Conociendo los compresores recíprocos

Los compresores recíprocos son los únicos cuyo ciclo termodinámico puede analizarse exactamente y con gran detalle usando los equipos de análisis disponibles en el mercado.  Los avances en los analizadores de compresión recíproca portátiles son capaces de recolectar, almacenar y analizar los puntos de estado P –V.  Se genera un diagrama de presión-volumen mediante la medición de datos dinámicos de presión dentro de los cilindros del compresor y se representan gráficamente respecto al volumen desplazado de los cilindros.  El volumen desplazado se calcula mediante la correlación del ángulo del cigüeñal a la posición del pistón y multiplicando este valor por el área del pistón.

Introducción a los autómatas programables en ingeniería (I)

En los últimos años un especialista en control llamado controlador programable, ha desarrollado una ingeniería de control revolucionaria que combina potencia en computación e inmensa flexibilidad a un precio razonable. Si bien en bastantes artículos hemos hablado de PLCs, hasta ahora no hemos realizado una descripción detallada desde la perspectiva de la ingeniería de procesos que nos interesa en TODOPRODUCTIVIDAD. Iniciamos una serie de artículos en los que trataremos de hacer un esbozo sencillo de las aplicaciones de esta tecnología.

Herramientas para diseños de ingeniería con autómatas programables.

Creamos una nueva sección de herramientas de cálculo de ingeniería y en esta ocasión nos centramos en los autómatas programables o PLC.  Hablamos por tanto de una de las principales tecnologías que han contribuido a mejorar la productividad industrial.

Índice de artículos publicados en TODOPRODUCTIVIDAD

Superando ampliamente los 2.500 artículos ya es un poco difícil buscar por categorías. Incorporamos por ello un índice que facilita la búsqueda.

No aparecen todos pero si una parte importante de los artículos incluidos en TODOPRODUCTIVIDAD
 

Reduciendo el consumo energético en los sistemas de distribución de agua caliente (II)

Ver 1ª PARTE

El uso de agua cambiante

Cuanto más variable sea el uso del agua más importante es conseguir acomodar la capacidad de las bombas a un uso del agua cambiante. La utilización de bombas en paralelo más pequeñas para adaptarse a las cargas requeridas en cada momento es la opción más eficiente.

Reduciendo el consumo energético en los sistemas de distribución de agua caliente (I)

En muchas instalaciones se disponen pequeñas bombas para recirculación del agua caliente. Estas bombas típicamente consumen solamente una pequeña cantidad de energía. Sin embargo, hay casos en los que el diseño de los sistemas de agua de servicio requieren grandes bombas para la recirculación. Podemos ahorrar una cantidad significativa de energía mejorando estas disposiciones. En este artículo revisamos en detalle lo que podemos hacer tanto en instalaciones existentes como en nuevas instalaciones.

Tendencias de velocidad variable en bombas

El conocimiento de la velocidad variable se ha convertido en una cuestión crítica para los ingenieros que trabajan con maquinaria. Los desarrollos en este campo a lo largo de los últimos diez años permiten a los OEMs crear máquinas más pequeñas, con mayor funcionalidad, menor número de piezas de desgaste, mayor tiempo de actividad y un coste mucho menor.

Aprendiendo a evaluar el rendimiento de las bombas

Todos sabemos que actualmente necesitamos ahorrar energía y las bombas presentan buenas oportunidades. Además, las encontraremos en Energy conservation is the need of the hour.abundancia en casi todas las industrias y edificios públicos.  Debido a su gran versatilidad y amplio rango de operación, Of them, the most common are centrifugal pumps due to their great versatility and wider operating range. las bombas más comunes son las bombas centrífugas. Estos equipos vThey vary in size from a few kilowatts to towering megawatts and operate between efficiencies of 20 and 90 percent.arían en tamaños que van desde unos pocos kilovatios a imponentes bombas en el rango de megavatios.

Calculadores de diseño de equipos a presión

Las implicaciones que la seguridad tiene en el diseño de equipos a presión hace que estos sistemas se consideren una disciplina aparte dentro del diseño de máquinas. Se trata de equipos muy ligados sobre todo al sector químico por lo que encontramos relación con estas industrias en muchos de los calculadores seleccionados para esta sección.

Calculadores gratuitos para diseños con bombas

Nuestra recopilación de herramientas y simuladores de bombas ha ido creciendo y merece ya una sección individual donde incorporamos bastantes más utilidades para el diseño de sistemas de bombeo. Además de las herramientas de diseño y selección debe visitarse la sección de herramientas de eficiencia energética para sistemas de bombeo.

