¿Cómo elegir correctamente un compresor de aire?

Principios decompresor de aire de tornilloselección

Como elemento clave para el suministro de energía en la producción industrial, los compresores de aire de tornillo deben seleccionarse en función de los principios de seguridad, fiabilidad, economía, eficiencia y bajos costes de instalación y mantenimiento, para garantizar que puedan prestar un servicio a la producción de forma segura, estable y eficiente.

En primer lugar, según la presión y el caudal de aire requeridos por el usuario, seleccione un compresor de aire de tornillo con una estructura adecuada. Un buen rendimiento mecánico (baja vibración y bajo nivel de ruido) durante el funcionamiento del compresor, una buena adaptabilidad a condiciones de trabajo variables y un funcionamiento estable a largo plazo son la base para la selección del compresor de aire de tornillo. En segundo lugar, la eficiencia económica del sistema de funcionamiento del compresor de aire de tornillo debe ser un indicador importante para la selección del compresor, que incluye indicadores integrales como el consumo unitario de electricidad (kWh/km³) o el consumo unitario de vapor (t/km³) del funcionamiento del compresor, la calidad y el consumo de agua de refrigeración requerida por el compresor (t/km³), y el beneficio del calor residual del compresor. Además, elegir los parámetros técnicos adecuados del compresor de aire de tornillo (volumen de escape, presión de escape) es la premisa para que el compresor pueda satisfacer las necesidades de producción y funcionar de forma económica. Finalmente, los costes de instalación y mantenimiento del compresor de aire de tornillo deben ser uno de los indicadores para la selección del compresor, y se debe intentar elegir un compresor de aire de tornillo con fácil instalación y bajos costes de mantenimiento.

La selección decompresores de aire de tornilloDebe consultar los siguientes procedimientos:

(1) Investigar las necesidades del usuario (la presión del aire, el flujo de aire, la temperatura del aire, la humedad del aire, etc. requeridas por el usuario final);

(2) Calcule la resistencia entre la salida de aire del compresor de aire de tornillo y el punto de uso;

(3) Determinar la presión de escape nominal del compresor de aire de tornillo (la presión de escape nominal de la unidad se puede calcular de acuerdo con 1,1 veces los datos teóricos), el volumen de escape, la temperatura de escape del compresor de aire de tornillo después del dispositivo de postprocesamiento, etc.;

(4) De acuerdo con los requisitos del funcionamiento automatizado de la unidad, seleccione los sistemas de control electrónico y de control automático apropiados;

(5) Redactar los requisitos técnicos del compresor de aire de tornillo para preparar su adquisición;

(6) Realizar inspecciones in situ de fabricantes y usuarios de compresores de aire de tornillo para comprender el nivel de producción y la capacidad de producción del fabricante, y comprender profundamente la retroalimentación real de los usuarios de compresores de aire de tornillo;

(7) Realizar licitaciones para la adquisición de compresores de aire de tornillo, formular criterios de puntuación razonables y seleccionar unidades de compresores de aire de tornillo con una alta relación costo-beneficio mediante licitación;

(8) Una vez firmado el contrato del equipo, realice una revisión técnica presencial con el proveedor del compresor de aire de tornillo para elaborar un acuerdo técnico sobre el compresor de aire de tornillo como anexo al contrato.

3. Problemas comunes y sugerencias para la selección de compresores de aire de tornillo

1. La falta de comprensión del rendimiento estructural de los diferentes tipos de compresores de aire de tornillo conducirá a una selección inadecuada del compresor, lo que afectará directamente al funcionamiento económico posterior del mismo.

En general, el consumo de energía de las máquinas centrífugas multieje, máquinas de flujo axial, máquinas centrífugas monoeje ordinarias, máquinas de tornillo y compresores de aire de tornillo tipo tapón aumenta sucesivamente. Por ejemplo, en la industria de la fermentación biológica, la presión de aire (presión absoluta) generalmente requerida está entre 0,30 MPa y 0,40 MPa. Para compresores de aire de tornillo superiores a 1200 Nm³/min, es mejor elegir compresores de aire de tornillo de flujo axial o unidades centrífugas multieje, que tienen una mejor economía de operación y bajos costos de mantenimiento; para compresores de aire de tornillo de flujo axial con álabes de estator ajustables, la ventaja es que el rango de ajuste de las condiciones de trabajo es amplio, y su área de operación óptima es una superficie curva. La unidad puede garantizar que la unidad esté siempre en el punto de operación económicamente óptimo bajo diferentes cargas. Para aire de instrumentación con una pequeña demanda de aire, la presión de aire (presión absoluta) generalmente está entre 0,5 y 0,8 MPa. Los compresores de aire de tornillo suelen elegirse en lugar de los compresores de aire de tornillo de pistón porque los compresores de aire de tornillo tienen las ventajas de una estructura compacta, menos piezas de desgaste, un funcionamiento estable y una buena economía en comparación con los compresores de aire de tornillo de pistón.

