Mejorar la sostenibilidad de los sistemas de recolección de polvo

Olivia Demkowicz, gerente de marketing de productos, Emerson | 28 de febrero de 2023

La sostenibilidad es una alta prioridad en todas las industrias, y muchas empresas están desarrollando estrategias de descarbonización para reducir las emisiones de carbono y minimizar su impacto ambiental. Para que las empresas logren el éxito, es fundamental que identifiquen oportunidades clave de sostenibilidad en sus plantas. En muchas instalaciones de proceso, un área crítica de oportunidad son los sistemas colectores de polvo.

A medida que los colectores de polvo eliminan polvos y partículas del medio ambiente, sus bolsas de filtro pueden acumularse polvo. Esto puede restringir el flujo de aire limpio y reducir la eficiencia del colector de polvo. Para limpiar los filtros, muchos colectores de polvo tienen válvulas de pulso que periódicamente envían chorros de aire comprimido a través de los filtros para romper y eliminar las tortas de polvo. Producir este aire comprimido requiere energía, por lo que es importante que las válvulas de pulso funcionen de manera eficiente y efectiva para optimizar el uso de energía y reducir las emisiones.

Las válvulas de pulso ASCO serie 353 de Emerson con conexión de abrazadera de montaje rápido patentada cuentan con una presión máxima alta y un tiempo de respuesta rápido de la válvula.

Existen válvulas de pulso de alto rendimiento que pueden mejorar significativamente la sostenibilidad de los sistemas colectores de polvo, así como tecnologías inteligentes que pueden optimizarla aún más. Este conjunto integral de soluciones puede reducir de manera confiable el uso de aire comprimido, mejorar la eficiencia del sistema y extender la vida útil de la bolsa y el filtro.

Un área para mitigar el exceso de desechos y los costos adicionales es maximizar la vida útil del filtro para reducir la cantidad de reemplazos necesarios. Muchos sistemas de filtración tienen válvulas que están diseñadas para operar a una presión máxima óptima y un tiempo de respuesta específico de la válvula para limpiar los filtros. Si la presión es demasiado alta, puede romper los filtros. Si el tiempo de respuesta de la válvula es demasiado lento o la presión es demasiado baja, puede quedar polvo en los filtros y obstruirlos.

Las últimas válvulas de pulso cuentan con un diafragma bidireccional de una pieza que puede proporcionar una presión máxima óptima y un tiempo de respuesta de la válvula más rápido que las válvulas de pulso convencionales. Al limpiar los filtros de polvo y preservar la integridad del filtro, este tipo de válvula de pulso puede ayudar a prolongar la vida útil del filtro y al mismo tiempo mejorar la eficiencia de limpieza del sistema general de recolección de polvo.

Mientras que la construcción de una válvula de pulso convencional obliga al flujo de aire a viajar sobre una pared, restringiéndolo, una válvula con un diafragma de una pieza permite que el flujo de aire viaje por debajo del diafragma, restringiendo mucho menos el flujo y aumentando la velocidad del aire. Una válvula con un diafragma de una pieza también puede minimizar el riesgo de contaminación y reducir el tiempo de mantenimiento.

Además de las válvulas de pulso con una presión máxima óptima y un tiempo de respuesta rápido de la válvula, la tecnología de detección y monitoreo también puede ayudar a promover prácticas de limpieza sostenibles dentro del sistema colector de polvo para prolongar la vida útil del filtro. Los sensores integrados en el sistema colector de polvo pueden proporcionar lecturas precisas y confiables de partículas, presión diferencial y temperatura en tiempo real. Estos flujos de datos pueden ser agregados por un controlador y traducidos por software en información y diagnósticos de salud del sistema de filtración en tiempo real. Con estos conocimientos y diagnósticos, los operadores pueden identificar y abordar los filtros obstruidos y otros problemas antes para evitar fallas prematuras en los filtros.

El aire comprimido es uno de los recursos más consumibles utilizados en los sistemas de recolección de polvo. Además de prolongar la vida útil del filtro, las válvulas de pulso que cuentan con tecnología de apertura y cierre rápidos también pueden reducir el uso de aire comprimido. Las válvulas que tienen un tiempo de respuesta lento permanecen abiertas por más tiempo, lo que libera más aire comprimido. Dado que la generación de aire comprimido es uno de los procesos más costosos en una instalación, la reducción del uso también puede generar ahorros significativos en los costos.

El sensor de flujo de aire Aventics Series AF2 de Emerson monitorea continuamente el flujo de aire comprimido en los sistemas neumáticos para ayudar a identificar fugas y mejorar la eficiencia energética.

Al desarrollar estrategias de sustentabilidad, es importante incluir un análisis de consumo de aire comprimido. Hay fórmulas y gráficos disponibles en línea, además, algunos proveedores de tecnología tienen calculadoras de ahorro de aire fáciles de usar que pueden simplificar la evaluación.

Además del rápido tiempo de respuesta de la válvula, solo pulsar las válvulas cuando los filtros lo necesitan puede ayudar a reducir el consumo de aire comprimido. La mayoría de las frecuencias de las válvulas de pulsos suelen estar determinadas por un intervalo de tiempo preestablecido o en función de la presión diferencial. Esto significa que las válvulas pueden emitir pulsos, liberando aire comprimido, incluso cuando no es necesario. Por el contrario, un sistema de control inteligente puede utilizar la información de los sensores para optimizar la frecuencia de pulso de la válvula, lo que a su vez optimiza el consumo de aire comprimido. Esto puede reducir el uso de energía y las emisiones relacionadas.

