Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO • Circuito de Aire Comprimido típico Compresor Enfriador Regulador y Filtro Deshumificador Líneas de Consumo Líneas de Consumo INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO Básicamente hay dos grandes familias: 1-Compresores de desplazamiento positivo (CDP) 2-Compresores rotodinámicos ó turbocompresores (TC) 1.a- Compresor alternativo (Reciprocating compressor, [CDP]). La compresión del aire se consigue a partir de uno ó mas cilindros en movimiento INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO 1.b- Compresor de paletas deslizantes (Sliding Vane compressor, [CDP]). Utiliza unas paletas colocadas excéntricamente dentro del rotor de la máquina. Al ir girando, el espacio existente entre las paletas se va reduciendo, con lo que el aire atrapado en esas cavidades se comprime. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO 1.c- Compresor de anillo liquido (Liquid Ring compressor, [CDP]). Son compresores de desplazamiento positivo que emplean un rotor de álabes fijos dentro de una envolvente elíptica, que esta parcialmente llena de líquido. Al girar el rotor, los alabes ponen el líquido en movimiento, penetran dentro de la película de liquido y comprimen el aire que queda atrapado. Son compresores libres de aceite, apropiados para el manejo de sustancias inflamables, explosivas ó biosanitarias. Se emplean en laboratorios y Hospitales. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO 1.d- Compresor de lobulos (Lobe compressor, [CDP]). Funcionan de manera similar a una bomba de engranajes. Al girar, el aire atrapado entre los lóbulos del rodete y la carcasa de la maquina es impulsado hacia la salida. Estas máquinas aportan poca compresión, que esta asociada básicamente al movimiento de los lóbulos. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO 1.e- Compresor a Tornillo (Rotary Screw Compressor, [CDP]). Utilizan un par de tornillos sin fin que al girar van comprimiendo el aire que queda atrapado entre ellos. Consiguen alcanzar grandes presiones gracias a lo reducido de los huelgos existentes entre los tomillos. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 Folleto-Compresores-de-aire-S-energy.pdf INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO • Circuito de Aire Comprimido típico Compresor Enfriador Regulador y Filtro Deshumificador Líneas de Consumo Líneas de Consumo INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO Enfriador (Aftercooler) Está instalado a la salida del compresor . Se lo utiliza para disminuir la temperatura de salida del compresor y evitar así que produzca condensados en la línea de aire comprimido. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO Línea de Aire Comprimido Se deben instalar cuidando ciertos detalles a fin de optimizar su funcionamiento. • Los puntos de drenaje se colocarán con la ayuda de Tes, ya que el cambio brusco en la dirección del flujo facilita la separación de las gotas de agua de la corriente de aire. • Las tuberías deben ir descendiendo levemente en la dirección del flujo. La pendiente puede fijarse aproximadamente en un 1%. • Las conexiones de las diversas ramificaciones se hacen desde arriba (para obstaculizar al máximo posibles entradas de agua). • En todos los puntos bajos es recomendable colocar puntos de drenaje. Así mismo, en la línea principal se pueden colocar cada 30 — 40 metros, saliendo siempre desde el punto inferior de la tubería. • El numero de juntas y codos debe reducirse al máximo posible. De esta forma las pérdidas serán las menores posibles. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CONJUNTOS FRL (Filtro – Regulador – Lubricador) Constituyen unidades indispensables para el correcto funcionamiento de los sistemas neumáticos y para prolongar la vida útil de los componentes. Se instalan en la línea de alimentación de un circuito, suministrando aire libre de humedad e impurezas, lubricado y regulado a la presión requerida, es decir en las óptimas condiciones de utilización. Los conjuntos FRL poseen en suma todas las características funcionales y constructivas de cada uno de los elementos que los constituyen. Allí se instalan Filtros de Aire y reguladores de Presión según la carga. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 Tratamientodelaire_filtros FRL.pdf INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO FILTRO DE AIRE Son elementos necesarios en toda instalación neumática correctamente concebida, aún cuando se haya hecho tratamiento del aire a la salida del compresor o del depósito. Éste no impedirá la llegada a los puntos de consumo de partículas de óxido ni de pequeñas cantidades de condensado provenientes de las redes de distribución. El aire de red ingresa al filtro dirigiéndose luego hacia la parte inferior, encontrando un deflector en forma de turbina que modifica la forma de la corriente haciéndola rotar. Esta rotación separa por centrifugado las partículas más pesadas: gotas de agua, emulsión agua - aceite, cascarillas de óxido, etc. Desprovisto de las impurezas más gruesas, el aire avanza hacia la salida pasando obligatoriamente por un filtro sinterizado o de fibras sintéticas, capaz de retener las partículas sólidas no precipitadas en el filtro ciclónico. Se disponen de variados rangos de filtración, expresados en micrones. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO REGULADOR DE PRESION DE AIRE Un regulador de presión, instalado en la línea después de filtrar el aire, cumple las siguientes funciones: 1) Evitar las pulsaciones provenientes del compresor. 2) Mantener una presión constante e independiente de la presión de la línea y del consumo. 3) Evitar un excesivo consumo por utilizar presiones de operación mayores que las necesarias para los equipos. 4) Independizar los distintos equipos instalados. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 Valvula reguladora aire.PDF INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO LUBRICADOR DE AIRE Para lubricar componentes y herramientas neumáticas, el método más difundido es dosificar lubricante en el aire que acciona el sistema, atomizándolo y formando una microniebla que es arrastrada por el flujo de aire, cubriendo las superficies internas de los componentes con una fina capa de aceite. El aire que ingresa a la unidad es obligado a pasar a través de un dispositivo que produce una leve caída de presión, provocando el ascenso del aceite desde el vaso por un tubo hasta el dosificador de lubricante, pudiéndose regular así el goteo. Cada gota de aceite se atomizará en el aire que lo llevará a los distintos elementos que estén conectados a este lubricador. Utilizar siempre el tipo de aceite recomendado para garantizar un óptimo rendimiento de la unidad. