Esta planta de oxígeno de cuarta generación utiliza tecnología de adsorción por oscilación de presión de doble etapa (PSA), que separa el oxígeno del aire mediante tamices moleculares, sin necesidad de procesos criogénicos. El sistema completo cotizado se compone de tres grandes conjuntos:
- Sistema Integrado de Generación de Oxígeno (MO-100) — incluye compresor de aire, tanque pulmón de aire (2m³), secador frigorífico, secador por adsorción, filtros de aire, generador de oxígeno PSA, filtro de carbón activado, filtro esterilizante y tanque de almacenamiento de oxígeno (6m³).
- Compresor de aire Atlas Copco (GA110-8.5) — unidad de tornillo rotativo que suministra el aire comprimido de proceso.
- Sistema de Llenado de Cilindros (100m/15MPa) — compresor booster de oxígeno libre de aceite más un panel de llenado (manifold) con 10+10 racks para carga simultánea de cilindros.
El sistema incorpora un punto de rocío a presión de hasta -61°C, lo que mantiene el aire prácticamente libre de humedad y prolonga la vida útil del tamiz molecular (más de 6 años sin desprendimiento de polvo). Cuenta con control inteligente mediante PLC (Siemens/S2-700) y pantalla táctil a color de 7″, con plataforma de monitoreo remoto en la nube (app y web) que permite consultar datos en tiempo real, recibir alarmas automáticas y operar el equipo sin necesidad de personal permanente en sitio. Incluye 6 patentes de invención relacionadas con la válvula integrada modular, que reduce las conexiones de tubería y los puntos de falla del sistema.
- Especificaciones generales del sistema:
- Pureza de oxígeno: 93±3%
- Capacidad: 100Nm³/h (1667 LPM)
- Voltaje: 380VAC 60Hz (also disponible 230VAC 60Hz monofásico para componentes auxiliares)
- Altitud de operación: hasta 1000 m.s.n.m.
- Humedad relativa admisible: 80–90% RH
- Suministro de oxígeno: operación inteligente e ininterrumpida las 24 horas
Descripción detallada por cada parte del sistema
1. Compresor de aire (Atlas Copco GA110, tipo tornillo, enfriado por aire)
Compresor de tornillo rotativo de 110kW, con arranque delta y controlador Elektronikon® que integra el control inteligente del sistema. Caudal de aire de 20.2 m³/min a una presión de trabajo de 0.85MPa (8bar). Incorpora motor TEFC IP55 (aislamiento clase F, elevación de temperatura clase B) para operación continua hasta 46°C, doble filtro HEPA (eficiencia de filtración de 99.9% para partículas mayores a 3μm), rotor de perfil asimétrico de bajo desgaste, y válvula de carga/descarga por solenoide para regular el caudal de salida. Nivel de ruido ≤80±2 dB(A). Dimensiones 2800×1600×2000mm, peso 2915kg, contenido de aceite residual de 3ppm.
2. Tanque pulmón de aire (Air Surge Tank)
Recipiente de 2m³ de capacidad, presión de trabajo de 0.8MPa, fabricado en acero al carbono de alta calidad, desengrasado. Cumple con la inspección y aprobación del departamento nacional de supervisión de equipos especiales a presión.
3. Secador frigorífico (Refrigeration Dryer, modelo CFKA-150NH)
Secador de aire por refrigeración, energéticamente eficiente, que utiliza intercambiadores de calor de placas tipo API. Caudal de 23m³/min, punto de rocío de 2–10°C, presión de trabajo de 1.6MPa, enfriamiento por aire, alimentación 220V/1Fase/60Hz, potencia de 3.8kW. Dimensiones 1350×640×1215mm, peso 290kg. Incluye drenaje automático y protección automática de alta/baja presión, con panel de control por microprocesador visible en la app del generador de oxígeno.
4. Secador de aire por adsorción (Adsorption Air Dryer)
Sistema de secado de cero consumo energético que utiliza el nitrógeno recuperado del propio generador PSA para regenerar el material desecante, sin consumir aire comprimido adicional. Capacidad de 25m³/min, presión de trabajo de 7bar, relleno de tamiz molecular 13X y alúmina activada. Combinado con el secador frigorífico, logra un punto de rocío de presión de -56.2°C a -62.5°C, asegurando aire prácticamente libre de humedad para proteger el tamiz molecular del generador principal. Torres construidas en aleación de aluminio extruido, montadas de forma independiente y desmontable para facilitar el mantenimiento.
5. Filtros de aire (Air Filters)
Conjunto de filtración en 3 etapas (Compressed air filter set), con carcasa de aluminio fundido, indicador de diferencial de presión y drenaje automático. Incluye distintos grados de filtración:
- WS (Separador agua-gas, TWS250): elimina 99% del agua líquida, caudal 25m³/min.
- AO (Filtro de precisión, YD405-AO): contenido residual de aceite 0.6mg/m³, caudal 22m³/min.
- AA (Filtro grado superior, YD405-AA): contenido residual de aceite 0.01mg/m³, caudal 22m³/min.
- AAR (Grado super, DT016-AAR): contenido residual de aceite 0.003mg/m³, caudal 3.6m³/min.
