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Experiencias en la aplicación de la eficiencia energética en Aris Industrial ING. RUBEN DARÍO TORRES TORRES Junio, 2011.

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1 Experiencias en la aplicación de la eficiencia energética en Aris Industrial ING. RUBEN DARÍO TORRES TORRES Junio, 2011

2 Aris Industrial es una empresa familiar, 100% peruana, que durante más de 65 años viene desarrollando la industria en el Perú. Lideramos la industria peruana, en cada una nuestras dos unidades de negocio: U.N. Textil y U.N. Productos Químicos

3 Líderes en el mercado textil peruano con el 80% del mercado, con las marcas de reconocido prestigio: El 30% de la venta se destina al exterior: Brasil, México, Colombia, Japón, Europa, EEUU, Ecuador, Chile, Argentina y Bolivia. Producimos gran variedad de telas tipo casimir, lanilla, saco sport y paños Fibras utilizadas: lana, lana/alpaca, lana con mezclas de poliéster y otras líneas de tejidos. Unidad de Negocio Textil

4 Cuenta con tres divisiones: Industrial : con el ácido sulfónico como principal producto. Tratamiento de agua : con el sulfato de aluminio, hipoclorito y el PAC. Agrícola : con el azufre y agroquímicos. Unidad de Negocio Productos Químicos

5 Organización para la eficiencia energética y el ahorro de energía: 1.Formación del Comité de energía o participación a través del comité de calidad total. 2. Sistema de Monitoreo 3. Contratar auditorias energéticas 4. Capacitación y estrecha vinculación con especialistas energéticos

6 1. Formación del Comité de energía

7 Sus principales funciones son: realizar mejoras y programas de ahorro de energía capacitando al personal para el uso eficiente de la energía. Mediante el control, inspecciones, proyectos y conciencia energética se espera, reducir los costos de producción y mejorar la eficiencia energética de la empresa. Ajustando los procesos podemos mejorar la productividad y la calidad de los servicios. Comité de energía:

8 Administración del comité de energía: 1.El comité debería ser liderado por 1 coordinador. 2.El coordinador debería tener estrecha vinculación con el Director de la empresa o el ejecutivo de máxima jerarquía. 3.Debería nombrarse inspectores del comité a los trabajadores de las secciones de producción más representativas. Los inspectores no deberían ser ejecutivos, ni supervisores, ni jefaturas

9 Actividades del comité de energía: 1.Monitoreo de energía de las secciones, a través de consumos específicos. 2.Plan anual de actividades 3.Reglamento interno del comité 4.Inspecciones técnicas, pre auditorias. 5.Boletín. 6.Participar en las auditorias energéticas contratadas, capacitación energética, relación estrecha con especialistas. 7.Plantear proyectos de mejora.

10 2. Monitoreo de energía

11 ¿Qué es el Monitoreo de Energía? Es un procedimiento que involucra un seguimiento de los consumos de energía de uno o varios usuarios. El monitoreo de energía es incompleto si no se compara la energía con cierta producción.

12 ¿Cómo se compara la energía con la producción? Una forma es con el cálculo de los consumos específicos (o ratios). Consumo Específico = Energía Producción

13 El Monitoreo y Fijación de Metas Una técnica para disminuir los costos asociados con el uso de la energía es el Monitoreo y Fijación de Metas : Monitoring & Targeting. Ha sido usada con éxito en muchas empresas internacionales.

14 Etapas del Monitoreo y Fijación de Metas Identificación de los usuarios de energía que implica la revisión de la distribución de energía. Instalación de medidores. Instalación de un sistema de adquisición de datos. Generación de reportes. Toma de acciones (mejoras).

15 Identificación de los usuarios Se debe revisar cómo se distribuye la energía a través de las plantas.

16 Medidores La confiabilidad de los medidores se asegura con un programa de Control Metrológico. El Control Metrológico consiste en la revisión periódica de la Calibración de las medidores. Cada medidor tiene un procedimiento específico de calibración pero en todos los casos se compara la energía con la energía registrada en un instrumento patrón.