Iluminación fluorescente y eficiencia energética (4ª PARTE)

Ver 3ª PARTE

¿Por qué las lámparas fluorescentes necesitan balasto?

Todas las lámparas fluorescentes necesitan balasto para operar. El arco en una lámpara operando casi no tiene resistencia eléctrica. Sin algún medio de regular la corriente, la corriente de la lámpara sería demasiado alta para una emisión de luz eficiente y la lámpara se destruiría. El balasto regula la corriente de la lámpara independientemente de las características de resistencia cambiante de la lámpara.

La gestión colaborativa en diseños embebidos

El crecimiento del diseño embebido distribuido está impulsando la necesidad de una mayor colaboración, tanto entre equipos de diseño como entre suministradores de hardware y software IP. El método tradicional para manejar esta situación es llegar a ser menos eficiente cuando el sistema crece. La entrada de equipos alrededor del mundo tienen que ser analizadas e integradas, empleando más tiempo e incrementando el riesgo de introducir errores en el hardware y software.

Iluminación fluorescente y eficiencia energética (3ªPARTE)

Ver 2 ª PARTE

El efecto de la temperatura en la eficiencia y rendimiento luminoso

Distinto a lo que ocurre con la iluminación incandescente y HID, la eficiencia y rendimiento de la iluminación fluorescente es sensible a la temperatura que rodea la lámpara. La razón principal es que la temperatura de superficie de la lámpara determina la presión de vapor del mercurio, que es principalmente fuente de luz.

Las tecnologías de sensores ópticos en detalle (V)

Ver 4ª PARTE

Sensores de rotación

En los últimos diez años se han desarrollado dos tipos de sensores de rotación óptica, ambos basados en el efecto Sagnac: el giroscopio láser de anillo y el giroscopio de fibra óptica.  Cuando dos haces de luz se propagan en direcciones opuestas alrededor de una trayectoria común, que experimentan un cambio de fase relativo en función de la velocidad de rotación del plano de la trayectoria.  La dirección real se obtiene mediante la integración de la salida.  En el caso del giroscopio láser de anillo (RLG), este cambio de fase produce un cambio en la frecuencia de oscilación de un láser que es integral a la ruta.  En el caso del giroscopio de fibra óptica, la diferencia de fase es detectada por interferir en los dos haces fuera de la ruta. 

Revisamos el poder de la tecnología termosolar desarrollada en España

España se ha convertido en pocos años en uno de los líderes mundiales del desarrollo de energías renovables y entre todas ellas donde más brilla la tecnología española es sin duda en la generación termosolar. Hay que resaltar al respecto que esta capacidad competitiva se debe a la apuesta arriesgada que en la pasada década se realizó por esta tecnología en un momento en el que no existían más que plantas experimentales.

Sistema láser de femtosegundo alcanza un record de potencia y haz perfecto

Científicos investigadores de Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT en Aachen han instalado un láser de femtosegundos en el Max Planck Institute of Quantum Optics (MPQ) en Graching, como parte de la cooperación Korona. El proyecto es el primer láser capaz de generar una energía promedio de 280 W en 515 nm con calidad de haz perfecta. La clave del láser se basa en un amplificador Yb:Innoslab doblando la frecuencia. Según los investigadores ningún otro sistema láser ha ofrecido jamás más rendimiento con una calidad del haz de difracción limitada en el rango espectral visible.

Iluminación fluorescente y eficiencia energética (2ª Parte)

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Gases buffer para incrementar el rendimiento de las lámparas

Las lámparas fluorescentes contienen uno o más “gases buffer” además del vapor de mercurio. En realidad, las lámparas fluorescentes contienen mucho más gas buffer que las de vapor de mercurio, típicamente varios cientos de veces más presión que el vapor de mercurio pero solamente una fracción pequeña de la presión atmosférica. El argón es siempre el gas buffer primario que se usa en iluminación fluorescente. El argón es necesario para trabajar con el vapor de mercurio en la lámpara.

Iluminación fluorescente y eficiencia energética (1ª Parte)

La necesidad creciente de ahorrar energía ha llenado el mercado de una diversa oferta en iluminación fluorescente. Balastos electrónicos frente a electromagnéticos, porcentajes de ahorro,…son muchos los conceptos que deben ser evaluados por el diseñador o usuario final. Respecto al ahorro energético ofertado por los distribuidores hemos encontrado que los resultados no siempre están claros pues en algunos casos se ofrecen ahorros superiores a lo real. Es bueno por ello que expliquemos en detalle cómo funcionan los sistemas fluorescentes ya que ello nos ayudará a seleccionar más correctamente este tipo de equipos y su garantía.

