"GreenScreens" - ¿Cuánto cuesta realmente una máquina de cribado?

05.12.2022,

RHEWUM Márketing, RHEWUM Ltd.

Además de los costes de inversión de las máquinas de cribado, a la hora de tomar una decisión también se deben tener en cuenta los costes operativos de varios años. Además del mantenimiento inevitable, un factor de coste importante, aunque no obvio, es el requerimiento energético del tipo de máquina de criba utilizada. A continuación, se considera el costo total de propiedad de diferentes tipos de máquinas de cribado. 

1. Necesidades

   En tiempos de costes energéticos generalmente crecientes, no sólo aumentan los costes de las fuentes de energía básicas como el carbón, el petróleo y el gas, sino también los de las fuentes de energía secundarias como la energía eléctrica. Los últimos acontecimientos muestran que, en particular en Alemania, el cambio energético iniciado conducirá a un aumento desproporcionado de los precios de la electricidad, al menos a medio plazo. Parece cuestionable si la extracción adicional de gas de esquisto, de la que se informa con frecuencia en los medios, contrarrestará notablemente esta tendencia de los precios. Por lo tanto, los operadores de plantas deberían, en general, tener en cuenta hoy un futuro aumento de los precios de la electricidad. Por lo tanto, hay que tener en cuenta que los bienes de capital, como las máquinas cribadoras, suelen funcionar de forma continua durante décadas. Desde el punto de vista actual, es absolutamente importante tener en cuenta el aspecto de los costes operativos a largo plazo (y, por tanto, los costes energéticos) para las próximas nuevas inversiones, así como para la sustitución de las instalaciones existentes y de sus componentes. 

2. ¿Cómo ha evolucionado el precio de la electricidad y cómo evolucionará?

   Aunque la liberalización de los mercados de la electricidad hizo que el precio medio de la electricidad cayera de unos 9 ct/kWh a unos 6 ct/kWh entre 1998 y 2000, desde 2000 el precio de la electricidad ha aumentado hasta unos 15 ct/kWh, es decir, casi 2.5 veces más alto (Fig. 1), y ahora es una barrera competitiva en los sectores de uso intensivo de energía. Si el aumento de precios de los últimos 14 años se extrapola a los próximos años hasta 2030 (Fig. 2), un precio de la electricidad de 27 ct/kWh es realista y entonces se habría cuadriplicado. Dado que las máquinas de cribado son bienes de capital de larga duración, es de esperar que en una decisión de inversión actual no sea improbable que se produzca un escenario de precios correspondiente.

   
   Figura 1: Evolución del precio de la electricidad en Alemania: Fuente: Asociación Alemana de Tecnología de la Energía y el Agua
   
   
   
   Fig. 2: Precios de la electricidad en Alemania: extrapolados linealmente según la evolución reciente
   
   
3. Comparación de diferentes tipos de máquinas cribadoras.
   
   
   
   Fig. 3: Clasificación de las máquinas de cribado
   
   

   Para comparar el rendimiento se comparan cribas cuyo cuerpo básico vibra, como cribas vibratorias lineales o cribas de doble frecuencia, cribas planas con movimientos de empuje circulares, cribas vibratorias elípticas, denominadas en lo sucesivo cribas de accionamiento indirecto. con cribas de excitación directa en las que sólo se hace vibrar la tela de criba. 

   En la separación de materiales a granel siempre se deben superar las pérdidas propias del sistema en el marco de la generación de vibraciones:

   1. Amortiguación del material de alimentación por fricción.
   2. Amortiguación mediante tela de pantalla
   3. Amortiguación mediante cojinetes (muelles, elementos elásticos de goma, etc.)
   4. Eficiencia del accionamiento (minimización de pérdidas relacionadas con el sistema, ≈ 2 - 10 %)
   • Pérdidas por caja de cambios que pueda tener que utilizarse
   • Pérdidas por transmisión por correa trapezoidal (máx. 10 %)
   • Pérdidas de accionamiento del accionamiento eléctrico (inevitables)
   5. Pérdidas por utilización insuficiente de las superficies de la tela de la pantalla

