Con el aumento de los precios de la energía en toda Europa, la eficiencia se ha convertido en una prioridad para todas las plantas de fabricación y proceso que utilizan sistemas de manipulación por vacío. Afortunadamente, basándose en décadas de experiencia y conocimientos técnicos, SMC puede esbozar cuatro formas sencillas de reducir el consumo de energía de su sistema de vacío. El uso de menos energía por elevación/transferencia contribuirá directamente a la rentabilidad de su cuenta de resultados y, al mismo tiempo, ayudará a la industria a reducir a cero las emisiones netas de carbono.
Por Martina Höller, Directora de productos de tecnología eléctrica CEE, SMC Austria
JUNIO 2022
La última tecnología de ahorro de energía y la ingeniería de procesos pueden marcar una auténtica diferencia en las aplicaciones de manipulación por vacío, ya sea en el sector del envasado, la metalurgia, la automoción, la sanidad o cualquier otro. Sólo tiene que seguir estos cuatro pasos para ver una notable mejora en la eficiencia de su sistema.
Es posible generar vacío de forma centralizada mediante una bomba de vacío o descentralizada (directamente en la máquina) utilizando eyectores de vacío. La amplia gama de eyectores de vacío de SMC -desde eyectores en línea supercompactos hasta eyectores multietapa de altísima eficiencia con silenciadores de alto rendimiento- son adecuados para caudales de vacío de hasta 600 Nl/min, satisfaciendo así las necesidades de casi cualquier aplicación industrial.
Cada tipo de eyector tiene sus parámetros específicos, que dependen unos de otros. Entre ellos se encuentran: la presión de alimentación estándar (la cantidad de aire comprimido que se necesita para alcanzar la presión de vacío más alta posible); el caudal de aspiración máximo (volumen de aire aspirado por el eyector); la presión de vacío máxima (valor máximo de la presión de vacío generada por el eyector); y el consumo de aire (la cantidad de aire consumido por el eyector cuando funciona con la presión de alimentación estándar).
4 bares: la presión de alimentación óptima (de media) para los eyectores SMC
Pregúntese: ¿necesita realmente la presión de vacío máxima para manipular su pieza? Debe plantearse esta pregunta porque el nivel de presión de vacío estará directamente relacionado con su consumo de aire y sus costes. A modo de ejemplo, si utiliza 0,5 MPa (5 bar) de presión de suministro de la línea principal para hacer funcionar nuestro eyector ZL112A (con válvulas), su consumo de aire será de unos 78 l/min (4.680 l/hora) para alcanzar una presión de vacío máxima de -84 kPa. Sin embargo, si opta por hacer funcionar el eyector a una presión reducida de 0,35 MPa (la presión de suministro estándar para este tipo de eyectores), podrá reducir el consumo de aire a 57 l/min (3420 l/hora) y seguir alcanzando la misma presión de vacío máxima (-84 kPa). Un importante ahorro energético del 27%.
Eyector multietapa – Serie ZL Un ligero y eficaz empujón a tu succión
Imagen de la derecha: Extracto del catálogo del ZL
Como apunte, aunque muchos fabricantes todavía no han pasado de la presión estándar de 7 bares en el taller, el funcionamiento óptimo del vacío tiene lugar a una media de 4 bares, por lo que reducir de 7 bares a 4 bares no sólo beneficia a su cuenta de resultados y al futuro del planeta, sino que no tendrá ningún impacto en la eficacia de sus operaciones.
Volviendo al ejemplo, si puede manipular la pieza con seguridad con una presión de vacío máxima de -65 kPa, puede reducir aún más la presión de suministro, a 0,25 MPa (2,5 bares). Esto reduciría el consumo de aire a 45 l/min (2700 l/hora), con un impresionante ahorro energético del 43%.
Utilice un diámetro de almohadilla mayor, no una presión de suministro más alta
Algunos ingenieros cometen el error de aumentar la presión de suministro para conseguir una mayor fuerza de retención, pero esto conlleva más consumo de energía y más costes. De hecho, es directamente proporcional, por lo que duplicar la presión de vacío duplicará su fuerza de retención y duplicará sus costes energéticos.
En su lugar, puede ser posible aumentar el diámetro de las ventosas en determinadas aplicaciones. Al duplicar el diámetro de las ventosas, la fuerza de retención se cuadruplica, mientras que los costes de energía siguen siendo los mismos, ya que no aumenta la presión de suministro. La diferencia de precio entre una ventosa de 20 mm y otra de 40 mm de diámetro suele ser inferior a 5 euros.
Eyectores de vacío con función de ahorro de energía
Algunos eyectores de vacío incorporan un presostato de vacío con función de ahorro energético que puede reducir el consumo de energía hasta en un 93%. ¿Cómo funcionan? Bien, primero se define el intervalo de presión dentro del cual se puede sujetar la pieza con seguridad, por ejemplo de -65 a -55 kPa. La integración de un presostato con función de ahorro de energía sirve para cortar el suministro de aire al alcanzar el nivel de vacío deseado. El vacío sólo vuelve a generarse cuando la presión cae por debajo del rango inferior, en este caso -55 kPa.
Unidad de vacío – Serie ZK2-A: La solución silenciosa todo en uno para ahorrar energía
Tomemos una aplicación de manipulación por vacío en la que intervenga un eyector convencional que funcione a 450 ciclos por hora, 10 horas al día, durante 250 días al año. Un sistema de este tipo consumirá unos 9350 m3 de aire comprimido al año. Sin embargo, si se utiliza un eyector de vacío con función de ahorro de energía, el consumo de aire se reducirá a sólo 638 m3 al año, lo que supone el ahorro del 93% antes mencionado. El ahorro potencial es mayor en aplicaciones de ciclo largo.
Gestión inteligente
Para maximizar el uso de un sistema de manipulación por vacío energéticamente eficiente, SMC le recomienda que adopte sistemas de eyectores "inteligentes". Un colector de eyectores de transmisión en serie no requiere unidades de entrada/salida independientes para funcionar y evita el complejo cableado eléctrico de las válvulas y los sensores.
Los dispositivos de campo pueden conectarse directamente al PLC. A través del PLC, es posible ajustar y supervisar los valores de presión, la verificación de aspiración o descarga, la función de ahorro de energía y la función de protección de válvulas. Este concepto permite un mejor control de la aplicación, más datos valiosos, una configuración sencilla y un diagnóstico a bordo del producto, así como una fácil supervisión.
Manifold combinado de válvula y eyector – Serie JSY Controle de forma combinada sus válvulas y eyectores
Producto de la derecha: Manifold de vacío SMC para bus de campo - Serie ZKJ Controle su vacío de forma remota y eficiente
Asistencia técnica
Si alguna vez ha trabajado con un sistema basado en vacío, sabrá que el vacío puede ser impredecible, ya que la interacción y el comportamiento entre la pieza y la ventosa difieren en función de la aplicación. La única forma real de estar seguro de los resultados es recurrir a un proveedor experto en tecnología como SMC, que puede realizar pruebas en las instalaciones del cliente o en sus laboratorios repartidos por toda Europa. El vacío suele ser una cuestión de ensayo y error en lo que respecta a la presión, el caudal, el tamaño de las pastillas, el número de pastillas, etc., sobre todo si se trata de materiales de piezas de trabajo especiales.
Con el rápido aumento de los costes energéticos en todo el mundo, pocos pueden permitirse ignorar las posibilidades de ahorro de energía que puede aportar un sistema de manipulación por vacío correctamente especificado y configurado. Es hora de apostar por la eficiencia.
