13 de noviembre de 2023
Guía completa: Seguridad en tu sala de compresores
Aprende a estructurar un entorno adecuado para el funcionamiento seguro y eficaz, el mantenimiento y la futura ampliación de tu sistema de aire comprimido.
La gran mayoría de las fábricas tienen una neuralgia, es decir, un fallo en su "sistema nervioso", del cual casi nunca tienen idea: la sala de compresores, un espacio fundamental que alberga la mayor parte del sistema de aire comprimido.
Para garantizar la seguridad de los empleados y la conservación de los equipos, esta zona debe estar pensada hasta el más mínimo detalle. Hay que tener en cuenta cuestiones como la reducción del ruido y las vibraciones, el rendimiento óptimo del sistema, la eficiencia energética y la reducción de CO2, así como la perspectiva de futuras ampliaciones. A continuación, hemos enumerado todos los requisitos necesarios para hacerlo posible. ¡Compruébalos!
Contenido
Hay que procurar instalar la sala de compresores en un lugar central y techado.
La primera regla para estructurar con éxito nuestra sala de compresores es organizar un espacio central separado, preferiblemente en el interior. Esto nos proporciona ciertas ventajas, tales como:
- una mayor economía de funcionamiento.
- un sistema de aire comprimido mejor diseñado.
- facilidad de uso y mantenimiento.
- protección contra el acceso no autorizado.
- control adecuado del ruido.
- posibilidades más sencillas de ventilación controlada.
Pero como toda regla, tiene sus excepciones. Comunícate con nosotros para averiguar si tu aplicación requiere una instalación descentralizada.
¿Qué problemas puede traer el tener una sala de compresores externa?
Si no disponemos de espacio para instalar nuestra sala de compresores en el interior, podemos instalarnos al aire libre bajo techo. En este caso, sin embargo, deberemos de tener en cuenta ciertos riesgos e inconvenientes, por ejemplo:
- si el lugar no está bien aislado, el ruido del compresor y de los eventuales equipos de ventilación, podría perturbar el ambiente.
- si la temperatura de la sala es demasiado elevada, existe el riesgo de que se produzcan picos de sobrecalentamiento y otros daños en el equipo.
- debemos de garantizar el contar con un sistema adecuado de drenaje de condensados.
- los ambientes peligrosos con sustancias infamables pueden ocasionar accidentes.
- un exceso de polvo u otros contaminantes en el aire atmosférico puede comprometer la calidad del aire comprimido y requerir accesorios de tratamiento adicionales.
- es importante tener en cuenta el espacio disponible para permitir futuras ampliaciones.
- la falta de accesibilidad puede aumentar los costes de mantenimiento.
- en zonas frías, la congelación de las bolsas de condensación y de las descargas ponen en peligro la seguridad del sistema.
- también será necesaria una protección contra la lluvia y la congelación en las regiones más frías, que pueden tener temperaturas bajas para la abertura de entrada de aire.
- habrá una mayor dificultad para recuperar la energía térmica disipada por el compresor para otras actividades
- la facilidad de acceso no autorizado aumenta el riesgo de sabotaje del sistema, sea este intencionado o no.
2.1 Considera la demanda de tu red de distribución.
En las grandes instalaciones que requieren tuberías largas, el centro de aire comprimido debe instalarse de forma que se facilite el trazado del sistema de distribución. Cualquier error en este sentido puede dar lugar a una baja productividad y a un rendimiento inferior al ideal, así como a una elevada factura energética, lo que aumenta las emisiones de CO2.
2.2 Toma en cuenta las dimensiones de la sala.
Además de estar centralizada, la sala debe tener unas dimensiones que permitan la manipulación de los componentes y la estructura necesaria para soportar los equipos más pesados.
El edificio que eligamos debe disponer de equipos de elevación dimensionados para soportar los componentes más pesados de la instalación del compresor (normalmente el motor eléctrico) y/o permitir el acceso de una carretilla elevadora. Además, la altura del techo debe ser suficiente para poder elevar un motor eléctrico o algo similar en caso necesario.
2.3 Recuerda guardar espacio para futuras ampliaciones.
Como el ideal de toda empresa es el crecimiento, su sala de compresores debe estar diseñada para ofrecer espacio suficiente para la instalación de equipos adicionales en caso de una futura ampliación y crecimiento de producción.
2.4 Asegúrate de la presencia de desagües en el suelo.
La instalación de aire comprimido deberá de disponer de un desagüe en el suelo, u otras instalaciones para tratar la condensación procedente del compresor, el refrigerador posterior, el depósito de aire, los secadores, etc. Y su colocación debe cumplir la legislación municipal vigente en el lugar de instalación.
2.5 Presta atención a los requisitos de cimentación de la sala para cada tecnología.
Normalmente, para instalar un compresor sólo se necesita un suelo plano con suficiente capacidad de carga. En la mayoría de los casos, la instalación dispone de elementos antivibración. En las instalaciones nuevas, se suele garantizar la instalación de un zócalo para cada conjunto de compresores, a fin de permitir la limpieza del suelo.