- ACS (Filtro de carbón activado, DT016-ACS): partículas de polvo residual menores a 0.01μm, caudal 3.6m³/min.
- Filtro esterilizante (Stainless steel Sterile Filter, FCJ-03): remueve bacterias, precisión de filtración viral de 0.01μm, caudal 3.5m³/min, cuerpo en acero inoxidable.
6. Generador de oxígeno (Oxygen Generator, núcleo PSA)
Corazón del sistema: estructura multi-torre con tecnología de adsorción por oscilación de presión (PSA) y recuperación de nitrógeno (el nitrógeno recuperado regenera el secador). Capacidad de una unidad: 100m³/h con concentración ≥93%±3. Presión de salida de oxígeno ajustable entre 0.2–0.5MPa. Cuerpo fabricado en aleación de aluminio y acero inoxidable. Incluye:
- Tamiz molecular ZoeLite: tamaño Ø1.6–2.5mm, adsorción estática de agua ≥29.5%wt, factor de separación N2/O2 ≥3, densidad de empaque 620kg/m³.
- Válvula integrada: reemplaza más de una decena de válvulas de aire individuales, cuerpo en acero inoxidable, presión de trabajo 0.7–0.8MPa (2 sets).
- PLC Siemens S2-700 Smart: voltaje de CPU 120-240VAC, salida RS485.
- Pantalla táctil a color de 7″: resolución 800×480, muestra presión de aire/oxígeno, flujo, estado del sistema, fecha/hora, alarmas, registros históricos; idioma configurable.
- Sistema de alarma luminoso y sonoro para presión de aire/oxígeno, pureza y punto de rocío.
7. Filtro de carbón activado (Activated Carbon Filter)
Remueve olores del oxígeno producido. Precisión de filtración de partículas líquidas/sólidas ≤1mm, caudal de proceso de 3.6m³/min, eficiencia de filtración ≥99.9%.
8. Filtro esterilizante de oxígeno (Oxygen Sterilizing Filter)
Filtro final de pureza, con precisión de filtración de partículas líquidas/sólidas ≤0.01mm y eficiencia ≥99.9%, previo al almacenamiento del oxígeno.
9. Tanque de almacenamiento de oxígeno (Oxygen Storage Tank)
Capacidad de 6m³, presión de trabajo ≥0.8MPa, fabricado en acero al carbono de alta calidad, desengrasado y desoxidado. (Dimensiones del tanque de referencia: 4230mm de altura total, 1400mm de diámetro interno).
10. Analizador de concentración de oxígeno (Oxygen Concentration Analyzer, modelo CI-6101)
Precisión de medición ±2%FS (según catálogo general) / ±1%FS (según especificación de marca), rango de medición 10–99.99% (0-100% en el sensor), tiempo de respuesta <20–30 segundos, principio de medición por celda de zirconio (ion flow 3D), señal de salida RS485/4-20mA, pantalla LCD en tiempo real.
11. Medidor de flujo de oxígeno (Oxygen Flow Meter, marca Siargo – EE.UU.)
Rango de medición 0–100Nm³, precisión ±1.5%FS, grado de protección IP54, presión de trabajo máxima 1.0MPa, repetibilidad <0.25%F.S., tiempo de respuesta <50ms, señal de salida RS485/4-20mA, pantalla LCD.
12. Medidor de punto de rocío a presión (Pressure Dew Point Meter, marca Chang Ai)
Rango de medición 0–500ppm, precisión ±2°C (rango -80 a -40°C) y ±3°C (rango -40 a -20°C), tiempo de respuesta de 0.5 a 7.5 minutos según rango. Alta precisión y respuesta rápida.
13. Sistema de control PLC y monitoreo remoto (Control System & Online Remote Monitoring)
Sistema basado en PLC Siemens con pantalla táctil, que permite arranque/parada con un solo botón, alarma automática luminosa y sonora (concentración de oxígeno, presión de salida, presión y temperatura de aire, punto de rocío, falla de energía), apagado automático a prueba de fallos, y monitoreo/análisis en tiempo real. La plataforma en la nube permite a los administradores consultar datos históricos y en tiempo real desde celular o computador, así como enviar instrucciones al equipo de forma remota, reduciendo la necesidad de personal permanente en sitio.
14. Sistema de llenado de cilindros de oxígeno (Oxygen Cylinder Filling System)
Compuesto por:
- Compresor booster de oxígeno: tipo pistón, 100% libre de aceite (lubricación seca), 4 etapas de compresión, enfriado por agua, transmisión por correa, capacidad 100m³/h, presión de entrada 45-60psi (3-4bar), presión de descarga de 150bar, potencia 30kW a 380VAC/60Hz, temperatura de gas de salida ≤55°C, dimensiones 1850×1600×1600mm, peso 1150kg. Incluye base, tablero eléctrico, control y switch de presión. Motor de marca especificable (Siemens o ABB), velocidad baja de 260-400RPM, ruido promedio menor a 75dB, apto para operación continua 24h en entorno médico.
- Panel de llenado / manifold: presión máxima de 150 bar por válvula, 20 válvulas de carga, distribuido en 2 bancos de 10 cilindros cada uno (10+10 racks), con conexión de manguera, manómetro y válvula reguladora de doble etapa.