Cuando se incluye un análisis de consumo de aire comprimido, existen calculadoras de ahorro de aire fáciles de usar que pueden simplificar la evaluación, como la calculadora de ahorro de aire comprimido ASCO de Emerson.

Otra forma de reducir el consumo de aire comprimido en los sistemas de recolección de polvo es monitorear el flujo de aire general. Hasta un tercio del aire comprimido que utiliza una instalación normalmente se pierde por fugas. La mayoría de las instalaciones verifican si hay fugas de aire comprimido en un programa de mantenimiento preestablecido, lo que significa que las fugas pueden pasar desapercibidas, liberando aire comprimido y desperdiciando energía, durante largos períodos de tiempo antes de que se resuelvan.

En comparación, hay sensores inteligentes que pueden monitorear continuamente el flujo de aire en los sistemas neumáticos y detectar fugas temprano para que el personal pueda abordarlas antes de que se pierda mucho aire. Abordar las fugas de inmediato también puede reducir significativamente el tiempo de mantenimiento y los costos relacionados en comparación con el proceso laborioso de revisar cada tubo en el sistema según un cronograma.

Estos sensores inteligentes pueden integrarse fácilmente en los sistemas existentes y usarse como dispositivos independientes, o pueden conectarse a controladores y software de visualización nuevos o existentes para análisis avanzados.

Al optimizar el uso de aire comprimido y mantener los filtros limpios, las válvulas de pulso con un pico de presión alto y un tiempo de respuesta rápido de la válvula mejoran significativamente la eficiencia energética general de un sistema de recolección de polvo. Si bien usar solo el aire comprimido necesario para los procesos puede mejorar significativamente la eficiencia energética, mantener los filtros limpios puede mejorar la eficiencia de limpieza del sistema de recolección de polvo y ayudar a garantizar que las partículas se eliminen de manera efectiva del medio ambiente.

Para optimizar aún más la eficiencia de los sistemas de recolección de polvo, el software de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) puede proporcionar análisis avanzados del sistema y una visión holística del estado y el rendimiento del sistema de recolección de polvo. Este nivel de información puede ayudar a mejorar la toma de decisiones de sostenibilidad, así como la eficacia general del equipo (OEE).

Al extraer flujos de datos de los sistemas de recolección de polvo, la interfaz muestra información agregada y diagnósticos para que los operadores puedan obtener visibilidad de las operaciones y aprender más sobre ellas. Los operadores pueden ver el estado de cada elemento del sistema, incluidos cada compartimento, bolsa, fila y válvula solenoide, en tiempo real. Con estos datos, se pueden identificar tendencias como el consumo de energía y se puede planificar mejor el mantenimiento. Si surge un problema, el software puede enviar alertas de diagnóstico detalladas al personal adecuado a través de mensajes de texto o correo electrónico.

Esta imagen clara de lo que sucede a nivel de dispositivo en un sistema de recolección de polvo permite que las instalaciones cambien de enfoques de mantenimiento reactivo a enfoques de mantenimiento predictivo. Al ocuparse de los problemas potenciales antes de que puedan crecer, las instalaciones pueden optimizar el uso de energía y mejorar la eficiencia del sistema, reduciendo tanto las emisiones como el tiempo de inactividad.

Se puede acceder a software avanzado como este de forma remota y pone la información correcta en manos del experto adecuado en el momento adecuado. Por ejemplo, los directores de sustentabilidad y otras partes interesadas pueden acceder al tablero para realizar un seguimiento del progreso de la sustentabilidad y generar informes relevantes sobre emisiones, uso de energía y más para las agencias gubernamentales.

Las instalaciones con sistemas de recolección de polvo que cuentan con válvulas de pulso de alto rendimiento, así como tecnología de detección y control, están equipadas para reducir significativamente el uso de aire comprimido, mejorar la eficiencia del sistema y extender la vida útil de la bolsa y el filtro. Para lograr este nivel de optimización, es importante que las empresas se asocien con un proveedor de tecnología experimentado que ofrezca una cartera integral de soluciones escalables, desde válvulas de pulso robustas y de alto rendimiento hasta hardware y software que puedan funcionar con los equipos y redes existentes de una empresa. Un proveedor como este puede ayudar a las organizaciones a comenzar a transformar digitalmente sus sistemas de recolección de polvo o avanzar en su viaje.

Las empresas pueden alcanzar de manera confiable los objetivos netos cero y mejorar la sostenibilidad de sus operaciones con una planificación cuidadosa y la tecnología adecuada. Cada máquina y sistema en el piso es una oportunidad para ahorrar energía y reducir las emisiones, incluidos los sistemas de recolección de polvo. Al integrar válvulas que optimizan el uso de energía y sensores inteligentes, controladores y soluciones de software que pueden proporcionar visibilidad a nivel de dispositivo, las empresas están mejor posicionadas que nunca para maximizar el potencial de sus sistemas colectores de polvo y minimizar su impacto ambiental.

Olivia Demkowicz es gerente de marketing de productos de Emerson. Para obtener más información, visite www.emerson.com.

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