17 Medidores En Aris contamos con un analizador de red de energía eléctrica de Clase 0.5.

18 Medidores Medidores de energía eléctrica. Medidores de flujo tipo vortex. Medidores de flujo electromagnéticos.

19 Sistema de Adquisición de Datos Puede ser manual o automático. El sistema automático tiene resultados más precisos. Pero tiene un alto nivel de inversión.

20 En Aris contamos con medidores digitales con posibilidad de interconexión a sistemas de lectura automática. Electricidad: 31 Vapor: 5 Agua: 19 Aire comprimido: 4 Gas natural: 6 Sistema de Adquisición de Datos

21 Para generar los reportes se requiere tener la información ordenada en hojas de cálculo o bases de datos. La frecuencia de los reportes puede ser diaria, semanal o mensual. En los reportes de debe incluir la variación de la producción y de los consumos específicos. Para el análisis se puede hacer uso de las Herramientas Estadísticas. Generación de Reportes

22 Histogramas Generación de Reportes Diagramas de Dispersión o Diseminación

23 Se lavaron tqs de salmuera Generación de Reportes

24 Identificando las causas reales que generan la variación en los consumos específicos. Se ha demostrado en casos prácticos que existe un ahorro del 2 al 5 % tan solo por el efecto que tiene la medición en el uso racional de la energía. ¿Donde están los ahorros de energía?

25 Casos prácticos

26 Año 2,009 OPTIMIZACIÓN EN LA PRODUCCIÓN DE AGUA BLANDA Y SU USO EN PLANTAS

27 HISTORIA DEL PROBLEMA HISTORIA DEL PROBLEMA: En los 2 últimos años el costo de agua blanda subió en 27% TRATAMIENTO: SISTEMA DE AGUA BLANDA. Los equipos estaban seteados en valores originales de fábrica. Se controlaba enfocando solamente la dureza del agua. AGUA BLANDA EN LOS CONSUMIDORES: TINTORERIA Y ACABADO: No se tiene control de índices por eficiencia. Se tiene un recuerdo histórico de recuperación de agua a través del Comité de energía de la máquina Conticrab y de las aguas de enfriamiento de serpentines de autoclaves de Tintorería. Actualmente una pequeña parte de estos se recupera.

28 INICIATIVA Y FORMACION DEL EQUIPO INICIATIVA Y FORMACION DEL EQUIPO: Luego de un mantenimiento general en el sistema de ablandamiento se subió abruptamente el consumo de sal. Sal KG Ene-08 28,850 Feb-08 51,650 Mar-08 50,450 Abr-08 51,050 May-08 58,450 Jun-08 45,600 Jul-08 52,750 Ago-08 49,150 Sep-08 54,200 Oct-08 60,850

29 Se visualizó la formación de un equipo multidisciplinario. Integrantes: -Laboratorio Químico (para el control y análisis de las muestras y analizar el proceso). -Operadores de servicio (que controlan diariamente los ablandadores), mecánico y electricista. -Gerencia de Tejidos y jefes de las secciones Acabado y Tintorería (para analizar los procesos y recuperación de agua de producción de ambas secciones)

30 ABLANDADORES SAL TN/AÑO US $ 42,560/AÑO AGUA DURA AL DESAGÜE POR ENJUAGUES US $ 40,000/AÑO AGUA DURA 782,471 M3/AÑO US $ 703,440/AÑO % Acabado67.9 Tintorería24.2 Vapor3.1 Químicos2.5 Preformas1.7 Soplado0.6 Energía eléctrica, repuestos, mano de obra

31 PLANIFICACIÓN Y EJECUCIÓN DE LA ACCIÓN ABLANDADORES: -Análisis de procesos y conocimiento profundo. -Evaluar las modificaciones de parámetros y tiempos. -Planeamiento de Reuniones permanentes con los operadores. SECCIONES TINTORERIA Y ACABADO: -Evaluar y cotizar m/o y materiales para la recuperación de aguas. -Analizar procesos y uso de agua blanda en ambas secciones.

