Compresores de Tornillo PM VSD Refrigerados por Aceite de Dos Etapas FPM+-T

El consumo de energía del aire comprimido se reduce a una cosa: comprimir el gas hasta la presión objetivo. En la compresión de una etapa, toda la relación de presión se aplica a un único par de rotores en un solo paso. El proceso de compresión se calienta con rapidez, la relación de presión de una etapa es alta y el gas que refluye entre los rotores (fuga interna) aumenta en consecuencia, lo que limita la eficiencia. Cuanto mayor es la potencia, más pronunciado se vuelve este problema.

El compresor de aire de tornillo PM VSD de dos etapas enfriado por aceite ESSENCE FPM+-T aborda este problema mediante la compresión por etapas. Cubre tres modelos —FPM+55A/W-*T, FPM+75A/W-*T y FPM+90A/W-*T— con una potencia de 55 a 90 kW, una presión de trabajo de 0.7–1.25 MPa y un caudal de aire de 3.76–20.80 m³/min, utilizando arranque PM VSD y accionamiento por acoplamiento.

Compresión de dos etapas: dividir un paso de compresión en dos

La compresión de dos etapas significa dividir la compresión del aire en dos etapas y enfriar el aire entre ellas. Los beneficios pueden desglosarse en tres puntos:

• Menor relación de presión por etapa: cada etapa maneja una diferencia de presión menor, así que la carga sobre los rotores está más equilibrada;
• Enfriamiento entre etapas: el gas comprimido caliente se enfría antes de entrar en la segunda etapa, de modo que la segunda etapa aspira aire más frío y el proceso de compresión se mantiene más cerca del isotérmico;
• Menos fuga interna: con una relación de presión menor por etapa, el gas que refluye entre los rotores se reduce, y el caudal de aire efectivo mejora.

En otras palabras, la compresión de dos etapas no es un paso adicional añadido porque sí; hace el mismo trabajo de una manera más suave, recuperando la eficiencia que de otro modo se perdería por las altas temperaturas y el reflujo.

Motor PM enfriado por aceite: abordar la sensibilidad al calor desde el principio

El FPM+-T utiliza arranque PM VSD y un diseño enfriado por aceite. Los motores de imanes permanentes son sensibles a la temperatura, y la exposición prolongada a un calor elevado puede afectar tanto a su eficiencia como a su fiabilidad. El enfriamiento por aceite mantiene el aumento de temperatura del motor dentro de un rango razonable, de modo que las ventajas del accionamiento PM se mantienen durante un funcionamiento largo y continuo.

Combinado con el control VSD, la velocidad de la unidad sigue la demanda de aire: cuando la demanda baja, la velocidad y el consumo de energía caen; cuando la demanda sube, la velocidad aumenta para ir al ritmo del aire requerido, evitando el desperdicio en vacío del modo de carga/descarga de una máquina de velocidad fija.

Dimensiones y peso: lo que hay que resolver antes de la instalación

A diferencia de las unidades más pequeñas, los modelos por encima de 55 kW deben preverse en la etapa de instalación. Los tres modelos FPM+-T tienen pesos netos de 2350 kg, 2520 kg y 2950 kg, con dimensiones totales (L × An × Al) de 2250 × 1344 × 1694 mm, 2250 × 1344 × 1694 mm y 2300 × 1450 × 1750 mm respectivamente.

Esto significa que la capacidad de carga del suelo, las rutas de acceso y las condiciones de izado deben confirmarse antes de la compra. Los tres modelos ocupan una superficie similar, pero el modelo de 90 kW es algo mayor en longitud, anchura, altura y peso, por lo que la distribución debe calcularse para el modelo real en lugar de estimarse a partir del más pequeño de la serie. Estos detalles, que parecen no tener relación con el rendimiento, son a menudo justamente lo que determina si el equipo puede instalarse sin contratiempos.

Tres modelos, una escalera de potencia ajustada

El FPM+-T viene en tres escalones de potencia —55, 75 y 90 kW— como los modelos FPM+55A/W-*T, FPM+75A/W-*T y FPM+90A/W-*T. A 0.8 MPa, por ejemplo, los tres modelos entregan 4.80–12.00, 6.60–16.50 y 8.00–20.00 m³/min respectivamente, con escalones bastante uniformes entre valores adyacentes.

Esta gama enfocada apunta a un rango de operación claramente definido: la banda de 55–90 kW es exactamente donde se sitúan los compresores principales de muchas estaciones de aire de fábricas medianas. En lugar de desplegar una larga lista de modelos, tiene más sentido hacer sólido cada punto de potencia dentro de esta banda: un enfoque común en los compresores de dos etapas.

Especificaciones técnicas

Tomando como ejemplo el modelo de 90 kW, el caudal de aire es de 8.32–20.80 m³/min a 0.7 MPa, 8.00–20.00 m³/min a 0.8 MPa, 6.76–16.90 m³/min a 1.0 MPa y 5.84–14.60 m³/min a 1.25 MPa. El caudal de aire sigue bajando a medida que sube la presión, y la lógica de selección es la misma que en los modelos de una etapa: fije primero la presión y luego el caudal de aire.

A quién conviene

• Plantas medianas y grandes con turnos largos y continuos: las diferencias de eficiencia energética no dejan de acumularse a lo largo de muchas horas de operación;
• Sitios donde la electricidad es una gran parte del costo y los objetivos de ahorro energético son explícitos: la compresión de dos etapas y el control VSD actúan ambos sobre los costos de operación;
• Líneas de producción con variaciones pronunciadas de la demanda de aire: el PM VSD hace que el suministro de aire siga la demanda;
• Proyectos nuevos o de reconversión con margen para planificar bien la instalación: el peso y las dimensiones de la unidad deben incorporarse a la distribución en una etapa temprana.

Consejos de selección

1. Confirme primero el nivel de presión: el caudal de aire varía notablemente en el rango de 0.7–1.25 MPa, así que tome el valor que coincida con la demanda real;
2. Compruebe las condiciones de instalación: confirme de antemano la capacidad de carga del suelo, las rutas de acceso y el plan de izado;
3. Evalúe el beneficio del VSD: cuanto mayores sean las variaciones de la demanda de aire, más compensa el control VSD;
4. Incluya el tratamiento del aire y la tubería en el diseño global: la salida es G2 o brida cuadrada DN80, y el dimensionado de la tubería debe coincidir con la unidad.

Conclusión

El valor de la compresión de dos etapas no es una línea más en la ficha de especificaciones, sino que reduce las pérdidas de energía en el propio nivel del principio de compresión. Para las unidades medianas y grandes de la banda de 55–90 kW que funcionan de forma continua todo el año, esta eficiencia ahorrada en la fuente es más directa que cualquier remedio aplicado a posteriori.

Para un equipo que funciona de forma continua a largo plazo, cada kilovatio-hora ahorrado suma una diferencia significativa con el tiempo, lo que es razón suficiente para entender el principio con claridad al seleccionar un modelo.