Cómo mejorar la eficiencia de un compresor gracias al lubricante
La mejora de la eficiencia energética de un compresor, la reducción de costes y el menor impacto medioambiental, se pueden lograr con el uso de lubricantes especiales.
Los compresores de aire tienen que afrontar retos cada vez mayores en lo que respecta a velocidades, presiones y temperaturas. Por otro lado, deben ser extremadamente fiables, con un tiempo mínimo de paro de máquina. La elección del compresor más adecuado para sus necesidades es de una gran importancia, pero ¿alguna vez se ha parado a pensar cómo el aceite lubricante de su compresor de aire puede influir en su eficiencia, costes de operación, fiabilidad, calidad del aire...?.
El lubricante representa una inversión relativamente pequeña, pero que afecta decisivamente a los aspectos más importantes en la operativa del compresor:
Consumo eléctrico.
Costes de mantenimiento y piezas de recambio.
Limpieza interna de la zona de compresión.
Impacto medioambiental y gestión del aceite usado.
Eliminación de impurezas en el aire comprimido.
Este artículo recoge una serie de buenas razones para optimizar la operativa de su compresor con lubricantes especiales.
Mejora de la Eficiencia Energética
La eficiencia energética es un factor clave dentro de los costes de operación de un compresor de aire. El consumo eléctrico del compresor representa alrededor del 75% del coste global (incluyendo incluso la amortización de la máquina). Es el capítulo con mayor incidencia en el coste de explotación del equipo.
La experiencia en este campo revela la influencia de dos factores decisivos:
1- El mantenimiento. Un mantenimiento inadecuado desde el punto de vista de la lubricación, no solo repercute en un compresor sucio por un aceite degradado o en filtros colmatados, sino también en un aumento del consumo eléctrico superior al 10%.
2- La calidad del lubricante. Incluso respetando los periodos de cambio de aceite y elementos separadores, los estudios de campo documentados concluyen en mejoras de eficiencia energética del 3 al 5%, al cambiar de un lubricante convencional para compresores de aire a un lubricante de última generación.
Esta nueva generación de aceites sintéticos, entre la cual se encuentran los lubricantes especiales para compresores, mantiene especialmente limpias las superficies de la cámara de compresión y garantiza un mejor sellado de la misma, mejorando la eficiencia de compresión de la unidad. Esto unido a una superior eficiencia térmica (menor temperatura del aire comprimido a la misma presión de descarga) y a un mejor comportamiento mecánico, que reduce la fricción entre los elementos móviles, permite conseguir la reducción deseada en la factura eléctrica del compresor.
Por cada 100 kW de potencia instalada en compresores de aire, se puede conseguir un ahorro de más de 35.000 kWh por carga de aceite (10.000 horas). Es decir, más de 3.000 € de reducción de coste y más de 13 Tm de CO2 de reducción de la Huella de Carbono.
Klüber Lubrication ha desarrollado KlüberEnergy de acuerdo con los protocolos internacionales de verificación y medida (IPM&VP) y conforme a ISO 50001. Mediante esta herramienta se cuantifica de forma precisa y confiable el ahorro energético obtenido, teniendo en cuenta no solo el consumo eléctrico, sino también los diferentes parámetros de operación del compresor, como caudal de aire comprimido, presión, temperatura en aspiración y descarga, etc. El resumen de los diferentes proyectos llevados a cabo, permite concluir un ROI (retorno de la inversión) del cambio a aceite de última generación en torno a las 3-4.000 horas de funcionamiento del compresor (un 30-50% de la duración de la carga del aceite). Alrededor de los 6 meses aproximadamente.
Reducción de costes de mantenimiento
No hay que olvidar que en los compresores de aire con inyección de aceite éste se encontrará en la cámara de compresión en presencia de aire (21% de oxígeno) en condiciones de presión y temperatura elevadas (consecuencia de la compresión del volumen). Químicamente hablando, son unas condiciones que favorecen un rápido envejecimiento (oxidación) de los aceites clásicos para compresores de aire.
La primera evidencia de una pobre resistencia a la oxidación es el aumento de la acidez del aceite (TAN - Total Acid Number) que ya pronostica una vida limitada para el mismo. Este envejecimiento se traduce en la formación de residuos y lodos que oscurecen el aceite, ensucian las superficies del compresor, provocan desgaste y colmatan los elementos separadores (filtros y desoleador).