En cambio, los compresores de pistón y centrífugos muy grandes pueden requerir una cimentación de losa de hormigón, anclada en roca o en una base de tierra firme.
2.6 Vibraciones: puede ser necesario adoptar un sistema de amortiguación.
En plantas de compresores avanzadas y completas, el impacto de las vibraciones producidas externamente puede reducirse al mínimo. En sistemas con compresores centrífugos, sin embargo, puede ser necesario incluir un sistema de amortiguación en los cimientos de la sala.
2.7 Accesibilidad para el mantenimiento y costos de mano de obra reducidos.
El mantenimiento de los compresores puede facilitarse instalando el centro de aire comprimido cerca de equipos auxiliares como bombas y ventiladores. En algunos casos, una ubicación cercana a la sala de calderas también puede resultar ventajosa.
Una sala de compresores bien situada y dimensionada puede ser decisiva para que los caudalímetros de aire faciliten el flujo interno y la asignación económica del uso del aire comprimido dentro de la empresa.
3.1 El lugar de instalación influye en la calidad final del aire comprimido.
La entrada de aire del compresor suele estar situada en una abertura del compartimento insonorizador, pero también puede colocarse en otro lugar donde el aire sea lo más limpio posible, aunque más alejado.
3.2 Recuerda mantener la toma de aire limpia y libre de contaminación sólida y/o gaseosa.
Las partículas de suciedad que provocan desgaste y los gases corrosivos pueden ser especialmente nocivos. Se debe utilizar un prefiltro (ciclón, panel o filtro de banda rotativa) en instalaciones en las que el aire circundante tenga una alta concentración de polvo. En este caso, puede generar una mayor caída de presión y un consumo extra de energía, lo que puede acabar aumentando innecesariamente nuestra huella de carbono.
También es ventajoso que el aire entrante sea frío. Por lo tanto, puede ser conveniente dirigir este aire a través de una tubería independiente desde el exterior del edificio hasta el compresor.
3.3 Presta atención al material y al tamaño de las tuberías.
Es importante que las tuberías de tu sistema de aire comprimido sean resistentes a la corrosión, tengan una rejilla en la entrada y estén diseñadas de forma que no haya riesgo de que la lluvia salpique el compresor. También es necesario utilizar tuberías con un diámetro lo suficientemente grande como para que la caída de presión sea lo más baja posible.
3.4 Las tuberías de los compresores de pistón merecen especial atención.
El diseño de las tuberías de entrada en los compresores de pistón es especialmente crítico. La resonancia de las tuberías, debida a las ondas acústicas estacionarias provocadas por la frecuencia de pulsación cíclica del compresor, puede dañar las tuberías y el compresor, provocar vibraciones y afectar al medio ambiente debido al molesto ruido de baja frecuencia.
4.1 Identifica el límite térmico de tus equipos.
Un nivel de calor adecuados en la sala de compresores garantizan que el equipo funcione dentro del límite térmico especificado, además de favorecer la salud de los empleados que acceden al entorno.
El motor, normalmente refrigerado por ventilador, se selecciona para funcionar a una temperatura ambiente máxima de 40 °C y a una altitud de hasta 1,000 metros. Algunos fabricantes ofrecen motores estándar con una capacidad máxima de temperatura ambiente de 46°C. A temperaturas más altas o a mayor altitud, la potencia debe reducirse.
4.2 Evalua la demanda de aire de ventilación en función de las características del equipo.
La cantidad de aire de ventilación necesaria vendrá determinada por el tamaño del compresor y el método de refrigeración (aire o agua). En cualquier caso, debe eliminarse el calor para mantener la temperatura de la sala de compresores a un nivel aceptable.
4.3 Reutiliza la energía térmica generada por el calor de tus equipos.
El calor es un subproducto inevitable de la compresión de aire, y puede reutilizarse con una unidad de recuperación de energía. Permítete reutilizar hasta el 90% del calor del compresor, generando ahorro, competitividad y sostenibilidad gracias a la reducción de emisiones de CO2.
4.4 ¿Conoces Atlas Copco Energy Recovery?
Atlas Copco ofrece Energy Recovery: utiliza tu energía dos veces. Con esta función, la energía térmica generada en el proceso de compresión puede destinarse a diferentes usos para que no se desperdicie. Atlas Copco también te ofrece un contador de energía (equipo opcional), que controla la cantidad de energía ahorrada. ¡Conoce más de esto!
Evalúa el método de refrigeración más ventajoso para tu demanda
Enfriamiento por agua
Una instalación de compresores refrigerados por agua exige muy poco al sistema de ventilación de la sala de compresores. Esto se debe a que el agua de refrigeración contiene, en forma de calor, aproximadamente el 90% de la energía absorbida por el motor eléctrico.
