3.2 Distribuci+¦n de aire comprimido
-
Upload
grisel-gonzalez -
Category
Documents
-
view
226 -
download
0
Transcript of 3.2 Distribuci+¦n de aire comprimido
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEUNIDAD III PREPARACIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO
32 Introduccioacuten a la distribucioacuten de aire comprimido
321 Disentildeo de una red de aire
3211 D ispositivos
3212 T uberiacutea principal
3213 T uberiacuteas secundarias
3214 T uberiacuteas de servicio
322 U sos del aire comprimido
3221 E quipos de planta
3222 Instrumentacioacuten
323 L a red de aire comprimido
3231 P araacutemetros
3232 T uberiacutea
3233 C onfiguracioacuten
3234 Inclinacioacuten
324 D isentildeo de la red
325 O peracioacuten y mantenimiento de accesorios
3251 P ost-enfriadores
32511 Post-enfriadores aire-aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
3252 S eparador centriacutefugo
3253 V aacutelvulas de drenaje automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
326 F iltros
3261 F iltros de partiacuteculas
3262 F iltros coalescentes
3263 F iltros de vapores
327 S ecadores
3271 R efrigerados
3272 R egenerativos
328 T anques de almacenamiento
329 U nidades de mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 1
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3210 P reparacioacuten y tratamiento del aire
32101 Impurezas
32102 T ratamiento de la humedad
321021 Secado por absorcioacuten321022 Secado por adsorcioacuten
321023 Secado por enfriamiento
3211 Fallas tiacutepicas y r ecomendaciones
32111 R ecomendaciones
32112 Fallas tiacutepicas
B ibliografiacutea
32 Introduccioacuten a la distribucioacuten de aire comprimidoEl aire comprimido es una de las formas de energiacutea maacutes antiguas que conoce el
hombre y aprovecha para reforzar sus recursos fiacutesicos
No fue sino hasta el siglo pasado cuando empezaron a investigarsesistemaacuteticamente su comportamiento y sus reglas Soacutelo desde aprox 1950 se puedehablar de una verdadera aplicacioacuten industrial de la neumaacutetica en los procesos defabricacioacuten Y fueron ampliaacutendose los diversos sectores de aplicacioacuten
En la actualidad ya no se concibe una moderna explotacioacuten industrial sin el airecomprimido Este es el motivo de que en los ramos industriales maacutes variados se utilicenaparatos neumaacuteticos cuya alimentacioacuten continua y adecuada de aire garantizaraacute el
exitoso y eficiente desempentildeo de los procesos involucrados en la produccioacuten
El disentildeo y mantenimiento adecuado de redes de aire comprimido y sus
respectivos accesorios juega un papel decisivo en los procesos productivos involucrados
cuya energiacutea utilizada es el aire
321 Disentildeo de una red de aire
3211 Dispositivos
En general una red de aire comprimido de cualquier industria cuenta con los siguientes 7dispositivos mostrados en la Figura 1
1 Filtro del compresor Este dispositivo es utilizado para eliminar las impurezas delaire antes de la compresioacuten con el fin de proteger al compresor y evitar el ingreso decontaminantes al sistema
2 Compresor Es el encargado de convertir la energiacutea mecaacutenica en energiacuteaneumaacutetica comprimiendo el aire La conexioacuten del compresor a la red debe ser flexiblepara evitar la transmisioacuten de vibraciones debidas al funcionamiento del mismo
3 Post-enfriador Es el encargado de eliminar gran parte del agua que se encuentranaturalmente dentro del aire en forma de humedad
4 Tanque de almacenamiento Almacena energiacutea neumaacutetica y permite elasentamiento de partiacuteculas y humedad
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 2
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE5 Filtros de liacutenea Se encargan de purificar el aire hasta una calidad adecuada parael promedio de aplicaciones conectadas a la red
6 Secadores Se utilizan para aplicaciones que requieren un aire supremamenteseco
7 Aplicaciones con sus purgas unidades de mantenimiento (Filtro reguladores depresioacuten y lubricador) y secadores adicionales
Figura 1 Componentes de una red de aire comprimido
Los elementos 1 2 3 4 y 5 se ubican en la tuberiacutea principal Su presencia es obligatoriaen todas las redes de aire comprimido El 6 puede ubicarse en las tuberiacuteas secundarias yel 7 se instala en la tuberiacutea de servicio que alimenta las diferentes aplicaciones
3212 Tuberiacutea principal
Es la liacutenea que sale del conjunto de compresores y conduce todo el aire que consume laplanta Debe tener la mayor seccioacuten posible para evitar peacuterdidas de presioacuten y preverfuturas ampliaciones de la red con su consecuente aumento de caudal La velocidad
maacutexima del aire en la tuberiacutea principal es de
3213 Tuberiacuteas secundarias
Se derivan de la tuberiacutea principal para conectarse con las tuberiacuteas de servicio El caudalque por alliacute circula es el asociado a los elementos alimentados exclusivamente por estatuberiacutea Tambieacuten en su disentildeo se debe prever posibles ampliaciones en el futuro La
velocidad del aire en ellas no debe superar
3214 Tuberiacuteas de servicio
Son las que surten en siacute los equipos neumaacuteticos En sus extremos tienen conectoresraacutepidos y sobre ellas se ubican las unidades de mantenimiento Debe procurarse no
sobre pasar de tres el nuacutemero de equipos alimentados por una tuberiacutea de servicio Con elfin de evitar obstrucciones se recomiendan diaacutemetros mayores de frac12rdquo en la tuberiacuteaPuesto que generalmente son segmentos cortos las peacuterdidas son bajas y por tanto la
