Ingersoll Rand Compression Technologies and Services (CTS) Alexandre R. Jordão Gerente de Contas Estratégicas América Latina 28 de Agosto de 2018
Tendências - Ar Comprimido 1 2 3 4 5 6 Confiabilidade continua sendo o principal valor percebido na indústria; Ar Comprimido se mantém como uma utilidade crítica para produção. Sistemas de ar comprimido não gerenciados e sem medição acarretam em uma utilidade ineficiente. Novas regulações e falta de visibilidade sobre a eficiência dos compressors impõem um risco significativo a competitividade. Devido a pequena diferenciação em relação a eficiência dos compressores de ar, a optimização de sistemas se torna uma área chave para atingir significativas reduções de custos nesta categoria. A constante alta nos custos de energia (kw.h) vem alterando as estratégias de aquisição; custos iniciais de aquisição rapidamente transicionando para Custo Total de Propriedade (TCO). TCO: eficiência, confiabilidade, menores custos de manutenção, servicibilidade, manutenção preventiva, qualidade do ar comprimido, reparo e operação.
Área de oportunidades na otimização de sistemas de ar comprimido CUSTO TOTAL DE PROPRIEDADE SISTEMA DE AR COMPRIMIDO CONVERSÃO UTILIZAÇÃO TRANSMISSÃO GERAÇÃO P R O B L E M Z O N E The last 20 of piping is typically where loss occurs Uso de Energia Custos Operacionais Perda de Retrabalho Desperdício 30-50% m 3 /h em perdas Perdas Demanda/Geração corresponder Paradas inesperadas Ganhos de Eficiência gerenciando além da sala de compressores Capex Ineficiência Paradas Inesperadas
Porque Otimização de Sistema? Componentes Chave Tomada de decisão informada (baseada em dados) Redução Custos Operacionais Melhorar Evitar Gastos de Capital Entender Sistema Entender Financeiro Energia Água Qualidade e Confiabilidade Gargalos de Expansão de sistema Expansão de Sistema de H2O Manutenção e Reparos Aluguel Impactar Qualidade do Produto Resolver problemas específicos do processo Retardar Expansão Vender equipamentos em excesso Desperdícios e Retrabalho Liberar mais ar para a produção Minimizar a expansão Ter um back up sem custo
Processo de Otimização de Sistema testado para atingir seus objetivos Passo 3 Ativação Implementação Verificação de economias Manutenção de economias Passo 2 Auditoria Nível 1: Sistema de Geração Analisar Quantificar Nível 2: Sistema Total de Ar Comprimido Analisar Quantificar Passo 1 Identificação de Oportunidade - Análise Potencial de economia Identificar a Oportunidade Priorizar Próximos Passos
Case Eficiência Energética Sistema de Ar Comprimido Redução de Custos de Energia com implementação de tecnologia centrífuga de compressão
Identificação de Oportunidade Cliente Grande Porte Indústria Alimentícia Aplicações do Ar Comprimido Transporte Pneumático Envase Ar de Instrumentação Válvulas e Cilindros Pneumáticos Características da Aplicação Qualidade do Ar Isento de Óleo Controle da Umidade
Identificação de oportunidade Sistema Existente Dados Iniciais 570 115 psi 5950 pcm 1154 kw : 110 kw : 145 kw Var. : 150 kw Total Pressão Trabalho Capacidade Total Instalada : 110 kw : 110 kw Var. : 150 kw Específico Parâmetros Analisados 18,921 kw / 100pcm : 110 kw : 110 kw Utilizada Capacidade Utilizada 667 kw 57,79 % 3525 pcm 59,24% Capacidade vs. 6,18 pcm /
CENÁRIO ATUAL - SOMENTE COMPRESSORES PARAFUSOS ISENTOS DE ÓLEO DPA 570 DPA 371 DPA 257 Equipamentos (kw) Utilizada ( kw ) Capacidade C1 - V. Fixa 145 164 23,2 23,2 23,2 23,2 C2 - V. Fixa 110 130 19,44 19,44 19,44 - - C3 - V. Fixa 110 130 19,44 19,44 - - - - C4 - V. Fixa 110 130 19,44 - - - - - - C5 - V. Fixa 110 138 18,67 - - - - - - C6 - V. Fixa 110 138 18,67 - - - - - - C7 - V. Variável 150 162 24,81 24,81 24,81 13,03 C8 - V. Variável 150 162 24,81 12,41 4,09 13,03 570 Máxima Perfil de 371 Mediana 257 Mínima Vazão Total ( m³ / min ) 99,30 71,54 49,25 Vazão Total ( m³/h ) 5958 4293 2955 Vazão Total ( PCM ) 3525 2540 1749 Total ( kw ) 667 483 334 Específica ( kw/100 pcm ) 18,921 19,005 19,107 Vazão vs DPA pcm / 6,18 6,85 6,80 ~50% Variação Utilização Ar Comprimido
