Aire pulsado: la forma más rápida de reducir los costos de energía

Una de las partes que más energía consume de cualquier planta es el aire comprimido, también conocido como el «cuarto servicio». Los compresores de aire que se utilizan para generar esta forma de energía utilizan varios kilovatios-hora al año para generar la cantidad de aire necesaria para hacer funcionar las máquinas en toda la planta. Al reducir el consumo de cada proceso, la empresa también puede reducir la energía requerida por los compresores, lo que en última instancia reduce significativamente los costos operativos.

Los sistemas y herramientas de aire comprimido de uso común a menudo se pasan por alto cuando los ingenieros de las instalaciones buscan otras formas de reducir el consumo de energía y los costos. Las plantas industriales utilizan casi el 50 % del aire comprimido para aplicaciones de «purga», como la eliminación de virutas y otros desechos, el secado de piezas, la eliminación de productos de las cintas transportadoras y más. Este suministro de aire es «no controlado», es decir, se proporciona continuamente a través de boquillas durante todo el día, y suele ser muy caro.

Dado que los compresores de aire a menudo superan a otros equipos en términos de uso de energía, este parece ser el punto de partida perfecto para reducir sus facturas de energía. De hecho, el Departamento de Energía de EE. UU. descubrió que más del 95 % de los sistemas de aire comprimido utilizados en la industria son una fuente viable de ahorro de energía. Más del 30 % del uso total de aire en las fábricas se atribuye a este costoso método de suministro continuo de aire comprimido. Eso ni siquiera tiene en cuenta las fugas de aire. En esta área, los ahorros en costos de energía por la reducción del consumo de electricidad oscilan entre el 20 % y el 50 % o más. Para plantas grandes que usan mucho aire comprimido, estos ahorros pueden ser de seis cifras al año.

Debido a los elevados costos de energía asociados con los sistemas de aire comprimido de flujo continuo, los fabricantes utilizan cada vez más sistemas y equipos de eficiencia energética. Pero, ¿cómo se consiguen estos ahorros?

Respuesta: Pulso de aire

Los sistemas de purga de aire por pulsos ofrecen una alternativa rentable al soplado continuo de aire comprimido, lo que les brinda a los ingenieros de instalaciones una manera fácil y práctica de reducir el uso de aire comprimido y los costos de energía de sus instalaciones. Por lo tanto, el aire pulsado es una forma eficaz de reducir las emisiones de dióxido de carbono. Si bien el costo de producir y mantener el aire necesario para hacer funcionar muchas máquinas diferentes en la planta puede ser alto, cambiar a aire pulsado puede reducir el consumo de aire hasta en un 50 % en algunas aplicaciones.

Los principales fabricantes chinos de refrescos utilizan actualmente Válvula de soplado de pulso Parker Hannifin Formado en muchas aplicaciones neumáticas diferentes, incluida la eliminación de partículas en su planta de botellas de PET (tereftalato de polietileno) antes y después del proceso de moldeo por soplado. El chorro de aire ionizado pulsado agita las partículas de desecho del proceso para una eliminación eficiente y tiempos de ciclo reducidos.

Los chorros de aire pulsado también proporcionan un golpe secundario a la botella en la cinta transportadora como un golpe de escape después de que la línea se detenga y antes del etiquetado. Como resultado, el fabricante de refrescos en particular reportó una reducción de casi el 50 % en el consumo de aire y los costos de uso de energía asociados.

Productos Parker Hannifin Air Saver Pulse Air: Diseñado para usar con modelos nuevos y antiguos de boquillas de aire y pistolas de aire, el Air Saver Air Saver es ideal para ahorrar costos de energía en aplicaciones neumáticas que permiten emisiones no controladas.

No se requieren cambios de programación en los PLC existentes, y la válvula de aire pulsado se adapta fácilmente a la línea de producción de un fabricante. Ahora, puede servir como una alternativa rentable a los sistemas de flujo de aire continuo anteriores, reduciendo el consumo de aire de la planta y aumentando la eficiencia sin costos posteriores.

Los gerentes de planta y los diseñadores de sistemas pueden usar esta fórmula para determinar el costo actual de usar aire comprimido en una planta:

Dónde:

caballos de fuerza = Caballos de fuerza a plena carga del motor (a menudo más altos que los caballos de fuerza de la placa de identificación del motor; verifique las especificaciones del equipo)

0,746 = Conversión entre hp y kW

porcentaje de tiempo = Porcentaje de tiempo de ejecución en este nivel operativo

por ciento bhp a plena carga = bhp como porcentaje de bhp total en este nivel operativo

Eficiencia del motor = Eficiencia del motor a este nivel operativo

Por lo general, los sistemas de aire comprimido son menos eficientes en un 10-15 %, lo que los convierte en objetivos ideales para el ahorro de energía y las mejoras del sistema.

La purga de aire pulsado reduce los costos de energía

Sin control externo, la purga de aire pulsado se envía directamente a la herramienta local y se produce como un conjunto de pulsos rápidos de ENCENDIDO y APAGADO. Este enfoque garantiza un menor consumo de aire comprimido, lo que se traduce en un menor consumo de energía y ahorro de costes. Además, los trabajadores no necesitan recargar el tanque de gasolina con tanta frecuencia, liberando tiempo para otras tareas.