velocidad del aire en las tuberiacuteas de servicio puede llegar hasta
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 3
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
322 Usos del aire comprimido
En la mayoriacutea de las instalaciones el ldquoAire Comprimidordquo se considera como una Fuentede Energiacutea comparable a la electricidad el gas y el agua En general es utilizado para elmanejo de equipos de planta y para instrumentacioacuten En ambos casos la presioacuten de la
red es entre 6 y 7
3221 Equipos de planta
El uso del aire comprimido en equipos de planta hace referencia a dispositivos robustoscomo taladros pulidores moto-tools elevadores motores y otros En este caso el airedebe tener una calidad aceptable de humedad e impurezas El consumo de aire de estosdispositivos de muestra en la Tabla 1
Dispositivo
Consumo ( )
Elevadores neumaacuteticos 05-50 Ton 70-200
Taladros 12-80
Pulidoras 20-85
Malacates 30-50
Pistolas (Llaves neumaacuteticas) 20
Sand Blasting (Chorro de arena) 70-115
Tabla 1 Consumos de diferentes dispositivos neumaacuteticos
3222 Instrumentacioacuten
Algunas empresas fuera de usar el aire comprimido en dispositivos robustos tambieacuten lousan para actuadores de precisioacuten y pequentildeos motores neumaacuteticos Estos equipos tienenuna funcioacuten de control de procesos maacutes que de potencia como en un taladro Debido a laprecisioacuten de sus componentes el aire comprimido usado en ellos ha de tener una calidadsuperior a la usada en un equipo robusto Por ejemplo el aire ha de tener un contenido
de humedad tan bajo que su punto de rociacuteo sea siempre superior a la menortemperatura en cualquier lugar de la red con el fin de evitar la presencia decondensados Ademaacutes las impurezas del aire deberaacuten ser menores que 01gNm3 y
hasta un tamantildeo de 3
323 La red de aire comprimido
3231 Paraacutemetros
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 4
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEAl iniciar el proceso de disentildeo de una instalacioacuten de aire comprimido se deben investigartodas las aplicaciones que se usaraacuten y su ubicacioacuten en la planta Con la ayuda de uncuestionario como el de la Figura 2
Figura 2 Cuestionarios de ayuda para el disentildeo de una red de airecomprimido
Presioacuten Se debe estimar la presioacuten a la cual se desea trabajar para establecer elfuncionamiento del compresor y de la red Generalmente una red industrial de aire
comprimido tiene presiones de 6 y 7
Caudal El caudal de la red deberaacute ser disentildeado con base en la demanda Losdispositivos neumaacuteticos traen en sus cataacutelogos meacutetodos para estimar su consumo yobtener valores como los mostrados en la Tabla 1
Peacuterdida de presioacuten Los componentes de una red de aire comprimido como codos tacutescambios de seccioacuten unidades de mantenimiento y otras se oponen al flujo generandopeacuterdidas de presioacuten Garantizar que las peacuterdidas esteacuten en los liacutemites permisibles es unalabor esencial del disentildeo Algunos valores son mostrados en la Tabla 2
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 5
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Tabla 2 Peacuterdida de presioacuten de algunos dispositivos
Velocidad de circulacioacuten Esta velocidad debe controlarse puesto que su aumentoproduce mayores peacuterdidas de presioacuten
3232 Tuberiacutea
Todo movimiento de un fluido por una tuberiacutea produce una peacuterdida de presioacuten debido asu rugosidad y diaacutemetro asociado La seleccioacuten de los diaacutemetros de las tuberiacuteas de unared de aire se determina seguacuten los principios de la mecaacutenica de fluidos y para ello seutilizan ecuaciones y diagramas Esta informacioacuten no se expone en este trabajo peropuede ser consultada por el lector en cualquier libro de disentildeo de redes
El material maacutes usado en las tuberiacuteas de aire es el acero Debe evitarse utilizar tuberiacuteassoldadas puesto que aumentan la posibilidad de fugas maacutes bien se recomiendan lastuberiacuteas estiradas Actualmente en el mercado se encuentra un nuevo tipo de tuberiacuteasen acero anodizado que aunque maacutes costosas tienen una mayor duracioacuten que las deacero
La identificacioacuten es una parte importante del mantenimiento Seguacuten la norma UNE 1063las tuberiacuteas que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE 48103
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 6
Refrigerador posterior de agua 009 bar
Refrigerador posterior de aire 009 bar
Secador frigoriacutefico 020 bar
Secador adsorcioacuten 030 bar
Separadores ceraacutemicos 010 bar
Red de tuberiacuteas 014 bar
Filtros en general 015 bar
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEEn general la tuberiacutea de una red no necesita mantenimiento fuera de la correccioacuten defugas que se producen maacutes en las conexiones que en la tuberiacutea en siacute En caso que latuberiacutea presenta obstruccioacuten por partiacuteculas diversas de materiales que deben limpiarseo reemplazarse aunque esto no es comuacuten en las empresas
