Eficiencia Energética Lubricantes Sintéticos Alejandro Velasquez R-T e-mail :
[email protected] Celular Industry : 95419911 Santiago Junio 28 / 2011 Aceites Lubricantes • Sintéticos • Semi Sintéticos • Minerales • Mixtos Industry ¿Cómo se elaboran los aceites sintéticos? • Aceites Básico + • Combinación Química Industry Porque Utilizar Aceites Sintéticos ?? • Menos partes de reemplazo • Menos costos por mano de obra • Menos cambios de aceite • Menos costos por disposición (ALU) • Menos filtros • Producción con menores interrupciones •Ahorros de energía Industry Comparativo Tabla N° 1.- Comparación Aceite Omala Oil 150 , 220 y Hyperia S Oil 220. Omala Oil 150 150 15 97 Omala Oil 220 220 19 97 Hyperia S Oil 220 220 28 162 0,85 263 -48 Características Típicas Viscosidad Cinemática a 40 ºC, cSt Viscosidad 100 ºC, cSt Cinemática a Índice de Viscosidad D-2270 Densidad a 15 ºC, Kg/l D1298 Punto Inflamación, ºC D-92 Punto Escurrimiento, ºC D97 0,89 215 -20 0,89 215 -18 Industry Eficiencia de Energía EE Los Aceites Sintéticos para Engranajes aumentan la Eficiencia de la Caja de Engranajes El bajo coeficiente de tracción de Omala HD reduce la fricción de los dientes en la caja de engranajes. Por lo tanto, se pueden obtener ahorros de energía – más con cajas multietapas HD Aceite Mineral Energy In (Electricity cost) Work Out Energía In (Electricity cost) Aceite Sintético Work Out Perdida de Energía por Fricción (Calor) Industry Energy Lost to Friction (Heat) Menos Energía Perdida para la Fricción (Calor) Shell Omala HD – Eficiencia de Energía Coeficientes de fricción mediante MTM, 70°C, 4 m/s, 1 GPa, ISO 220 grados HD EE 0.06 Coeficiente de Fricción 0.05 MO Comp G Aumento de Desempeño 0.04 0.03 0.02 Omala Omala HD Tanto Shell Omala HD como Shell Tivela S tienen bajos coeficientes de fricción en comparación con los aceites minerales EP Tivela S 0.01 0 0 Industry 5 10 15 20 25 % relación rodillo deslizamiento Shell Omala HD – Eficiencia de Energía Coeficientes de Fricción mediante MTM, 4 m/s, 1 GPa, 20% deslizamiento:rodillo ISO 220 grados HD EE 0.05 40°C Coeficiente de Fricción 0.04 70°C Aumento de Desempeño 0.03 0.02 0.01 0 Omala MO Comp G Omala HD Tivela S Industry Shell Omala HD – Eficiencia de Energía Pérdidas de Energía de Engranajes Spur mediante el método FVA 345, 70°C, 8.3 m/s Shell Omala HD ofrece el 15% de reducción en pérdidas De Energía sobre Aceites minerales en esta prueba HD EE 750 Aumento de Desempeño Power loss, W 700 650 600 550 500 450 400 Aceite Mineral EP 220 Shell Omala HD 220 Se consume menos energía cuando se pasa de un aceite mineral a Shell Omala HD Industry Shell Omala HD – Eficiencia de Energía Estudio de Caso – Planta Internacional de Manipulación de Carbón HD EE • • • Banda transportadora de 500mt, 3000 toneladas de carbón por hora Dos cajas de engranajes de 320kW Hansen con cargas idénticas Se realizó prueba de eficiencia de energía – Aceite Mineral EP para engranajes vs. Omala HD • Se pueden obtener ahorros de energía que fluctúan $2.2k u 5.8k por caja de engranajes por año (si las cajas de engranajes operan 24/7) Se podrían obtener ahorros anuales de energía de $220k hasta 580k (con base en 1000 cajas de engranaje 100 en esta sola planta operando 24/7) Industry Prueba de Eficiencia de Energía 1 - Prueba de Eficiencia David Brown Radicon a 100°C Aceite Mineral Aceite para Engranajes PAO Sintetico PAO PAG Comp A PAG Comp B Sintetico PAG 70 72 74 76 78 80 82 84 86 Tivela S proporciona el 11% de mejoramiento de la eficiencia en comparación con el aceite mineral & 9% en comparación con el Aceite para Engranajes PAO Tiv S EE Entonces una fábrica típica que usa100 kW puede ahorrar $15,000 electricidad p.a. (vs. Aceite para Engranajes PAO) % Eficiencia Aumento de Desempeño Todos los ISO 320 grados Industry Prueba de Eficiencia de Energía 