32 EJECUCIÓN DE LA ACCION EJECUCIÓN DE LA ACCION ABLANDADORES: Acciones realizadas -Disminución 15 a 5 minutos de retrolavados. -Aumento de tiempo de 25 minutos a 50 minutos en usar la salmuera del tanque recuperado. -Disminución de la succión de sal virgen de 35 minutos a 10 minutos. -Disminución del enjuague rápido de 35 minutos a 20 minutos. -Se rellenó resina usada en los ablandadores # 2 y # 3 aproximadamente 400 KG. -Se realizó mantenimiento general de las válvulas hidráulicas, solenoides, sistema de lubricación, boyas, etc de los 4 ablandadores.

33 ANTESAHORA% ABLANDADOR 1 80,000 GALONES99,999 GALONES 25% ABLANDADOR 2 78,000 GALONES99,999 GALONES 28% ABLANDADOR 3 80,000 GALONES99,999 GALONES 25% ABLANDADOR 4 82,000 GALONES99,999 GALONES 22% Cuadro de resultados

34 EJECUCIÓN DE LA ACCION RECUPERACIÓN DE AGUA BLANDA EN ACABADOS Y TINTORERÍA: Montaje de tanque Instalación de bombas y filtros Instalación de medidores Coordinación con producción

35 CONTROL DE CONSUMOS ESPECÍFICOS

36 CONTROL DE DUREZA EN PPM DEL AGUA BLANDA LABORATORIO DE TEJIDOS ANALIZA 3 VECES POR DIA.

37 Sal KG Agua Dura ABL Agua Blanda Ratio Sal Ratio Enjuague 28,850 33,611 28, ,650 60,129 50, ,450 62,257 52, ,050 60,933 51, ,450 62,764 52, ,600 60,166 50, ,750 60,187 50, ,150 61,017 51, ,200 61,807 57, ,850 61,420 57, ,250 55,769 52, ,975 46,189 43, ,975 49,176 46, ,750 51,329 48, ,650 63,700 60, ,400 58,031 55, ,700 59,442 56, ,350 52,092 49, ,200 56,222 53, ,700 54,614 52,

38 RESULTADOS FINALES: AHORROS ABLANDADORES: AHORRO EN AGUA DURA 50,470 M3/AÑO: 44,250 US $/AÑO AHORRO EN SAL TN: 13,150 US $/AÑO 57,400 US $/AÑO TINTORERIA Y ACABADO: Ahorro en agua en la máquina Lisosa: 6,800 US $/AÑO Ahorro de agua dura: 5,800 US $/AÑO 12,600 US $/AÑO TOTAL : 70,000 US$/AÑO

39 RESULTADOS FINALES: INVERSIÓN: Materiales: planchas, filtros, medidores, válvulas, sensores, malla, pintura 7,000 US $ Mano de obra trabajos civiles, eléctricos, etc 13,000 US $ 20,000 US $ RETORNO DE LA INVERSIÓN: 20,000 / 70,000 4 MESES

40 REUTILIZACIÓN DE AGUA BLANDA EN LA SECCIÓN ACABADO-LAVADORAS Año 2,010

41 DIAGRAMA DE PROCESOS DE LA SECCCIÓN ACABADO: Descripción del proceso Lavadoras ESCOGER EL PROBLEMA: Reutilización del agua blanda para su propio proceso HISTORIA DEL PROBLEMA Costos del uso de agua en esta sección superan los US $ 520,000/año. FORMACIÓN DEL EQUIPO DE MEJORA: 5 Integrantes.

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43 RESULTADOS: El ahorro de agua blanda representa el 16% del consumo total de agua blanda de toda la planta, promedio de 321M3/Día. Ahorro : 126,000 US $/año Inversión: US $ 80,000 RETORNO SIMPLE DE LA INVERSIÓN: 80,000/126,0000= 8 meses.

44 OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO Año 2004

45 DIAGRAMA DE PROCESOS DEL SISTEMA: Descripción del proceso Compresores ESCOGER EL PROBLEMA: Optimización del sistema de aire comprimido HISTORIA DEL PROBLEMA Reclamos de producción por la humedad del sistema de aire Desconocimiento de la calidad del aire comprimido FORMACIÓN DEL EQUIPO DE MEJORA: 8 Integrantes.