Esto representa un gran avance en tecnología neumática y eficiencia, y ahorra mucha energía a los usuarios. Al generar conjuntos de estos pulsos de aire en lugar de un flujo continuo, las válvulas de aire pulsado son ideales para lograr ahorros de energía.

Una encuesta del Departamento de Energía de EE. UU. encontró que para una instalación industrial típica, la generación de energía con aire comprimido representa alrededor del 10 por ciento de toda la electricidad consumida. Según la Oficina de Tecnología Industrial de EE. UU., «los costos de generación a menudo se desconocen;Sin embargo, algunas empresas utilizan un valor de 15 a 30 centavos por 1000 pies cúbicos de aire. «La oficina también señaló que la generación de energía con aire comprimido puede representar el 30 por ciento o más del consumo de electricidad en algunas instalaciones, lo que la convierte en una de las fuentes de electricidad más caras en las fábricas. Por el contrario, las válvulas de aire pulsado pueden reducir los costos de generación de aire comprimido hasta en un 50 % en comparación con los sistemas y aplicaciones de flujo de aire continuo.

Las aplicaciones incluyen:

  • Montaje de soplado de aire de piezas electrónicas de precisión.
  • Limpie las piezas, elimine las virutas y el refrigerante.
  • Producción de piezas mecanizadas.
  • Soplar líquido limpiador de fundición
  • polvo
  • caspa
  • Limpieza de herramientas de procesamiento
  • Golpe de agujero de perno
  • Soplado de aire en el proceso de pintura automotriz
  • Soplado de aire en el alimentador de piezas
  • Enfriamiento de soldadura por arco

El aire pulsado mejora la eficiencia y proporciona un ROI rápido

El aire comprimido pulsado no solo ayuda a reducir los costos operativos de fabricación al reducir la energía, sino que también es más eficiente. El aire pulsado crea más agitación que el flujo de aire continuo, lo que significa golpes más efectivos para golpear la pieza de trabajo rápidamente, lo que mejora el proceso de secado y la eficiencia de la eliminación de virutas y desechos, es decir, moldear piezas de resina antes del recubrimiento o acabado de la superficie. Quite las virutas y los desechos.

La válvula Air Saver se puede adaptar rápida y fácilmente a cualquier sistema existente, ya que no requiere ningún otro control externo. El diseño de alta eficiencia de la válvula de aire de pulso permite que se instale en el punto de aplicación para una variedad de propósitos diferentes, como en taladros neumáticos, etc. Al mismo tiempo, el propio compresor de aire permanece en su ubicación habitual, es decir, en la esquina de la planta.

La válvula de aire de pulso también es fácil de instalar en sistemas neumáticos existentes para un rápido retorno de la inversión. Los ingenieros de instalaciones con sistemas que utilizan válvulas de solenoide para controlar los soplos de aire pueden reemplazarlos fácilmente con válvulas de soplo de pulso. No es necesario interrumpir los programas de producción ni programar golpes controlados por PLC en el lugar de trabajo.

También proporcionan un rápido retorno de la inversión (ROI) y también son adecuados para lograr objetivos ambientales y de sostenibilidad, incluida la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

La válvula de encendido y apagado de aire pulsado tiene una amplia gama de capacidades de flujo, como un rango de flujo (5 bar) de 150 a 15 000 litros/min. Las características adicionales de la válvula incluyen agujas de ajuste de tiempo de encendido/apagado, frecuencia de pulso y ciclo de trabajo ajustables, y modelos específicos de la aplicación.

Las válvulas de soplado de pulso también son adecuadas para otros usos en muchas industrias:

  • Fabricación de productos electrónicos: Limpieza previa al ensamblaje de componentes y superficies de productos
  • Virutas sopladas: las virutas (también conocidas como torneado, limado o virutas) consisten en pequeños fragmentos de plástico, metal, cartón y otros desechos generados durante el mecanizado y otros procesos de fabricación sustractivos. Un sistema de purga de aire pulsado sopla las virutas de la maquinaria en funcionamiento a un contenedor de reciclaje u otro contenedor.
  • Secado de la superficie de impresión: el secado por aire pulsado seca de manera más eficiente la superficie utilizada para imprimir antes del proceso de impresión real.
  • Enfriamiento por convección: los sistemas Pulse Blast también son una opción de bajo costo para aplicaciones de enfriamiento por convección forzada.

Varias configuraciones diferentes están disponibles para adaptarse a las aplicaciones neumáticas actuales. Los ingenieros de instalaciones que usan válvulas manuales (es decir, válvulas de bola) pueden instalar rápidamente modelos de válvulas de aire pulsado porque no requieren electricidad.

Los ingenieros de las instalaciones utilizan válvulas de solenoide motorizadas para controlar los golpes de aire, y las válvulas de aire pulsado se pueden adaptar fácilmente para reducir instantáneamente el consumo de aire comprimido sin ningún cambio en el PLC.

Alex Bakos es director de ventas de productos de Parker Hannifin Pneumatics – Controls. Tiene una licenciatura en administración de ingeniería y una maestría en administración de empresas de la Universidad de Western Michigan.

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