Análisis y optimización energética de una instalación de aire comprimido en una planta industrial

Lucendo Casillas, Jorge (2016). Análisis y optimización energética de una instalación de aire comprimido en una planta industrial. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Análisis y optimización energética de una instalación de aire comprimido en una planta industrial
Autor/es:
  • Lucendo Casillas, Jorge
Director/es:
  • Sanchez Alejo, Francisco Javier
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Fecha: Octubre 2016
Materias:
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería de Organización, Administración de Empresas y Estadística
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

En la situación económica actual todas las empresas buscan reducir costes de todas las formas posibles. En el ámbito de las empresas industriales de fabricación y producción estas posibilidades de reducir costes pueden ser mediante el despido de personal o expedientes de regulación de empleo, mediante la subcontratación de algunos procesos poco eficientes o en lo que a este proyecto atañe, intentando mejorar los procesos y su eficiencia. En el caso de las grandes fábricas y centros de producción, muchos procesos se realizan y controlan de forma neumática. Los sistemas de aire comprimido están presentes en la mayoría de las industrias, ya que ayudan a mejorar la productividad, automatizando y acelerando la producción. Desde válvulas accionadas con aire comprimido, herramientas neumáticas, mediante el uso del aire comprimido para soplado de ciertas partes de los procesos o el accionamiento de maquinaria, el consumo energético de los compresores es muy importante. El aire comprimido está presente en la mayoría de los procesos industriales debido a sus múltiples ventajas: •Parte de una fuente inagotable, el aire; es transportable, incluso a grandes distancias; puede almacenarse en depósitos; la temperatura no le afecta y no es explosivo ni dañino; es una energía limpia que no contamina y no requiere tuberías de retorno. •Los elementos que precisa para su utilización son simples, económicos y robustos; su mantenimiento es sencillo y el riesgo de accidentes es mínimo. •Es una energía muy versátil, adaptable a muchísimos campos de aplicación y los elementos que utiliza ocupan poco espacio. Pero el aire comprimido también tiene sus inconvenientes, hay que considerar los siguientes: •Su precio, que es algo elevado. Se calcula que aproximadamente cada m³/min de aire aspirado por el compresor cuesta 1c€/min. •La fuerza que puede llegar a producir es limitada, debido a la presión máxima que se puede conseguir, que es de unos 40 barg. •Los aparatos que generan aire comprimido y su descarga resultan algo ruidosos, aunque en este sentido se ha mejorado mucho en los últimos años, con la inclusión en los equipos de carcasas acústicas para adecuarse a las normativas internacionales de contaminación acústica. Debido a todas estas cuestiones antes consideradas, se va a proceder a un estudio energético de la actual instalación de aire comprimido de la fábrica del cliente (por motivos de confidencialidad se usará el nombre ficticio para el cliente Vidrio S.A, en adelante Vidriosa), a petición suya, con la intención de reducir costes y aumentar la eficiencia de los procesos, y por tanto, su productividad. A continuación se procederá a evaluar la situación actual de la instalación, proceso de producción y utilización del aire comprimido en el mismo. Después de realizar los estudios de ahorro energético, se llevará a cabo un estudio de la tecnología que mejor se adapte a las demandas del cliente atendiendo a criterios técnicos y económicos. Finalmente se procederá a la entrega del informe al cliente, con solución energética, oferta técnica y económica de la solución, implantación de la misma y posterior programa de mantenimiento preventivo para una mayor eficiencia del proceso productivo. Las auditorías energéticas se están convirtiendo en los últimos años en una de las mejores medidas de ahorro energético en cualquier sector de actividad, viviendas, sector industrial, edificios públicos, etc. En concreto en el sector industrial esta es una de las medidas de incremento de la productividad más habitual, e incluso está siendo impulsada por los diferentes organismos públicos (IDAE, Ministerio de Industria y gobiernos autonómicos),mediante la subvención de parte de las inversiones. Como ya se mencionó en el anterior capítulo, el objetivo principal de este proyecto, es la realización de un estudio energético en la planta del cliente Vidriosa, dedicada a la fabricación de tarros de vidrio. Este sin duda, es el objetivo fundamental del proyecto, tras el cual se espera alcanzar una solución tanto energética como económica que satisfaga las necesidades del cliente y mejore sus procesos productivos. Pero además se puede hablar de otro objetivo subyacente a la realización de este proyecto, y que se sitúa a una altura similar que el presentado como principal y que sin duda es fundamental para el autor de este proyecto final de carrera. Este objetivo es la adquisición de unas bases de conocimiento necesarias para poder realizar este tipo de proyectos y aprender la metodología y desarrollo de este tipo de estudios energéticos, que actualmente son tan importantes para la mejora de los procesos productivos de las empresas. Una vez identificados los objetivos principales de este proyecto, se pueden establecer los objetivos secundarios del mismo y definir la metodología para alcanzarlos: •Visitar la instalación del cliente: es un paso fundamental para conocer el estado de la instalación de aire comprimido y poder planificar las acciones a llevar a cabo. •Instalar los equipos de medida: una vez se conoce el estado de la instalación, se procede a instalar los equipos de medición (pinzas amperimétricas, caudalímetros, loggers…) durante el periodo de tiempo que se haya establecido y que permita extrapolarlo al funcionamiento anual de la instalación. •Retirar los equipos de medida y extraer los datos recopilados de los mismos. •Tratar los datos recopilados: mediante el software adecuado (Excel), se tratan los datos, pasándolos a las magnitudes y unidades que se hayan establecido. •Analizar y representar gráficamente las características principales de la instalación de aire comprimido: potencia consumida por los compresores, caudal y presión de la línea •Calcular la potencia específica de la instalación de aire comprimido. •Analizar el modo de funcionamiento de la instalación. •Realizar un estudio estadístico de la demanda de aire comprimido de la instalación. •Evaluar las posibles soluciones de mejora de eficiencia energética. •Calcular los ahorros derivados de la solución energética propuesta, tanto energéticos como económicos. •Simular la futura situación de la instalación. •Calcular las fugas de la instalación y su coste energético. •Presupuestar el coste de las mejoras propuestas. •Proponer un programa de mantenimiento preventivo/predictivo para los equipos de la instalación. •Entregar un informe al cliente en formato digital con el desarrollo y conclusiones del estudio.

Más información

ID de Registro: 44248
Identificador DC: http://oa.upm.es/44248/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:44248
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 22 Dic 2016 07:54
Ultima Modificación: 22 Dic 2016 07:54
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