2. Una selección inadecuada de los parámetros del compresor de aire de tornillo provoca que este no pueda funcionar en el punto de funcionamiento óptimo, lo que reduce la eficiencia económica de la unidad.

Para centrífugascompresores de aire de tornilloLa presión y el caudal marcados en la placa de características son los puntos de operación con la máxima eficiencia operativa del compresor de aire de tornillo. Si se desvía de este punto de operación, el funcionamiento del compresor de aire de tornillo resulta antieconómico. En la práctica, debido a la imprecisión en la medición de la presión en el punto de demanda de aire, junto con la estimación de la resistencia a la transmisión de aire desde la salida del compresor de aire de tornillo hasta el usuario, por motivos de seguridad, la presión y el caudal de escape del compresor de aire de tornillo a menudo se estiman demasiado altos al redactar los documentos de licitación del compresor de aire de tornillo, lo que resulta en una gran desviación entre los datos operativos reales y el valor de diseño de la unidad. Por ejemplo, una empresa solicitó un compresor de aire de tornillo con una presión de escape nominal (presión absoluta) de 0,4 MPa, pero en la operación real, la presión de escape del compresor de aire de tornillo es de solo unos 0,31 MPa, y el consumo de energía de la unidad es relativamente alto. Por lo tanto, al determinar los parámetros técnicos de un nuevo compresor de aire de tornillo, es necesario conocer la presión en el punto de consumo de aire y calcular la resistencia al flujo de aire para asegurar que los parámetros de diseño del compresor sean coherentes con su funcionamiento real. Solo así el compresor de aire de tornillo seleccionado podrá alcanzar su máxima eficiencia operativa.

3. Las condiciones públicas para el diseño de compresores de aire de tornillo son adversas, lo que afecta el funcionamiento seguro y económico de los mismos.

Por ejemplo, hace muchos años una empresa adquirió un compresor de aire de tornillo extranjero con un caudal de 855 m³/min y una presión de escape (presión absoluta) de 0,33 MPa. Las especificaciones técnicas para el diseño del compresor de aire de tornillo exigen que la temperatura del agua de refrigeración del enfriador intermedio sea de 5 °C. En la práctica, la temperatura del agua de refrigeración suele ser superior a este valor, lo que provoca una alta temperatura de entrada del aire secundario del compresor y una disminución de su eficiencia. El uso de agua a 5 °C tiene un coste elevado, lo que se traduce en un alto coste de suministro de aire para el compresor y dificulta su funcionamiento prolongado. Para garantizar el funcionamiento económico del sistema, al diseñar el compresor, los usuarios deben proporcionar datos técnicos del sistema que sean coherentes con las características del lugar.

4. El diseño y la instalación del dispositivo de postprocesamiento del compresor de aire de tornillo son inadecuados, lo que aumenta la resistencia del aire, la presión de escape del compresor de aire de tornillo y el consumo de energía de la unidad.

Algunos usuarios compran el cuerpo del compresor de aire de tornillo y el dispositivo de postprocesamiento por separado. Si la capacidad de diseño del fabricante del dispositivo de postprocesamiento es insuficiente y solo se consideran el efecto de enfriamiento y el costo de producción del aire, a menudo se aumenta el número de aletas del tubo de intercambio de calor en el espacio limitado del contenedor, lo que provoca una obstrucción del flujo de aire. Al mismo tiempo, desde la salida del compresor de aire de tornillo hasta la entrada del aire en la tubería principal, el aumento del número de codos incrementa la resistencia al flujo de aire, mientras que reducir el número de codos puede disminuir dicha resistencia. Además, para dispositivos de postprocesamiento de compresores de aire de tornillo de gran caudal, si el espacio disponible lo permite, se pueden utilizar dos conjuntos de dispositivos en paralelo, lo que reduce eficazmente la resistencia al flujo de aire. El autor recomienda que el dispositivo de postprocesamiento del compresor de aire de tornillo y las conexiones de la tubería sean diseñados y suministrados por el fabricante del compresor de aire de tornillo para garantizar el funcionamiento económico y estable del sistema.