Los sistemas de refrigeración por agua para compresores pueden basarse en uno de estos tres principios:
- Sistemas abiertos sin circulación de agua (conectados a un suministro de agua externo).
- Sistemas abiertos con circulación de agua (torre de refrigeración).
- Sistemas cerrados con circulación de agua (incluyendo un radiador/intercambiador de calor externo).
Enfriamiento por aire
La mayoría de los grupos compresores modernos también están disponibles en versión refrigerada por aire, en la que la ventilación forzada del interior del grupo compresor contiene alrededor del 100% de la energía consumida por el motor eléctrico.
Sin embargo, la refrigeración exige más al sistema de ventilación de la sala de compresores.
5.1 La potencia nominal del motor debe ser lo más próxima posible a las necesidades del compresor.
Un motor sobredimensionado es más caro, requiere una corriente de arranque innecesariamente alta, necesita fusibles más grandes, tiene un factor de potencia bajo y ofrece un rendimiento ligeramente inferior.
En cambio, un motor demasiado pequeño para la instalación en la que se utiliza se sobrecarga rápidamente y, por tanto, corre el riesgo de averiarse.
5.2 Confirmar la necesidad de una tensión de control.
Normalmente, no hay una tensión de control separada conectada al compresor, ya que la mayoría de los compresores están equipados con un transformador de control integrado. El lado primario del transformador está conectado a la fuente de alimentación del compresor para proporcionar un funcionamiento más fiable.
Si hay problemas con el suministro eléctrico, el compresor se detendrá inmediatamente y se impedirá que vuelva a arrancar. Esta función, con una tensión de control suministrada internamente, debe utilizarse en situaciones en las que el dispositivo de arranque esté situado a cierta distancia del compresor.
5.3 Utiliza protección contra cortocircuitos.
La protección contra cortocircuitos, que se coloca en uno de los puntos de inicio de los cables, puede contener fusibles o un disyuntor y adaptarse correctamente al sistema para proporcionar el nivel de protección adecuado.
Ambos métodos tienen ventajas e desventajas:
- Los fusibles son bien conocidos y funcionan mejor que un disyuntor para grandes corrientes de cortocircuito, pero no crean una interrupción total del aislamiento y tienen tiempos de disparo largos para pequeñas corrientes de defecto.
- Un disyuntor crea una interrupción rápida y totalmente aislada, incluso para pequeñas corrientes de defecto, pero requiere más trabajo durante la fase de planificación en comparación con los fusibles.
El dimensionamiento de la protección contra cortocircuitos se basa en la carga prevista, pero también en las limitaciones de la unidad de arranque.
5.4 Asegúrate de que los cables están dimensionados de acuerdo con las disposiciones de ley.
Deben dimensionarse de modo que, durante el funcionamiento normal, no sufran temperaturas excesivas ni resulten dañados térmica o mecánicamente por un cortocircuito eléctrico.
El dimensionamiento y la selección de los cables se basan en la carga, la caída de tensión permitida, el método de tendido (en un bastidor, en la pared, etc.) y la temperatura ambiente.
5.5 Compensación de fase para transformadores muy cargados.
El motor eléctrico no sólo consume potencia activa, que puede convertirse en trabajo mecánico, sino también potencia reactiva, necesaria para magnetizar el motor.
La potencia reactiva carga los cables y el transformador. La relación entre potencia activa y reactiva viene determinada por el factor de potencia, cos φ. Este factor suele estar entre 0,7 y 0,9, siendo el valor más bajo el de los motores pequeños.
El factor de potencia puede aumentarse hasta casi 1 generando la potencia reactiva directamente en la máquina mediante un condensador. Esto reduce la necesidad de extraer potencia reactiva de la red. El motivo de la compensación de fases es que el proveedor de energía puede cobrar por el consumo de potencia reactiva por encima de un nivel predeterminado, y que los cables y transformadores muy cargados necesitan descargarse.
En resumen, podemos decir que la seguridad en la sala de compresores depende de una cuidadosa observación de los requisitos y exigencias de cada equipo y de un entorno adecuado que permita el funcionamiento, el mantenimiento y la futura ampliación del sistema.
Todo ello, por supuesto, sin perder de vista un menor consumo de energía y emisiones de CO2 para un funcionamiento más sostenible.
¿Qué debo tener en cuenta al ubicar mi sala de compresores?
Debes considerar la demanda de aire, el acomodo de las tuberías de aire, la disponibilidad de desagües, conexiones eléctricas, seguridad de acceso, etc.
¿En dónde poner mi sala de compresores?
Deberás buscar un lugar seco y cerrado, para evitar que la humedad, el clima y el acceso de personal no autorizado no afecte tu equipo o la red. Si optas por un lugar en el exterior, deberá ser techado y tener en cuenta la interperie para su mantenimiento y protección.
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