46 RECOLECCIÓN DE DATOS: Instalación de un registrador de punto de rocío. Buscar información de la calidad de aire que necesitan las máquinas de produccion, CAUSAS MAS PROBABLES: En base a lluvia de ideas y espina de pescado : Máquina: falla de los secadores de aire, falla de filtros de residuos sólidos, mala calidad de aire de succión de los compresores, falla del sistema de purga de los solenoides

47 PLAN DE ACCIÓN: Definir los parámetros de la calidad del aire comprimido, residuos sólidos, punto de rocío, aceite máx. en el aire. Evaluar reparación/reemplazo de secadores Necesidades de compra de filtros, repuestos Lista de chequeo diaria control de purgas del condensado del aire. Definir nivel de alarma del punto de rocío Programa de acciones preventivas MP2 Señalizaciones y 5S del sistema

48 CONCLUSIONES: 1.Se reforzó trabajo de equipo y método de solución de problemas. 2.Mayor conocimiento del sistema de aire comprimido 3.Satisfacción del cliente interno. Encuesta. 4.Reforzamiento de mantenimiento preventivo y 5S. 5.Reducción de presión de 102 psig a 98 psig y se obtuvo punto de rocío: -3°C, residuos sólidos 40 micrones, aceite clase 1 máximo 0.01 mg/m3. 6.Ahorro de energía US $ 4,500/año, no se valorizan las pérdidas que afectan a la producción por aire de mala calidad.

49 SUSTITUCIÓN DEL USO DE COMBUSTIBLES LÍQUIDOS POR GAS NATURAL Año 2,005

50 Instalación de Combustibles Líquidos cisterna tanque almacenamiento Calentamiento* tanque diario bomba Precalentamiento para atomización* Quemador de petróleo * Sólo petróleo residual

51 Quemador de Gas Rb Rm Gas Natural Medidor Red de Gas Instalación Típica de Gas Natural

52 BENEFICIOS ECONÓMICOS BENEFICIOS ENERGETICOS BENEFICIOS AMBIENTALES Menor costos vs otros combustibles Reducción de consumos de energía en auxiliares: bombas, calentam. Mayor facilidad para el cumplimiento de normas ambientales Menores necesidades de supervisión Mayor estabilidad de los parámetros de la eficiencia. Mejor imagen pública por la baja afectación del medio ambiente. Reducción de costos por mantenimiento y reparación Permite adoptar nuevas tecnologías: economizadores, cogeneración, etc. No hay corrosión ácida en superficies metálicas y refractarios Reducción de costos: manejo, almacenamiento, transporte combustible No hay gastos de tratamiento al combustible BENEFICIOS DEL GAS NATURAL

53 EN LA PRIMERA SEMANA DE MARZO DEL 2,005 SE INCIA EL CONSUMO DEL GAS NATURAL EN ARIS INDUSTRIAL

54 Caldera Cleaver antes y después de la instalación del gas Natural antes después

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56 Costos referenciales de la implementación (quemadores a G.N.) US $ Quemador de 400 BHP15,000 Quemador de 1,163 KW4,600 Quemador de 60 BHP4,000 Quemador de 20 BHP1,900

57 Costos referenciales de la implementación: 5 puntos de consumo (150,000 SM3/MES) US $ RI 1. Instalación de la red de GN+ diseño +materiales+gastos de instalación43, Suministro de quemadores 30,000 30, Canaletas y ductos10, Loza base de ERM 3,500 3, Enrrejado, muros ERM6, Medidor de GN Cantidad: 46, Abastecimiento de la red de Cálidda10, Supervisión 1,100 1,100 TOTAL APROXIMADO:110,0006 meses No significa que se debe dividir el costo total entre 5

58 Consumos de combustibles líquidos (150,000SM3/MES): R500D2SUB TOTAL EN US $ CONSUMO ANUAL EN GLNS 297,34898,118 COSTO DEL COMBUSTIBLE (referido a MAYO 2005) sin flete transporte US $ 0.84/galUS $ 2.283/ gal SUB TOTAL EN US $$ 250,000$ 224, ,000

59 150,000SM3/MES Beneficio económico con el Gas natural por (150,000SM3/MES): Ahorro anual US $53% No se considera el beneficio por mantenimiento, almacenaje, impacto ambiental, etc.

60 Gracias por su atención

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