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 1.-Consideraciones Generales Antes de iniciar el proyecto de una instalación de aire comprimido, tenemos que verificar que tipo de calidad del aire tenemos que tener para una determinada aplicación. Una norma a consultar, puede ser la norma PNEUROP 6611/1984 que sugiere para diferentes aplicaciones la calidad del aire. 2.-Datos de Diseño • Estimar un valor permisible de fugas. • Incorporar márgenes para ampliaciones futuras de la instalación. • Realizar una distribución en planta preliminar (preliminar piping) y asignar caídas de presión y pérdidas. • Seleccionar compresor, equipos de acondicionamiento, etc., • Ejecutar el piping final y el tamaño de la red. • Cálculo de costos y elección de proveedores, ejecución y puesta en marcha • Se debe considerar que la caída de presión máxima, desde el compresor, hasta el punto de trabajo sea de 0,6 bar para un óptimo rendimiento de la unidad. • Se debe considerarque un caudal del 10 al 15% del total que comprime el compresor, se deben prever para pérdidas de aire por fugas. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 3.- Disposición de las redes de aire comprimido. Se pueden tender circuitos cerrados u abiertos (estos ultimos son los mas difundidos). Ya que tiene la ventaja de poder colocar, la tubería con cierta pendiente, con lo que permite que las posibles condensaciones decanten por gravedad hasta el final de la tubería en donde se puede colocar un purgador manual o automático. 4.-Cálculo de tuberías a) Situar los puntos de consumo. Hacer un plano con los distintos puntos de consumo b) Ver los requisitos de consumo (presión y caudal) de los distintos componentes. A modo ejemplo se muestra la tabla siguiente: c) Establecer los puntos de purificación del aire comprimido Antes de cada toma de consumo (entre las máquinas-herramienta y la red secundaria) se añaden filtros, reguladores de presión , etc para preparar el aire justo antes de su consumo. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 4.-Cálculo de instalaciones d) Tener en cuenta el duty cycle (Ciclo de trabajo) de los equipos Se utiliza para no sobredimensionar en exceso la red. El usuario debería informar del ciclo de trabajo de cada herramienta. Es el valor del tiempo de uso para cada punto de consumo (conocidas las condiciones de trabajo de la herramienta asociada). La experiencia enseña que es prácticamente imposible determinar este factor a priori. Por tanto, es preciso ser flexible en el cálculo del depósito y de la regulación y tamaño del compresor. e) Contemplar las fugas admisibles Instalaciones bien conservadas presentan normalmente fugas del 2 al 5%. Con varios años de servicio pueden llegar a fugas del 10% y con mal mantenimiento, se puede alcanzar un 25%. f) Contemplar la ampliación de instalaciones INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 5.-Diseño del Sistema de Distribución INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 5.-Diseño del Sistema de Distribución (Continuación) • Dibujar el lay-out de la red de aire. La distribución en planta (piping lay-out) de las líneas de suministro se realiza desde el compresor a los puntos de consumo. • Minimizar en la medida de lo posible las longitudes de las tuberías desde el compresor al punto más alejado. En aquellas redes que sean muy extensas, es preferible situar el compresor en una zona central, si es posible, minimizando así la distancia al punto más alejado. El proceso del cálculo de las pérdidas de carga totales constituye un balance energético aditivo. Es decir, se van sumando todas las pérdidas existentes debidas al flujo en el interior de los conductos cilíndricos (pérdidas lineales) más las existentes en los distintos elementos (pérdidas singulares). De esta forma, se define la presión de trabajo del compresor como suma de la presión requerida para el movimiento de la carga más las pérdidas de carga totales. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 5.-Diseño del Sistema de Distribución (Continuación) • Considerar los metros lineales de cañerías y codos o piezas especiales que intervienen hasta el punto de bifurcacion del ramal. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 5.-Diseño del Sistema de Distribución (Continuación) • Conocido el consumo , presión de trabajo, se calculan las perdidas de carga hasta el punto de bifurcación del ramal. Y luego para toda la instalación hasta el compresor. Para ello se utilizan formulas o nomogramas como el siguiente: INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 5.-Dimensionamiento del Compresor En general, se establecen cinco pasos básicos para fijar correctamente la capacidad del compresor. A saber: 1) Estimar el total de consumos de todos los dispositivos que emplean aire. 2) Determinar la presión más elevada que requieran estos elementos. 3) Revisar los ciclos de trabajo y determinar los factores de carga de los elementos. 4) Estimar un valor típico de fugas. 5) Fijar las máximas caídas de presión admitidas tanto para los diversos elementos como para las conducciones. INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO CALCULO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO 5.-Dimensionamiento del Compresor Luego, conocida la presión y el caudal que demandará la instalación, seleccionamos el compresor adecuado. Se puede utilizar la tabla siguiente para determinar el tipo de compresor adecuado INSTALACIONES Y CONTROL 2020 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO BIBLIOGRAFIA Spiraxsarco – www.spiraxsarco.com/ar Micro Automación – www.microautomacion.com FESTO – www.festo.com Sullair – www.sullairargentina.com Ingersoll Rand – www.ingersollrandproducts.com Comeval – www.comeval.es Tubos Renard – www.tubosrenard.com.ar INSTALACIONES Y CONTROL 2020 http://www.spiraxsarco.com/ar http://www.microautomacion.com/ http://www.festo.com/ http://www.sullairargentina.com/ http://www.ingersollrand.com/ http://www.comeval.es/ http://www.tubosrenard.com.ar/
Compartir