   
   Para una eficiencia energética positiva, además de la eficiencia del accionamiento, es decisiva la relación entre la cantidad de alimento y la masa vibratoria de la criba. La eficiencia energética de una criba se puede determinar en una primera aproximación mediante el cociente entre la cantidad de alimentación y la potencia instalada: 
   
   *Aufgabemenge [DE] -> Cantidad de alimento [EN]
     Installierte Leistung [DE] -> Potencia instalada [EN]
     Siebeffizienz [DE] -> Eficiencia del tamiz [EN]
   
   Una evaluación de lo ya suministrado. RHEWUM Las pantallas agrupadas por tipo de accionamiento se muestran en la Fig. 4. Las Figs. 4a y 4b muestran diseños comunes del tipo respectivo.

   	Máquina de cribado con excitación directa	Máquina de cribado de accionamiento indirecto
   Relación de masas aceleradas a tamizado	mPantalla+Ejes << máscara	mMáquina >> mAtarea
   Potencia eléctrica promedio instalada por unidad de cribado	1,8 kW	7,0 kW
   Promedio de la cantidad de alimento por unidad de tamiz	California. 50 t/h	aproximadamente 100 t/h
   Promedio de siete eficiencia energética	California. 28 t/(kWh)	California. 14 t/(kWh)
   Relación de pantalla conducida directa a indirecta	2,0	1,0

   
   Fig. 4a: Máquina cribadora de accionamiento directo, tipo RHEsono
   
   Fig. 4b: Criba vibratoria lineal, tipo RHEox
   
   Fig. 5: Comparación de los tipos de máquinas de cribado en cuanto a eficiencia y capacidad de cribado
   
   

4. Efectos de la eficiencia energética en los costos operativos
   
   Simplificando, se puede suponer que una máquina cribadora excitada directamente genera sólo el 50% de los costes energéticos que una máquina cribadora accionada indirectamente (convencionalmente). La siguiente tabla describe los ahorros de costos de energía directos que se esperan en el ciclo de vida de dicha máquina de cribado.
   
   

   Término (a)	Potencial de ahorro en euros por kW ahorrado - Escenario estable de precios de electricidad (15.4 ct/kWh)	Potencial de ahorro en euros por kW ahorrado - escenario precios de la electricidad progresivos	Potencial de ahorro realista por unidad de cribado con una diferencia de 4-5 kW en la potencia motriz
   1	1.350,--	1.430,--	5.720,--
   3	4.050,--	4.470,--	17.880,--
   5	6.750,--	7.795,--	31.180,--
   10	13.500,--	17.165,--	68.660,--
   15	20.250,--	28.215,--	112.500,--

   
   Base: 8,700 horas de funcionamiento al año y evolución de precios como en la Fig. 2
   
   
   
5. Resumen
   

   Además de las muchas ventajas técnicas de las máquinas cribadoras de excitación directa, como carcasas estáticas con conexiones de brida fija, poca transmisión de vibraciones al entorno de la máquina cribadora y otras, se puede observar una ventaja comercial para este tipo de máquina a largo plazo.

   Lo que se debe considerar es el costo total del ciclo de vida (coste total de propiedad) en lugar del costo de inversión inicial que a menudo se considera. Aunque las cribas desempeñan a menudo un papel secundario en las necesidades energéticas de todos los procesos de producción, en el futuro también será más importante tener en cuenta la eficiencia energética, sobre todo porque se trata de bienes de inversión con un ciclo de vida muy largo. Además, también se debe considerar la sustitución de las cribas existentes, ya que las cribas de excitación directa son generalmente más compactas que las máquinas de diseño convencional, además del potencial de ahorro de energía. El cambio energético iniciado en Alemania, donde se espera que los precios de la energía sigan aumentando marcadamente en el futuro, obliga a adoptar un enfoque de largo plazo. Una inversión que parece favorable a primera vista puede resultar costosa a lo largo de todo el ciclo de vida de la máquina.

6. Mar de fondo
   
   Lista de referencia RHEWUM Ltd.
   Bundesverband der Energie- und Wassertechnik: Evolución del precio de la electricidad en Alemania 2000-2014