Reducen por lo tanto la eficiencia de funcionamiento del compresor y obligan a un repetido mantenimiento del mismo, en lo que se refiere a cambios de aceite, compra de piezas de recambio y realización de procesos de limpieza de la unidad (pérdida de disponibilidad por paro de máquina).
Las prestaciones de estos lubricantes de última generación no se traducen solamente en ahorro energético. Estos aceites lubricantes tienen una resistencia a la oxidación muy elevada y permiten periodos de cambio de aceite de hasta 10.000 horas en condiciones normales de servicio del compresor. Su gran estabilidad térmica garantiza un óptimo estado de limpieza del compresor y alargan significativamente la vida útil del separador de aceite, manteniéndolo limpio mucho más tiempo.
Antiguamente, cambiar de aceite mineral a sintético en un compresor suponía un paro de máquina para realizar la limpieza necesaria. Actualmente, cambiar de un aceite convencional a un lubricante de última generación, no requiere mayor actuación que añadir un acondicionador al aceite usado 50 ó 60 horas antes del cambio de aceite.
Aire limpio, sin vapor de aceite
Como ya se ha indicado, en los compresores de aire con inyección de aceite en la cámara de compresión, éste se encuentra sometido a elevadas temperaturas, fruto del proceso de compresión, por tanto se genera una determinada fracción de vapor de aceite que acompaña al aire comprimido.
Este vapor de aceite no es retenido en el separador de aceite, por lo que no retornará al compresor. No solo será necesario reponerlo en el cárter (consumo de aceite), será imprescindible retenerlo antes de su llegada a la línea neumática (filtros de carbón activo, trampas, etc.). En caso de no hacerlo, provocará problemas en la operativa de las válvulas con accionamiento neumático (fallo de máquina) o condensaciones de residuos aceitosos en línea (necesidad de costosos procesos de limpieza, probablemente con paro de producción durante los mismos).
Estos aceites de última generación presentan un grado de evaporación 20 veces menor que los aceites clásicos para compresores. Ayudan a garantizar un aire limpio en línea de producción, evitando costes de reposición de elementos filtrantes, problemas en los actuadores neumáticos o pérdidas de producción, por necesidad de limpieza de las líneas de aire comprimido.
Esta propiedad es especialmente interesante para las instalaciones de procesado de alimentos, producción de productos farmacéuticos y para todas aquellas en que sea necesaria una elevada pureza del aire comprimido utilizado.
Impacto medioambiental y gestión del aceite usado
Dos capítulos muy relevantes centran el impacto medioambiental de los compresores de aire. Uno de ellos es el gran consumo eléctrico necesario para la compresión del aire, con lo que ello conlleva de consumo de combustibles fósiles o materias primas no renovables, el otro es la gestión del lubricante usado como residuo industrial peligroso.
Ambos capítulos se ven significativamente reducidos mediante los lubricantes especiales para compresores de aire que permiten reducir el consumo eléctrico (consecuentemente la Huella de Carbono de la instalación) y la cantidad de aceite necesario.
Para un compresor de 150 kW y unos 50 litros de capacidad de aceite en el cárter, éstos serían los valores esperados a las 10.000 horas de trabajo:
Conclusión
El mantenimiento de un compresor de aire y en concreto, el lubricante utilizado, tienen un impacto muy importante tanto en el buen funcionamiento de la máquina como en su consumo eléctrico y el impacto medioambiental.
Los aspectos más relevantes que se consiguen con los aceites lubricantes de última generación son:
Reducción de consumo eléctrico.
Reducción de costes de mantenimiento.
Reducción de tiempos de máquina parada.
Reducción de la huella de carbono.
Reducción de residuos de aceite usado.
Reducción de la presencia de aceite en línea.
Todo ello, con un retorno aproximado de la inversión del 50 % de la duración de la carga de aceite (de 3.000 a 4.000 horas de funcionamiento de la unidad).
Sábado, 21 de diciembre de 2024 
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El mantenimiento de un compresor de aire y en concreto, el lubricante utilizado, tienen un impacto muy importante tanto en el buen funcionamiento de la máquina como en su consumo eléctrico y el impacto medioambiental.