3233 ConfiguracioacutenExisten varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como semuestra en la Figura 3 En una red de aire el factor maacutes esencial de todos es ladistribucioacuten de agua en la red puesto que los datos de peacuterdidas velocidad presioacuten yotros pueden ser calculados matemaacuteticamente sin mayor dificultad En cambio las zonasde acumulacioacuten de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero
Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire
Red abierta Se constituye por una sola liacutenea principal de la cual se desprenden lassecundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup) La poca inversioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 7
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEinicial necesaria de esta configuracioacuten constituye su principal ventaja Ademaacutes en la redpueden implementarse inclinaciones para la evacuacioacuten de condensados tal como semuestra en la Figura 4 La principal desventaja de este tipo de redes es sumantenimiento Ante una reparacioacuten es posible que se detenga el suministro de aire
ldquoaguas abajordquo del punto de corte lo que implica una detencioacuten de la produccioacuten
Figura 4 Configuracioacuten abierta y su inclinacioacuten
Red Cerrada En esta configuracioacuten la liacutenea principal constituye un anillo tal como semuestra en la Figura 3 (medio) La inversioacuten inicial de este tipo de red es mayor que sifuera abierta Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 8
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3210 P reparacioacuten y tratamiento del aire
32101 Impurezas
32102 T ratamiento de la humedad
321021 Secado por absorcioacuten321022 Secado por adsorcioacuten
321023 Secado por enfriamiento
3211 Fallas tiacutepicas y r ecomendaciones
32111 R ecomendaciones
32112 Fallas tiacutepicas
B ibliografiacutea
32 Introduccioacuten a la distribucioacuten de aire comprimidoEl aire comprimido es una de las formas de energiacutea maacutes antiguas que conoce el
hombre y aprovecha para reforzar sus recursos fiacutesicos
No fue sino hasta el siglo pasado cuando empezaron a investigarsesistemaacuteticamente su comportamiento y sus reglas Soacutelo desde aprox 1950 se puedehablar de una verdadera aplicacioacuten industrial de la neumaacutetica en los procesos defabricacioacuten Y fueron ampliaacutendose los diversos sectores de aplicacioacuten
En la actualidad ya no se concibe una moderna explotacioacuten industrial sin el airecomprimido Este es el motivo de que en los ramos industriales maacutes variados se utilicenaparatos neumaacuteticos cuya alimentacioacuten continua y adecuada de aire garantizaraacute el
exitoso y eficiente desempentildeo de los procesos involucrados en la produccioacuten
El disentildeo y mantenimiento adecuado de redes de aire comprimido y sus
respectivos accesorios juega un papel decisivo en los procesos productivos involucrados
cuya energiacutea utilizada es el aire
321 Disentildeo de una red de aire
3211 Dispositivos
En general una red de aire comprimido de cualquier industria cuenta con los siguientes 7dispositivos mostrados en la Figura 1
1 Filtro del compresor Este dispositivo es utilizado para eliminar las impurezas delaire antes de la compresioacuten con el fin de proteger al compresor y evitar el ingreso decontaminantes al sistema
2 Compresor Es el encargado de convertir la energiacutea mecaacutenica en energiacuteaneumaacutetica comprimiendo el aire La conexioacuten del compresor a la red debe ser flexiblepara evitar la transmisioacuten de vibraciones debidas al funcionamiento del mismo
3 Post-enfriador Es el encargado de eliminar gran parte del agua que se encuentranaturalmente dentro del aire en forma de humedad
4 Tanque de almacenamiento Almacena energiacutea neumaacutetica y permite elasentamiento de partiacuteculas y humedad
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 2
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE5 Filtros de liacutenea Se encargan de purificar el aire hasta una calidad adecuada parael promedio de aplicaciones conectadas a la red
6 Secadores Se utilizan para aplicaciones que requieren un aire supremamenteseco
7 Aplicaciones con sus purgas unidades de mantenimiento (Filtro reguladores depresioacuten y lubricador) y secadores adicionales
Figura 1 Componentes de una red de aire comprimido
Los elementos 1 2 3 4 y 5 se ubican en la tuberiacutea principal Su presencia es obligatoriaen todas las redes de aire comprimido El 6 puede ubicarse en las tuberiacuteas secundarias yel 7 se instala en la tuberiacutea de servicio que alimenta las diferentes aplicaciones
3212 Tuberiacutea principal
Es la liacutenea que sale del conjunto de compresores y conduce todo el aire que consume laplanta Debe tener la mayor seccioacuten posible para evitar peacuterdidas de presioacuten y preverfuturas ampliaciones de la red con su consecuente aumento de caudal La velocidad
maacutexima del aire en la tuberiacutea principal es de
3213 Tuberiacuteas secundarias
Se derivan de la tuberiacutea principal para conectarse con las tuberiacuteas de servicio El caudalque por alliacute circula es el asociado a los elementos alimentados exclusivamente por estatuberiacutea Tambieacuten en su disentildeo se debe prever posibles ampliaciones en el futuro La
velocidad del aire en ellas no debe superar
3214 Tuberiacuteas de servicio
Son las que surten en siacute los equipos neumaacuteticos En sus extremos tienen conectoresraacutepidos y sobre ellas se ubican las unidades de mantenimiento Debe procurarse no
