Los compresores de tornillo rotativo se mueven a través de ciclos de carga y descarga para satisfacer la demanda de aire comprimido de su sistema.
En el estado de carga, la válvula de entrada de aire se abre para permitir que el aire entre en el compresor y comience a comprimirlo.
En el estado de descarga, la válvula de entrada de aire se cierra para evitar que el aire entre en la cámara de compresión.
Cuando un compresor cicla, es algo que se nota por su sonido. Suena como si un auto cambiara de marcha. Cada vez que cambias del estado de carga al estado de descarga o viceversa, eso es otro ciclo. Cuando la presión baja, cambia al estado de carga y el ciclo comienza de nuevo. Más allá de las señales auditivas, también puedes verlo en el controlador.
La mayoría de los usuarios de aire comprimido no comprenden el gran impacto que ocurre dentro de sus compresores cuando todo ese proceso de carga y descarga está sucediendo. Es algo para analizar a detalle: el aire entra en el compresor a cientos o miles de pies cúbicos por minuto; luego, de repente, pisamos los frenos y nos detenemos(si lo vemos como analogía con el funcionamiento de un automóvil). Y luego lo hacemos de nuevo. Por eso mencionamos que es un gran impacto para el compresor. Cuanto más a menudo los ciclos, más corta será la vida útil del compresor.
Ciclo corto del compresor
El peor de los casos es el ciclo corto del compresor, también llamado ciclo rápido. El ciclo corto del compresor ocurre cuando el compresor se enciende y apaga constantemente, cargándolo y descargándolo. Todo ese encendido y apagado puede ser perjudicial para el compresor, causando:
– Desgaste adicional en el motor, las válvulas, los rodamientos y otras piezas internas.
– Sobrecalentamiento.
– Arrastre de humedad y aceite.
– Energía desperdiciada.
– Mantenimiento adicional.
– Una vida útil más corta.
Algunos compresores se han quemado por completo después de solo seis meses de ciclo corto del compresor.
Las principales causas del ciclo corto del compresor incluyen:
– Almacenamiento insuficiente.
– Banda de presión demasiado ajustada (la banda de presión es la brecha entre las presiones de carga y descarga).
– Compresor con mucha más capacidad de lo requerido (sobredimensionado).
Si tu banda de presión es demasiado ajustada, tu sistema alcanza los puntos de ajuste de presión y flujo demasiado rápido, y estarás cargando y descargando con frecuencia. De manera similar, si tu compresor está sobredimensionado, tu sistema alcanza el punto de ajuste alto rápidamente. Y si no hay suficiente almacenamiento, tu compresor necesitará responder rápidamente cuando la demanda de tus aplicaciones aumente repentinamente.
¿Cómo sé si mi compresor está ciclando demasiado?
Esta es una pregunta que todos los encargados de mantenimiento en una planta deben analizar. No es inusual para nosotros ir a una sala de compresores y escuchar un compresor ciclando cada 40 segundos. Incluso cada 60 segundos. Eso es demasiadas veces. Un compresor ciclando 60 veces por hora es como un conductor que tiene el pedal a fondo, acelerando constantemente y pisando los frenos. Acelerando a fondo. Freno fuerte. Acelerando a fondo. Freno fuerte. Hasta que la máquina inevitablemente se avería.
Así es como muchos compresores están configurados. Y van a fallar mucho más rápido de esa manera. Así que:
– Si tu compresor está funcionando a 60 ciclos por hora, apunta a 30.
– Si está haciendo 20 ciclos por hora, intenta bajarlo a 15.
– Si lo escuchas ciclando 15 veces por hora, querrás que sea aún menor.
Debido al impacto de parar y arrancar, lo ideal es mantener los ciclos de carga al mínimo. Por ejemplo, los controladores de marcas como Kaishan, están configurados cada 10 minutos para mantener el compresor por debajo de seis arranques por hora. Con todo y esto, se debe buscar reducir los ciclos. Porque cada vez que tu máquina cicla, acortas su vida útil.
Métodos y tecnologías que nos pueden ayudar.
Las soluciones que disminuyen el impacto del ciclaje en los compresores incluyen almacenamiento adicional, variadores de velocidad y modulación.
– El almacenamiento adicional ayuda a equilibrar el suministro de aire del compresor con la demanda del sistema.
– Los VSD (variadores de velocidad) tienen un historial de mejorar la eficiencia energética y también de reducir la incidencia del ciclo corto del compresor. Además, el ahorro energético que generar pueden ayudar a compensar su costo inicial. Pero no son para cada aplicación, especialmente donde el aire ambiental es corrosivo o sucio. Los VSD controlan la velocidad del motor. En las aplicaciones correctas, los variadores de velocidad reducen el consumo de energía y el ciclo corto del compresor.
– La modulación, básicamente, es ajustar la válvula de entrada, que controla el aire que entra en tu cámara de compresión. No hay gran impacto como en el ciclo de carga / descarga. Simplemente, reduce el flujo hacia la máquina, lo suficiente para adaptarse a la nueva presión.
La clave es tener en un compresor, la opción carga / descarga y modulación, para hacer que los ciclos más lentos de forma gradual, y de esta manera reducir el impacto de “pisar el freno” de los ciclos típicos de carga-descarga. Es por esto que marcas como Kaishan incluyen la modulación como estándar en los modelos KRSD de transmisión directa y en compresores premium, como KRSP y nuestro KRSP2 de dos etapas.
Durante años, los críticos han argumentado que la modulación es ineficiente. Pero los hechos no respaldan esa idea. La mayoría de los usuarios de aire comprimido encuentran que la modulación elimina el impacto de los ciclos de carga/descarga, reduciendo significativamente el desgaste en todas las piezas que son susceptibles. Esos ahorros superan con creces cualquier pérdida de energía. Es mucho mejor usar la modulación en situaciones que serían un desafío para un VSD, como ambientes sucios o corrosivos. Hay muy pocos inconvenientes en la modulación.
Cualquiera que sea el método que elijas, intenta minimizar el número de ciclos por los que pasa tu compresor.