Características Compressores Centrífugos EFICIÊNCIA Baixo consumo específico (kw/m3/h) Mais ar com menos consumo energético Controle de pressão constante (aumento de 2 psi = +1% no consumo de energia) Desempenho Constante ao longo do tempo CONFIABILIDADE Ar 100% isento de óleo em todas as condições de operação Menos partes móveis comparado com outras tecnologias Descarga de ar livre de pulsação e operação sem vibração PRODUTIVIDADE Alta disponibilidade comparada a outras tecnologias Requer pouca manutenção Diagnósticos em tempo real pelo controlador - Conectividade
Características Compressores Centrífugos Investimento Inicial Manutenção /Troca de Peças Principais Perda de Eficiência Custo de Total de Operação EFICIÊNCIA CONFIABILIDADE PRODUTIVIDADE Compressor de Parafuso Lubrificado + Filtros Compressor de Parafuso Isento de Óleo Compressor Centrifugo Reconstrução de unidade, óleo lubrificante, elementos filtrantes Troca da unidade comp. a cada 5 anos Manutenção Mínima consumíveis adicional de operação em sobrepressão Desgaste no revestimento dos rotores da unidade resulta em fugas aumentando o consumo específico Não sofre perdas em eficiência ao longo do tempo
Cenário 1 Eficiência e Flexibilidade Sistema Proposto Dados Futuros 570 115 psi 6814 pcm 1192 kw Tipo: Centr. Oil Free : 200 kw : 145 kw Var. : 150 kw Total Pressão Trabalho Capacidade Total Instalada : 110 kw Var. : 150 kw Específico Parâmetros Analisados 15,196 kw / 100pcm : 110 kw Utilizada 536 kw 44,49 % Tipo: Centr. Oil Free : 200 kw Capacidade Utilizada 3525 pcm 51,73% Capacidade vs. 6,18 pcm /
CENÁRIO 1 - (2) COMPRESSORES CENTRÍFUGOS + PARAFUSOS ISENTOS DE ÓLEO DPA 570 DPA 371 DPA 257 Equipamentos (kw) ( kw ) Capacidade C1 - V. Fixa 145 164 23,2 - - - - - - Centr. 1 200 214 41,4 41,4 35,811 35,811 Centr. 2 200 214 41,4 41,4 35,811 - - C5 - V. Fixa 110 138 18,67 - - - - - - C6 - V. Fixa 110 138 18,67 - - - - - - C7 - V. Variável 150 162 24,81 16,50 - - 13,65 C8 - V. Variável 150 162 24,81 - - - - - - 570 Máxima Perfil de 371 Mediana 257 Mínima Vazão Total ( m³ / min ) 99,30 71,62 49,46 Vazão Total ( m³/h ) 5958 4297 2967 18,921 19,005 19,107 Vazão Total ( PCM ) 3525 2543 1756 Total ( kw ) 536 376 277 15,196 14,778 15,775 Específica ( kw/100 pcm ) 15,196 14,778 15,775 Vazão vs DPA PCM / 6,18 6,85 6,80 19,68% 22,24% 17,44%
Cenário 2 Eficiência e Instalação Sistema Proposto Dados Futuros 570 115 psi 6814 pcm 1192 kw : 145 kw Var. : 150 kw Total Pressão Trabalho Capacidade Total Instalada Tipo: Centr. Oil Free : 200 kw : 110 kw Var. : 150 kw Específico Parâmetros Analisados 15,196 kw / 100pcm : 110 kw Utilizada 536 kw 44,49 % Capacidade Utilizada 3525 pcm 51,73% Capacidade vs. 6,18 pcm /
CENÁRIO 2 - (1) COMPRESSOR CENTRÍFUGO + PARAFUSOS ISENTOS DE ÓLEO DPA 570 DPA 371 DPA 257 Equipamentos (kw) ( kw ) Capacidade C1 - V. Fixa 145 164 23,2 23,2 - - - - Centr. 1 300 316 60,00 60,00 60,00 49,02 C5 - V. Fixa 110 138 18,67 - - - - - - C6 - V. Fixa 110 138 18,67 - - - - - - C7 - V. Variável 150 162 24,81 17,24 5,46 C8 - V. Variável 150 162 24,81 - - - - - - 570 Máxima Perfil de 371 Mediana 257 Mínima Vazão Total ( m³ / min ) 100 65 49 Vazão Total ( m³/h ) 6027 3927 2941 18,921 19,005 19,107 Vazão Total ( PCM ) 3566 2324 1740 Total ( kw ) 593 352 258 16,618 15,131 14,834 Específica ( kw/100 pcm ) 16,618 15,131 14,834 Vazão vs DPA PCM / 6,26 6,26 6,80 12,17% 20,38% 22,36%
Comparativo de Cenários 570 Perfil de 371 257 ROI Flex. Instalação Cenário 1 15,196 14,778 9,35% 2,38% 15,775 Cenário 2 16,618 15,131 14,834 6,34% Investimento Aprovado para Implementação
Próximos Passos e Oportunidades Ativação do projeto Implementação Verificação de Economias Manutenção de Economias Redução da Pressão de Geração A cada 2 psi reduzido 1% de redução no consumo de energia Readequação do Sistema de Distribuição (Tubulação) Redução perda de carga Adequação do sistema de tratamento de ar comprimido
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