sobre pasar de tres el nuacutemero de equipos alimentados por una tuberiacutea de servicio Con elfin de evitar obstrucciones se recomiendan diaacutemetros mayores de frac12rdquo en la tuberiacuteaPuesto que generalmente son segmentos cortos las peacuterdidas son bajas y por tanto la
velocidad del aire en las tuberiacuteas de servicio puede llegar hasta
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 3
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
322 Usos del aire comprimido
En la mayoriacutea de las instalaciones el ldquoAire Comprimidordquo se considera como una Fuentede Energiacutea comparable a la electricidad el gas y el agua En general es utilizado para elmanejo de equipos de planta y para instrumentacioacuten En ambos casos la presioacuten de la
red es entre 6 y 7
3221 Equipos de planta
El uso del aire comprimido en equipos de planta hace referencia a dispositivos robustoscomo taladros pulidores moto-tools elevadores motores y otros En este caso el airedebe tener una calidad aceptable de humedad e impurezas El consumo de aire de estosdispositivos de muestra en la Tabla 1
Dispositivo
Consumo ( )
Elevadores neumaacuteticos 05-50 Ton 70-200
Taladros 12-80
Pulidoras 20-85
Malacates 30-50
Pistolas (Llaves neumaacuteticas) 20
Sand Blasting (Chorro de arena) 70-115
Tabla 1 Consumos de diferentes dispositivos neumaacuteticos
3222 Instrumentacioacuten
Algunas empresas fuera de usar el aire comprimido en dispositivos robustos tambieacuten lousan para actuadores de precisioacuten y pequentildeos motores neumaacuteticos Estos equipos tienenuna funcioacuten de control de procesos maacutes que de potencia como en un taladro Debido a laprecisioacuten de sus componentes el aire comprimido usado en ellos ha de tener una calidadsuperior a la usada en un equipo robusto Por ejemplo el aire ha de tener un contenido
de humedad tan bajo que su punto de rociacuteo sea siempre superior a la menortemperatura en cualquier lugar de la red con el fin de evitar la presencia decondensados Ademaacutes las impurezas del aire deberaacuten ser menores que 01gNm3 y
hasta un tamantildeo de 3
323 La red de aire comprimido
3231 Paraacutemetros
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 4
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEAl iniciar el proceso de disentildeo de una instalacioacuten de aire comprimido se deben investigartodas las aplicaciones que se usaraacuten y su ubicacioacuten en la planta Con la ayuda de uncuestionario como el de la Figura 2
Figura 2 Cuestionarios de ayuda para el disentildeo de una red de airecomprimido
Presioacuten Se debe estimar la presioacuten a la cual se desea trabajar para establecer elfuncionamiento del compresor y de la red Generalmente una red industrial de aire
comprimido tiene presiones de 6 y 7
Caudal El caudal de la red deberaacute ser disentildeado con base en la demanda Losdispositivos neumaacuteticos traen en sus cataacutelogos meacutetodos para estimar su consumo yobtener valores como los mostrados en la Tabla 1
Peacuterdida de presioacuten Los componentes de una red de aire comprimido como codos tacutescambios de seccioacuten unidades de mantenimiento y otras se oponen al flujo generandopeacuterdidas de presioacuten Garantizar que las peacuterdidas esteacuten en los liacutemites permisibles es unalabor esencial del disentildeo Algunos valores son mostrados en la Tabla 2
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 5
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Tabla 2 Peacuterdida de presioacuten de algunos dispositivos
Velocidad de circulacioacuten Esta velocidad debe controlarse puesto que su aumentoproduce mayores peacuterdidas de presioacuten
3232 Tuberiacutea
Todo movimiento de un fluido por una tuberiacutea produce una peacuterdida de presioacuten debido asu rugosidad y diaacutemetro asociado La seleccioacuten de los diaacutemetros de las tuberiacuteas de unared de aire se determina seguacuten los principios de la mecaacutenica de fluidos y para ello seutilizan ecuaciones y diagramas Esta informacioacuten no se expone en este trabajo peropuede ser consultada por el lector en cualquier libro de disentildeo de redes
El material maacutes usado en las tuberiacuteas de aire es el acero Debe evitarse utilizar tuberiacuteassoldadas puesto que aumentan la posibilidad de fugas maacutes bien se recomiendan lastuberiacuteas estiradas Actualmente en el mercado se encuentra un nuevo tipo de tuberiacuteasen acero anodizado que aunque maacutes costosas tienen una mayor duracioacuten que las deacero
La identificacioacuten es una parte importante del mantenimiento Seguacuten la norma UNE 1063las tuberiacuteas que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE 48103
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 6
Refrigerador posterior de agua 009 bar
Refrigerador posterior de aire 009 bar
Secador frigoriacutefico 020 bar
Secador adsorcioacuten 030 bar
Separadores ceraacutemicos 010 bar
Red de tuberiacuteas 014 bar
Filtros en general 015 bar
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEEn general la tuberiacutea de una red no necesita mantenimiento fuera de la correccioacuten defugas que se producen maacutes en las conexiones que en la tuberiacutea en siacute En caso que latuberiacutea presenta obstruccioacuten por partiacuteculas diversas de materiales que deben limpiarseo reemplazarse aunque esto no es comuacuten en las empresas
