Caso de aplicación de la soplante centrífuga con cojinetes de aire en el sector del cemento
Para que el sector cementero logre un desarrollo de alta calidad, el ahorro de energía es un eslabón importante. Actualmente las soplantes Roots y las soplantes centrífugas tradicionales son muy habituales en las fábricas de cemento, pero tienen como inconvenientes un alto consumo energético, mucho ruido y una frecuencia y un coste de reparación elevados; la soplante centrífuga con cojinetes de aire resuelve eficazmente estos problemas. A continuación se analiza el caso de la renovación de soplantes de una fábrica de cemento:
3.1 Estado de funcionamiento de la soplante Roots original
La soplante Roots original llevaba muchos años en servicio; su eficiencia había ido disminuyendo y su tasa de averías, aumentando. Con una presión de funcionamiento en planta de 31 kPa, la potencia real de funcionamiento de la soplante Roots era de 142 kW y el ruido, de 110 dB. Cuando el usuario aumentó su capacidad de producción y necesitó elevar la presión a 35 kPa, la soplante Roots original no pudo satisfacer la demanda.
Datos de placa de la soplante Roots (tabla 2)
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Puesto de aplicación
Tipo de soplante
Caudal de placa
m³/min
Presión de placa
kPa
Potencia de placa
kW
| | | |
Soplante de aire primario del cabezal del horno
Soplante Roots
169
29,4
132
3.2 Solución de renovación
Con la condición de cubrir la presión máxima de funcionamiento requerida, se eligió una soplante centrífuga con cojinetes de aire de 132 kW para sustituir a la soplante Roots original, que puede quedar como equipo de reserva.
Datos de placa de la soplante centrífuga con cojinetes de aire (tabla 3)
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Puesto de aplicación
Tipo de soplante
Caudal de placa
m³/min
Presión de placa
kPa
Potencia de placa
kW
| | | |
Soplante de aire primario del cabezal del horno
Soplante centrífuga con cojinetes de aire
175
40
132
3.3 Resultados de la renovación
La comparación de los datos antes y después de la renovación de la soplante figura en la tabla 4.
Comparación de datos antes y después de la renovación de la soplante (tabla 4)
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N.º
Tipo de soplante
Presión de funcionamiento
kPa
Caudal de funcionamiento
m³/min
Potencia de funcionamiento
kW
Consumo específico
kWh/m³
Ahorro eléctrico
%
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1
Soplante Roots
31
169
142
0,014
28,5
| | | | |
2
Soplante centrífuga con cojinetes de aire
31
169
105
0,01
| | | | |
|
1
Soplante Roots
35
169
No satisface la demanda
| | | | | |
2
Soplante centrífuga con cojinetes de aire
35
169
123
0,012
(1) Beneficio económico
1) Coste eléctrico: frente a la soplante Roots original, la soplante centrífuga con cojinetes de aire ahorra 37 kW cada hora, un 28,5 % de ahorro eléctrico; el ahorro anual es de 266.400 kWh (7.200 h/año) y el beneficio total por ahorro eléctrico, de 146.520 yuanes (0,55 yuanes/kWh).
2) Coste de mantenimiento: la soplante Roots original requería revisiones periódicas y el cambio de aceite lubricante y de rodamientos mecánicos, lo que, sumado a la mano de obra, suponía un coste medio de mantenimiento de 2.000 yuanes al año; el mantenimiento de la soplante centrífuga con cojinetes de aire se limita a limpiar o cambiar el filtro de fibra, con un coste que no supera los 700 yuanes al año.
(2) Beneficio social: el ruido en planta bajó de 110 dB a 75 dB, con lo que el entorno de trabajo mejoró enormemente y el ruido en el recinto de la fábrica se redujo en la misma medida.
5 Conclusiones
(1) La soplante centrífuga con cojinetes de aire ofrece ahorro energético y respeto al medio ambiente, bajo nivel de ruido, bajas vibraciones, ausencia de aceite lubricante y de mantenimiento; además, el equipo es compacto, tiene un alto grado de automatización y es fácil de instalar y manejar, por lo que resulta muy adecuado para su uso en fábricas de cemento o para su renovación con fines de ahorro energético.
(2) El coste de adquisición de la soplante centrífuga con cojinetes de aire es superior al de las soplantes tradicionales, pero la energía ahorrada cada año compensa sobradamente la amortización de ese coste: solo con el ahorro energético, la inversión en el equipo se recupera en menos de 2 años. Tiene amplias perspectivas de aplicación en el sector del cemento.