Cuánto se puede ahorrar rediseñando el impulsor de una bomba

Una bomba trabajando fuera de su punto de máxima eficiencia está derrochando energía, es un principio esencial de la hidráulica. ¿Pero no sabemos exactamente cuanta energía se derrocha? Si en eficiencia energética no se realizan cálculos exactos las decisiones pueden ser equivocadas. Más concretamente la pregunta es:

Mejoras de eficiencia energética para opciones de retrofit en hidrotratadores de destilado en refinerías

El reacondicionamiento de procesos complejos es una gran opción desde el punto de vista de la eficiencia energética pues equipos costosos y conseguir importantes ahorros en consumo energético.

En el sector de los hidrocarburos, los hidrotratadores de destilado son grandes consumidores de energía. Además, estas unidades pueden ser ineficientes en energía. En este artículo examinamos aspectos económicos del retrofit de este tipo de unidades en las siguientes acciones: 1) Incrementar el área de superficie de los intercambiadores de precalentamiento de alimentación y 2) instalar un separador de calor.

El Nuevo proceso eficiente para obtener acero de alto grado

Las impurezas de fósforo en el acero pueden provocar un deterioro en sus propiedades, tales como dureza y resistencia a la corrosión reducidas. Sumimoto Metal Industries, Ltd ha mejorado sus SRP (simple refining process) para eliminar el fósforo del pig iron –un paso necesario para hacer aceros de alto grado.

Las técnicas avanzadas de control de proceso para mejora de la productividad

Advanced Process Control (APC) se ha ido desarrollando desde los años cincuenta en sectores como el petroquímico. Las plataformas de software que forman los fundamentos de este campo han ido cambiando con los años. Pero el propósito del APC sigue siendo el mismo: mejorar el rendimiento económico y operativo de las unidades de proceso.

Nuevo compresor de eficiencia mejorada mediante tecnología de rotor híbrido

Una nueva tecnología de compresor de gas rotatorio diseñado por OsComp Syistems incopora las ventajas de las bombas de pistón recíprocas en un compresor de rotor híbrido. Con una geometría interior optimizada, el nuevo compresor puede alcanzar una compresión casi-isotérmica con un sistema de inyección de líquido de gran volumen para enfriamiento interno. El compresor ofrece la eficiencia y sellado de un compresor de pistones estándar API-618, pero con la efectividad de enfriamiento observada con un compresor de tornillo rotatorio inundado con líquido.

Nuevo proceso de síntesis del amoníaco a temperatura ambiente

Investigadores de la universidad de Tokio han desarrollado una nueva catálisis que permite la síntesis directa del amoníaco a temperatura ambiente. Esta nueva tecnología es una alternativa al proceso centenario tradicional Habar-Bosch, intensivo en consumo energético que requiere temperaturas de 200 ºC – 600 º C y altas presiones.

Problemas típicos de los variadores de frecuencias al ser usados con motores de inducción

Recibimos mucha información sobre las virtudes de los variadores de frecuencia como un sistema eficaz para ahorrar energía. Pero esa información normalmente procede de datos de fabricantes que si bien son fiables no resaltan en su justa medida los problemas que en el diseño vamos a encontrar con los variadores de frecuencia. Es por tanto importante que hablemos de ello con más detalle.

Eficiencia energética en motores de inducción (4ª PARTE)

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Alto voltaje vs. Bajo voltaje

Los voltajes de operación más bajos permiten eficiencias del motor más altas. Estamos hablando de grandes diferencias en los voltajes, pues podemos encontrar motores que trabajan a 460 voltios y otros trabajan a 2300 voltios.

Desarrollo de un nuevo sensor molecular a escala chip

Muchas moléculas tales como las proteínas y farmacéuticas tienen una resonancia natural en la porción del infrarrojo medio (IR: 2 a 30 µm) del espectro electromagnético y ello propicia la necesidad de crear biosensores que usen fuentes mid-IR.

Lamentablemente hay una interacción de materia  ligera débil entre fuentes mid-IR y moléculas biológicas ya que la longitud de onda lasing es mucho mayor que el tamaño de las moléculas que se están probando.