3233 ConfiguracioacutenExisten varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como semuestra en la Figura 3 En una red de aire el factor maacutes esencial de todos es ladistribucioacuten de agua en la red puesto que los datos de peacuterdidas velocidad presioacuten yotros pueden ser calculados matemaacuteticamente sin mayor dificultad En cambio las zonasde acumulacioacuten de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero
Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire
Red abierta Se constituye por una sola liacutenea principal de la cual se desprenden lassecundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup) La poca inversioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 7
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEinicial necesaria de esta configuracioacuten constituye su principal ventaja Ademaacutes en la redpueden implementarse inclinaciones para la evacuacioacuten de condensados tal como semuestra en la Figura 4 La principal desventaja de este tipo de redes es sumantenimiento Ante una reparacioacuten es posible que se detenga el suministro de aire
ldquoaguas abajordquo del punto de corte lo que implica una detencioacuten de la produccioacuten
Figura 4 Configuracioacuten abierta y su inclinacioacuten
Red Cerrada En esta configuracioacuten la liacutenea principal constituye un anillo tal como semuestra en la Figura 3 (medio) La inversioacuten inicial de este tipo de red es mayor que sifuera abierta Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 8
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE5 Filtros de liacutenea Se encargan de purificar el aire hasta una calidad adecuada parael promedio de aplicaciones conectadas a la red
6 Secadores Se utilizan para aplicaciones que requieren un aire supremamenteseco
7 Aplicaciones con sus purgas unidades de mantenimiento (Filtro reguladores depresioacuten y lubricador) y secadores adicionales
Figura 1 Componentes de una red de aire comprimido
Los elementos 1 2 3 4 y 5 se ubican en la tuberiacutea principal Su presencia es obligatoriaen todas las redes de aire comprimido El 6 puede ubicarse en las tuberiacuteas secundarias yel 7 se instala en la tuberiacutea de servicio que alimenta las diferentes aplicaciones
3212 Tuberiacutea principal
Es la liacutenea que sale del conjunto de compresores y conduce todo el aire que consume laplanta Debe tener la mayor seccioacuten posible para evitar peacuterdidas de presioacuten y preverfuturas ampliaciones de la red con su consecuente aumento de caudal La velocidad
maacutexima del aire en la tuberiacutea principal es de
3213 Tuberiacuteas secundarias
Se derivan de la tuberiacutea principal para conectarse con las tuberiacuteas de servicio El caudalque por alliacute circula es el asociado a los elementos alimentados exclusivamente por estatuberiacutea Tambieacuten en su disentildeo se debe prever posibles ampliaciones en el futuro La
velocidad del aire en ellas no debe superar
3214 Tuberiacuteas de servicio
Son las que surten en siacute los equipos neumaacuteticos En sus extremos tienen conectoresraacutepidos y sobre ellas se ubican las unidades de mantenimiento Debe procurarse no
sobre pasar de tres el nuacutemero de equipos alimentados por una tuberiacutea de servicio Con elfin de evitar obstrucciones se recomiendan diaacutemetros mayores de frac12rdquo en la tuberiacuteaPuesto que generalmente son segmentos cortos las peacuterdidas son bajas y por tanto la
velocidad del aire en las tuberiacuteas de servicio puede llegar hasta
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 3
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
322 Usos del aire comprimido
En la mayoriacutea de las instalaciones el ldquoAire Comprimidordquo se considera como una Fuentede Energiacutea comparable a la electricidad el gas y el agua En general es utilizado para elmanejo de equipos de planta y para instrumentacioacuten En ambos casos la presioacuten de la
red es entre 6 y 7
3221 Equipos de planta
El uso del aire comprimido en equipos de planta hace referencia a dispositivos robustoscomo taladros pulidores moto-tools elevadores motores y otros En este caso el airedebe tener una calidad aceptable de humedad e impurezas El consumo de aire de estosdispositivos de muestra en la Tabla 1
Dispositivo
Consumo ( )
Elevadores neumaacuteticos 05-50 Ton 70-200
Taladros 12-80
Pulidoras 20-85
Malacates 30-50
Pistolas (Llaves neumaacuteticas) 20
Sand Blasting (Chorro de arena) 70-115
Tabla 1 Consumos de diferentes dispositivos neumaacuteticos
3222 Instrumentacioacuten
Algunas empresas fuera de usar el aire comprimido en dispositivos robustos tambieacuten lousan para actuadores de precisioacuten y pequentildeos motores neumaacuteticos Estos equipos tienenuna funcioacuten de control de procesos maacutes que de potencia como en un taladro Debido a laprecisioacuten de sus componentes el aire comprimido usado en ellos ha de tener una calidadsuperior a la usada en un equipo robusto Por ejemplo el aire ha de tener un contenido
de humedad tan bajo que su punto de rociacuteo sea siempre superior a la menortemperatura en cualquier lugar de la red con el fin de evitar la presencia decondensados Ademaacutes las impurezas del aire deberaacuten ser menores que 01gNm3 y
hasta un tamantildeo de 3
323 La red de aire comprimido
3231 Paraacutemetros
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 4
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEAl iniciar el proceso de disentildeo de una instalacioacuten de aire comprimido se deben investigartodas las aplicaciones que se usaraacuten y su ubicacioacuten en la planta Con la ayuda de uncuestionario como el de la Figura 2
