiento en función del método isentrópico de diseño de compresores. Por si a alguien le interesa, la fórmula que rige el proceso es:

Pot=(m.(RkT1)/(M(k-1)·((P2/P1)^((k-1)/k)-1))/rend. isentrópico

donde:
m=caudal másico de aire en kg/s
k=cp/cv=1.4
M=peso molecular aire
y el rendimiento isentrópico he estado mirando algunas publicaciones y lo he establecido para un compresor de pistón en 66%, aunque dados los años del mismo seguro que es más bajo, pero así me curo en salud y como el compresor por el que queremos sustituir tendrá VF no estamos sobredimensionando.

Obviamente los datos de caudal los he sacado despejando m

Este es el método usado, tiene bastante error asociado, pero creo que es un comienzo aceptable.

Por cierto: El tema de revisión de fugas con equipo ultrasonido ya se lo hemos hecho y le hemos revisado tema de boquillas, válvulas y demás.

Un saludo y muchas gracias

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