El petróleo sube con fuerza tras las noticias económicas de Estados Unidos

Las tendencias de incremento en el precio del petróleo continúan consolidándose estos días y hoy hemos visto una subida del 4,37 % en el Brent ($118,59). El motivo de esta intensa subida es que continúan las buenas noticias económicas en Estados Unidos donde los detos de empleo continúan mejorando. Las compañías estadounidenses incorporaron 157.000 nuevos trabajadores a sus plantillas en junio.

Mejorando la eficiencia de una bomba e incrementando la capacidad de generación

A medida que la demanda mundial de energía crece, las compañías eléctricas están trabajando para implementar nuevas tecnologías que les permitan producir más energía en las estaciones de generación existentes.  En el ejemplo siguiente se muestra cómo la estación internacional Power´s Hazelwood de Australia mejoró la eficiencia de sus bombas de alimentación de motor de la caldera para producir un mayor rendimiento en megavatios sin la quema adicional de combustibles fósiles.

Eficiencia energética en motores de inducción (3ª PARTE)

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RPM a plena carga

El campo magnético del estator en un motor trifásico rota a una velocidad que se determina por la frecuencia de la línea y por el número de polos. Esta velocidad se llama “velocidad síncrona”. Con energía eléctrica de 60 Hz, esta velocidad es de 3.600 RPM para un motor de dos polos, 1800 RPM para un motor de 4 polos, 1200 RPM para un motor de 6 polos. En los motores monofásicos, la velocidad síncrona se calcula de la misma forma, incluso aunque el campo no rote.

La tecnología Laser Direct Structuring (LDS) crea circuitos integrados 3D de bajo coste

Una tecnología ya establecida, laser direct structuring (LDS) crea dispositivos inteconectados moldeados (3M-MIDs) usando un láser y pasos de metalización para crear circuitos eléctricos y soporte para componentes montados en superficie en plásticos moldeados por inyección.

La expansión del negocio de la fibra de carbono

El uso de compuesto de fibra de carbón se extiende a una multitud de nuevos productos que requieren resistencia, peso reducido y alto rendimiento. El suministro actual de fibra de carbono excede la demanda, haciendo que el beneficio de los fabricantes de fibra de carbono caiga. Sin embargo los fabricantes están optimistas ante un incremento de la demanda. Nuevos sistemas de fabricación como out-of-autoclave curing technology y los ciclos de fabricación cortos continúan.

Eficiencia en calderas (III). Planificación del uso del equipo. Controlador de arranque óptimo

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El control de arranque óptimo es una característica suplementaria de los controles de tiempo que automáticamente ajustan el tiempo de arranque del equipo en respuesta a determinadas condiciones. El momento de arranque usualmente se basa en la temperatura del aire exterior, y en los modelos más sofisticados, también se basa en la temperatura interior.

Eficiencia energética en motores de inducción (2ª PARTE)

Ver 1ª PARTE

Energía y ahorro en costes potencial

Los motores más eficientes ahorran energía, tanto directamente como indirectamente. Las mejores oportunidades de eficiencia con los motores proceden del ahorro energético. La mayoría del ahorro en costes se consigue ahorrando energía, aunque algunos ahorros en costes proceden de la forma como se compra la electricidad.

Sustituyendo el acero por plásticos en vehículos para ahorrar costes

La sustitución de acero por compuestos puede reducir el peso de los vehículos y el consumo total de combustible, pero el principal estímulo para usarlos es el ahorro en costes.

La demanda de vehículos más eficientes ha elevado las esperanzas de acelerar la adopción de compuestos de peso ligero, pero, a pesar de sus beneficios potenciales para el consumidor y medio ambiente, los compuestos es improbable que reemplacen el acero excepto en aplicaciones que reducen los costes de fabricación al fabricante de coches.

Eficiencia energética en motores de inducción (1ª PARTE)

En el mundo se produce mucha energía y es probable que más de la mitad de esa energía sea consumida por los motores. Mucha de esta energía es consumida por los grandes motores y casi todos estos son motores de inducción trifásicos.

Sensores inductivos resisten presiones de hasta 500 bares

Baumer acaba de introducir sensores inductivos altamente resistentes a la presión en su serie IFRP. Se trata de una solución fiable para el control de la posición final de los cilindros de cierre de los sistemas hidráulicos.

Eficiencia en calderas (II). Planificación del uso del equipo. Controles de arranque y parada temporizados

Ver 1ª PARTE

En muchas instalaciones, la mejor forma para conseguir minimizar la operación de plantas de calderas necesariamente es usar un reloj que limite la operación del equipo. Este método es apropiado para facilidades donde la necesidad de uso de la caldera se limita a tiempos específicos. Además, este método de control temporal puede usarse en combinación con otros métodos de control.