Figura 2 Cuestionarios de ayuda para el disentildeo de una red de airecomprimido
Presioacuten Se debe estimar la presioacuten a la cual se desea trabajar para establecer elfuncionamiento del compresor y de la red Generalmente una red industrial de aire
comprimido tiene presiones de 6 y 7
Caudal El caudal de la red deberaacute ser disentildeado con base en la demanda Losdispositivos neumaacuteticos traen en sus cataacutelogos meacutetodos para estimar su consumo yobtener valores como los mostrados en la Tabla 1
Peacuterdida de presioacuten Los componentes de una red de aire comprimido como codos tacutescambios de seccioacuten unidades de mantenimiento y otras se oponen al flujo generandopeacuterdidas de presioacuten Garantizar que las peacuterdidas esteacuten en los liacutemites permisibles es unalabor esencial del disentildeo Algunos valores son mostrados en la Tabla 2
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 5
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Tabla 2 Peacuterdida de presioacuten de algunos dispositivos
Velocidad de circulacioacuten Esta velocidad debe controlarse puesto que su aumentoproduce mayores peacuterdidas de presioacuten
3232 Tuberiacutea
Todo movimiento de un fluido por una tuberiacutea produce una peacuterdida de presioacuten debido asu rugosidad y diaacutemetro asociado La seleccioacuten de los diaacutemetros de las tuberiacuteas de unared de aire se determina seguacuten los principios de la mecaacutenica de fluidos y para ello seutilizan ecuaciones y diagramas Esta informacioacuten no se expone en este trabajo peropuede ser consultada por el lector en cualquier libro de disentildeo de redes
El material maacutes usado en las tuberiacuteas de aire es el acero Debe evitarse utilizar tuberiacuteassoldadas puesto que aumentan la posibilidad de fugas maacutes bien se recomiendan lastuberiacuteas estiradas Actualmente en el mercado se encuentra un nuevo tipo de tuberiacuteasen acero anodizado que aunque maacutes costosas tienen una mayor duracioacuten que las deacero
La identificacioacuten es una parte importante del mantenimiento Seguacuten la norma UNE 1063las tuberiacuteas que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE 48103
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 6
Refrigerador posterior de agua 009 bar
Refrigerador posterior de aire 009 bar
Secador frigoriacutefico 020 bar
Secador adsorcioacuten 030 bar
Separadores ceraacutemicos 010 bar
Red de tuberiacuteas 014 bar
Filtros en general 015 bar
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEEn general la tuberiacutea de una red no necesita mantenimiento fuera de la correccioacuten defugas que se producen maacutes en las conexiones que en la tuberiacutea en siacute En caso que latuberiacutea presenta obstruccioacuten por partiacuteculas diversas de materiales que deben limpiarseo reemplazarse aunque esto no es comuacuten en las empresas
3233 ConfiguracioacutenExisten varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como semuestra en la Figura 3 En una red de aire el factor maacutes esencial de todos es ladistribucioacuten de agua en la red puesto que los datos de peacuterdidas velocidad presioacuten yotros pueden ser calculados matemaacuteticamente sin mayor dificultad En cambio las zonasde acumulacioacuten de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero
Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire
Red abierta Se constituye por una sola liacutenea principal de la cual se desprenden lassecundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup) La poca inversioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 7
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEinicial necesaria de esta configuracioacuten constituye su principal ventaja Ademaacutes en la redpueden implementarse inclinaciones para la evacuacioacuten de condensados tal como semuestra en la Figura 4 La principal desventaja de este tipo de redes es sumantenimiento Ante una reparacioacuten es posible que se detenga el suministro de aire
ldquoaguas abajordquo del punto de corte lo que implica una detencioacuten de la produccioacuten
Figura 4 Configuracioacuten abierta y su inclinacioacuten
Red Cerrada En esta configuracioacuten la liacutenea principal constituye un anillo tal como semuestra en la Figura 3 (medio) La inversioacuten inicial de este tipo de red es mayor que sifuera abierta Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 8
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
322 Usos del aire comprimido
En la mayoriacutea de las instalaciones el ldquoAire Comprimidordquo se considera como una Fuentede Energiacutea comparable a la electricidad el gas y el agua En general es utilizado para elmanejo de equipos de planta y para instrumentacioacuten En ambos casos la presioacuten de la
red es entre 6 y 7
3221 Equipos de planta
El uso del aire comprimido en equipos de planta hace referencia a dispositivos robustoscomo taladros pulidores moto-tools elevadores motores y otros En este caso el airedebe tener una calidad aceptable de humedad e impurezas El consumo de aire de estosdispositivos de muestra en la Tabla 1
Dispositivo
Consumo ( )
Elevadores neumaacuteticos 05-50 Ton 70-200
Taladros 12-80
Pulidoras 20-85
Malacates 30-50
Pistolas (Llaves neumaacuteticas) 20
Sand Blasting (Chorro de arena) 70-115
