TL;DR
Al caminar por una planta, un visitante experimentado nota cuatro cosas: el silbido de las fugas de aire comprimido, las tuberías que permiten que el agua llegue a las válvulas, los cilindros funcionando a máxima presión en una carrera de retorno que no la necesita y el aceite hidráulico funcionando demasiado caliente. Cada uno de ellos supone un coste mensurable y cada uno tiene una solución comprobada en el campo.
1. Fugas de aire: el ruido más caro de la planta
Una pequeña fuga de aire comprimido puede costar desde unos pocos cientos hasta varios miles de dólares al año, según el tamaño de la fuga, la presión, las horas de funcionamiento y el coste de la electricidad. El Departamento de Energía de EE. UU. publica costos anuales aproximados a 100 psig y $0,08/kWh:
| Aprox. diámetro de fuga | Aprox. pérdida de aire | Costo anual de energía |
|---|---|---|
| 1/32 in | ~1,6 pies cúbicos por minuto | ~$230 |
| 1/16 in | ~6,3 pies cúbicos por minuto | ~$917 |
| 1/8 in | ~25 pies cúbicos por minuto | ~$3,669 |
| 1/4 in | ~101 pies cúbicos por minuto | ~$14,674 |
Una fuga de 1/8 de pulgada no parece significativa, pero a 100 psig consume aproximadamente 25 CFM continuamente. En una planta que funciona las 24 horas del día, eso equivale a miles de dólares al año por una sola fuga, y las plantas a menudo tienen docenas o cientos de ellas. El DOE señala que los sistemas de aire comprimido mal mantenidos pueden perder aproximadamente 20–30% de la producción del compresor a fugas, mientras que un sistema bien gestionado puede mantener las fugas por debajo del 10%.
Regla de oro: Si puede escuchar una fuga, vale la pena repararla, especialmente si la planta funciona las 24 horas del día, los 7 días de la semana. La reparación suele ser económica en comparación con el desperdicio de electricidad.
2. Fontanería de aire comprimido: deje que la gravedad haga el trabajo
Cuando se suministra aire comprimido a una válvula para alimentar un actuador, el enfoque más simple (pasar una manguera desde el tanque hasta la válvula) también genera problemas. La compresión del aire crea agua y el agua daña válvulas y cilindros.
La práctica recomendada permite que la gravedad aleje el agua de los componentes. Una línea de suministro principal se inclina suavemente hacia abajo hacia un drenaje. Cuando se requiere aire, se toma un grifo del arriba de la línea y conectado a un tubo ascendente, de modo que el aire fluya hacia arriba mientras la gravedad continúa empujando el agua hacia la tubería principal. El tubo ascendente alimenta la línea a la válvula y al cilindro, con un filtro (con drenaje), un regulador y un lubricador delante de la conexión.
Esta sencilla disposición hace que los componentes de potencia hidráulica duren más. Si aún hay exceso de agua, se puede agregar una secadora aguas abajo.
3. Control de dos presiones: reduzca el costo de la carrera de retorno
Muchas aplicaciones de cilindros necesitan un empuje total en una dirección y poca o ninguna fuerza en la otra. Un cilindro que levanta una carga pesada hacia arriba es el ejemplo clásico: en la carrera de retorno, la gravedad hace el trabajo y el cilindro no necesita presión total.
Debido a que el aire comprimido es costoso, conectar la válvula de control para que utilice alta presión para elevar y muy baja presión en el retorno puede reducir el costo de realizar el trabajo a casi la mitad.
4. Calor del sistema hidráulico: el asesino silencioso de las juntas
El calor excesivo es uno de los problemas hidráulicos más comunes y uno de los más dañinos. El aceite caliente degrada los sellos y provoca fallas tempranas de los componentes. Una prueba de campo rápida: si no puede mantener la mano cómodamente sobre un tanque hidráulico, el calor puede ser excesivo.
Generalmente se logra una transferencia de calor adecuada dimensionando correctamente el depósito de aceite, que normalmente debe contener al menos tres veces el flujo de la bomba de carga. Dependiendo de la aplicación, el trabajo en sí genera una cantidad significativa de calor y se le suman componentes que restringen el flujo. Si la temperatura del aceite se mantiene demasiado alta, agregue un intercambiador de calor.
Según el manual de capacitación de Womack, las temperaturas del aceite de 130°F to 160°F se encuentran dependiendo de la aplicación. La vida útil del aceite se acorta drásticamente con la temperatura: una estimación es que La vida útil del aceite se reduce a la mitad por cada aumento de 20 °F..
Qué hacer a continuación
- Recorrer la planta con un estudio de fugas; Etiquete y repare lo que pueda oír.
- Verifique que las líneas de aire principales desciendan hacia un drenaje y que las gotas salgan de la parte superior de la línea.
- Revise los circuitos del cilindro para carreras de retorno que no necesiten presión total.
- Mida la temperatura del depósito hidráulico; Confirme el tamaño del depósito y agregue un intercambiador de calor si es necesario.
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