1 - Prueba de Eficiencia David Brown Radicon Temperatura de Operación, °C 110 Aumento de Desempeño Tiv S EE 105 100 95 90 85 80 Tivela S PAG Comp A PAG Comp B La eficiencia mejorada suministra temperaturas de operación más bajas para Shell Tivela S Industry Prueba de Eficiencia de Energía 2 – Pérdidas de Potencia medidas por el método FVA 345, 70°C, 8.3 m/s Pérdida de Potencia, W Tiv S EE 750 700 650 600 550 500 450 400 Shell Omala 220 Shell Omala HD 220 Shell Tivela S 220 Aumento de Desempeño Las pérdidas de potencia de Shell Tivela S son incluso más bajas para Shell Omala HD Industry Eficiencia de la Energía Estudio de Caso – pruebas de acero en planta Up-sell La caja de engranajes con aceite sintético tienen temperatura de operación más baja que la caja de engranajes con aceite mineral en aproximadamente 4.5°C Industry Calculo de Ahorro de Energia Calculo de Ahorro de Energía Eléctrica Potencia (Watts) = √3 x V x I x Factor de Potencia Potencia Voltaje (Volts) = Corriente (I) (Amperes) = Factor Potencia Mínimo = Potencia (Watts) 1.73 * 4160 * 5 * 0.93 4160 5 0.93 33465 Observaciones Voltaje de Uso en Tte Disminución Estimada Factor Mínimo Legal Costo de la Potencia ($ ) = (P x T x C.E) / 1000 Datos 33465 8700 20.5 1000 Potencia Eléctrica = P ( Watts) Hora funcionamiento Reductor = T (Horas por año) Costo de Energía (C.E)) = C.E ( $ / KWHr) 1000 Factor de conversión de Kw a Watts Costo de la Potencia ($) = Costo de la Potencia ($) = ( 200791 * 8700 * 16.2 ) / 1000 5,968,483 Costo de Shell Hyperia Oil S 220 por 756 Litros Costo de Shell Omala Oil 220 por 756 Litros Costo Marginal del aceite Shell Ahorro de Energía por Reductor Total de Ahorro por un Reductor ($) ($) ($) ($) ($) US$ 3,161,230 392,183 2,769,047 5,968,483 3,199,436 5,925 Industry Consumos promedios de Voltajes, Corriente y Potencias, entre el aceite Omala 150 e Hyperia S 220 Aceite Usado promedio min max tendencia Volt 4,232.58 4,192.00 4,292.00 4229.9 ; Shell Omala 150 Amperes 52.06 3 85 55.84 kWatt 325.73 7 561 349.97 Aceite Usado promedio min max tendencia ; Shell Hyperia S 220 Volts 4233.94 4160 4284 4247.01 Amperes 47.05 2 84 59.47 kWatt 292.48 2 555 375.29 Industry Variación de la Corriente y la Potencia en un periodo de tiempo, usando el aceite Omala 150 a g o st o 3 1/ m o t o r 1 / c o r r e a T 1 700 Corrient e [ A] 600 Pot encia [ kW] 500 400 300 200 100 0 8/ 31/ 2006 0:00 -100 8/ 31/ 2006 3:00 8/ 31/ 2006 6:00 8/ 31/ 2006 9:00 8/ 31/ 2006 12:00 8/ 31/ 2006 15:00 8/ 31/ 2006 18:00 8/ 31/ 2006 21:00 9/ 1/ 2006 0:00 Industry Variación de la Corriente y la Potencia en un periodo de tiempo, usando el aceite Hyperia S 220 o c t u b r e 2 6 / m o t o r 1/ c o r r e r a T 1 800 Corrient e [ A] 700 Pot encia [ kW] 600 500 400 300 200 100 0 10/ 27/ 2006 0:00 -100 10/ 27/ 2006 3:00 10/ 27/ 2006 6:00 10/ 27/ 2006 9:00 10/ 27/ 2006 12:00 10/ 27/ 2006 15:00 10/ 27/ 2006 18:00 10/ 27/ 2006 21:00 10/ 28/ 2006 0:00 Industry Beneficios de Shell Hyperia Oil S 220 CLIENTE : MINERA LA ESCONDIDA Octubre del 2005 Equipo : Transmisiones Celdas de Flotación Outokumpu Producto Convencional Producto Especial Aceite Shell usado Capacidad Carter Frecuencia de cambio año Numero de Celdas Cantidad de aceite año Valor Litro USD $ Costo aceite año USD$ : Omala Oil 220 ( Aceite Mineral) 60 LT. 4 80 19200 1.5 28800 96.000 Hyperia S 220 ( Aceite Sintético) 60 LT. 0.7 80 3360 6.5 21.840 16.800 6.330 Costo mano de obra USD$ : Costo filtrado Año USD$ :** COSTO TOTAL USD $ 124.800 44.970 Conclusiones de esta prueba realizada en las Celdas de Flotación de MEL 1.- Ahorro Anual de US $ 79.830 al cambiar Omala Oil 220 por Hyperia S 220 2.- Se evito la generación de 15.840 litros de aceite Omala Oil 220 como producto usado (RILES) Industry Eficiencia de la Energía – Aval del Cliente Tiv S EE Industry GRACIAS Industry