Tabla 1 Consumos de diferentes dispositivos neumaacuteticos
3222 Instrumentacioacuten
Algunas empresas fuera de usar el aire comprimido en dispositivos robustos tambieacuten lousan para actuadores de precisioacuten y pequentildeos motores neumaacuteticos Estos equipos tienenuna funcioacuten de control de procesos maacutes que de potencia como en un taladro Debido a laprecisioacuten de sus componentes el aire comprimido usado en ellos ha de tener una calidadsuperior a la usada en un equipo robusto Por ejemplo el aire ha de tener un contenido
de humedad tan bajo que su punto de rociacuteo sea siempre superior a la menortemperatura en cualquier lugar de la red con el fin de evitar la presencia decondensados Ademaacutes las impurezas del aire deberaacuten ser menores que 01gNm3 y
hasta un tamantildeo de 3
323 La red de aire comprimido
3231 Paraacutemetros
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 4
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEAl iniciar el proceso de disentildeo de una instalacioacuten de aire comprimido se deben investigartodas las aplicaciones que se usaraacuten y su ubicacioacuten en la planta Con la ayuda de uncuestionario como el de la Figura 2
Figura 2 Cuestionarios de ayuda para el disentildeo de una red de airecomprimido
Presioacuten Se debe estimar la presioacuten a la cual se desea trabajar para establecer elfuncionamiento del compresor y de la red Generalmente una red industrial de aire
comprimido tiene presiones de 6 y 7
Caudal El caudal de la red deberaacute ser disentildeado con base en la demanda Losdispositivos neumaacuteticos traen en sus cataacutelogos meacutetodos para estimar su consumo yobtener valores como los mostrados en la Tabla 1
Peacuterdida de presioacuten Los componentes de una red de aire comprimido como codos tacutescambios de seccioacuten unidades de mantenimiento y otras se oponen al flujo generandopeacuterdidas de presioacuten Garantizar que las peacuterdidas esteacuten en los liacutemites permisibles es unalabor esencial del disentildeo Algunos valores son mostrados en la Tabla 2
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 5
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Tabla 2 Peacuterdida de presioacuten de algunos dispositivos
Velocidad de circulacioacuten Esta velocidad debe controlarse puesto que su aumentoproduce mayores peacuterdidas de presioacuten
3232 Tuberiacutea
Todo movimiento de un fluido por una tuberiacutea produce una peacuterdida de presioacuten debido asu rugosidad y diaacutemetro asociado La seleccioacuten de los diaacutemetros de las tuberiacuteas de unared de aire se determina seguacuten los principios de la mecaacutenica de fluidos y para ello seutilizan ecuaciones y diagramas Esta informacioacuten no se expone en este trabajo peropuede ser consultada por el lector en cualquier libro de disentildeo de redes
El material maacutes usado en las tuberiacuteas de aire es el acero Debe evitarse utilizar tuberiacuteassoldadas puesto que aumentan la posibilidad de fugas maacutes bien se recomiendan lastuberiacuteas estiradas Actualmente en el mercado se encuentra un nuevo tipo de tuberiacuteasen acero anodizado que aunque maacutes costosas tienen una mayor duracioacuten que las deacero
La identificacioacuten es una parte importante del mantenimiento Seguacuten la norma UNE 1063las tuberiacuteas que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE 48103
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 6
Refrigerador posterior de agua 009 bar
Refrigerador posterior de aire 009 bar
Secador frigoriacutefico 020 bar
Secador adsorcioacuten 030 bar
Separadores ceraacutemicos 010 bar
Red de tuberiacuteas 014 bar
Filtros en general 015 bar
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEEn general la tuberiacutea de una red no necesita mantenimiento fuera de la correccioacuten defugas que se producen maacutes en las conexiones que en la tuberiacutea en siacute En caso que latuberiacutea presenta obstruccioacuten por partiacuteculas diversas de materiales que deben limpiarseo reemplazarse aunque esto no es comuacuten en las empresas
3233 ConfiguracioacutenExisten varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como semuestra en la Figura 3 En una red de aire el factor maacutes esencial de todos es ladistribucioacuten de agua en la red puesto que los datos de peacuterdidas velocidad presioacuten yotros pueden ser calculados matemaacuteticamente sin mayor dificultad En cambio las zonasde acumulacioacuten de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero
Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire
Red abierta Se constituye por una sola liacutenea principal de la cual se desprenden lassecundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup) La poca inversioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 7
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEinicial necesaria de esta configuracioacuten constituye su principal ventaja Ademaacutes en la redpueden implementarse inclinaciones para la evacuacioacuten de condensados tal como semuestra en la Figura 4 La principal desventaja de este tipo de redes es sumantenimiento Ante una reparacioacuten es posible que se detenga el suministro de aire
ldquoaguas abajordquo del punto de corte lo que implica una detencioacuten de la produccioacuten
Figura 4 Configuracioacuten abierta y su inclinacioacuten
Red Cerrada En esta configuracioacuten la liacutenea principal constituye un anillo tal como semuestra en la Figura 3 (medio) La inversioacuten inicial de este tipo de red es mayor que sifuera abierta Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 8
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEAl iniciar el proceso de disentildeo de una instalacioacuten de aire comprimido se deben investigartodas las aplicaciones que se usaraacuten y su ubicacioacuten en la planta Con la ayuda de uncuestionario como el de la Figura 2
Figura 2 Cuestionarios de ayuda para el disentildeo de una red de airecomprimido
Presioacuten Se debe estimar la presioacuten a la cual se desea trabajar para establecer elfuncionamiento del compresor y de la red Generalmente una red industrial de aire
comprimido tiene presiones de 6 y 7
Caudal El caudal de la red deberaacute ser disentildeado con base en la demanda Losdispositivos neumaacuteticos traen en sus cataacutelogos meacutetodos para estimar su consumo yobtener valores como los mostrados en la Tabla 1
Peacuterdida de presioacuten Los componentes de una red de aire comprimido como codos tacutescambios de seccioacuten unidades de mantenimiento y otras se oponen al flujo generandopeacuterdidas de presioacuten Garantizar que las peacuterdidas esteacuten en los liacutemites permisibles es unalabor esencial del disentildeo Algunos valores son mostrados en la Tabla 2
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 5
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Tabla 2 Peacuterdida de presioacuten de algunos dispositivos
Velocidad de circulacioacuten Esta velocidad debe controlarse puesto que su aumentoproduce mayores peacuterdidas de presioacuten
3232 Tuberiacutea
Todo movimiento de un fluido por una tuberiacutea produce una peacuterdida de presioacuten debido asu rugosidad y diaacutemetro asociado La seleccioacuten de los diaacutemetros de las tuberiacuteas de unared de aire se determina seguacuten los principios de la mecaacutenica de fluidos y para ello seutilizan ecuaciones y diagramas Esta informacioacuten no se expone en este trabajo peropuede ser consultada por el lector en cualquier libro de disentildeo de redes
El material maacutes usado en las tuberiacuteas de aire es el acero Debe evitarse utilizar tuberiacuteassoldadas puesto que aumentan la posibilidad de fugas maacutes bien se recomiendan lastuberiacuteas estiradas Actualmente en el mercado se encuentra un nuevo tipo de tuberiacuteasen acero anodizado que aunque maacutes costosas tienen una mayor duracioacuten que las deacero
La identificacioacuten es una parte importante del mantenimiento Seguacuten la norma UNE 1063las tuberiacuteas que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE 48103
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 6
Refrigerador posterior de agua 009 bar
Refrigerador posterior de aire 009 bar
Secador frigoriacutefico 020 bar
Secador adsorcioacuten 030 bar
Separadores ceraacutemicos 010 bar
Red de tuberiacuteas 014 bar
Filtros en general 015 bar
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEEn general la tuberiacutea de una red no necesita mantenimiento fuera de la correccioacuten defugas que se producen maacutes en las conexiones que en la tuberiacutea en siacute En caso que latuberiacutea presenta obstruccioacuten por partiacuteculas diversas de materiales que deben limpiarseo reemplazarse aunque esto no es comuacuten en las empresas
3233 ConfiguracioacutenExisten varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como semuestra en la Figura 3 En una red de aire el factor maacutes esencial de todos es ladistribucioacuten de agua en la red puesto que los datos de peacuterdidas velocidad presioacuten yotros pueden ser calculados matemaacuteticamente sin mayor dificultad En cambio las zonasde acumulacioacuten de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero
Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire
Red abierta Se constituye por una sola liacutenea principal de la cual se desprenden lassecundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup) La poca inversioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 7
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEinicial necesaria de esta configuracioacuten constituye su principal ventaja Ademaacutes en la redpueden implementarse inclinaciones para la evacuacioacuten de condensados tal como semuestra en la Figura 4 La principal desventaja de este tipo de redes es sumantenimiento Ante una reparacioacuten es posible que se detenga el suministro de aire
ldquoaguas abajordquo del punto de corte lo que implica una detencioacuten de la produccioacuten
Figura 4 Configuracioacuten abierta y su inclinacioacuten
Red Cerrada En esta configuracioacuten la liacutenea principal constituye un anillo tal como semuestra en la Figura 3 (medio) La inversioacuten inicial de este tipo de red es mayor que sifuera abierta Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 8
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Tabla 2 Peacuterdida de presioacuten de algunos dispositivos
Velocidad de circulacioacuten Esta velocidad debe controlarse puesto que su aumentoproduce mayores peacuterdidas de presioacuten
3232 Tuberiacutea
Todo movimiento de un fluido por una tuberiacutea produce una peacuterdida de presioacuten debido asu rugosidad y diaacutemetro asociado La seleccioacuten de los diaacutemetros de las tuberiacuteas de unared de aire se determina seguacuten los principios de la mecaacutenica de fluidos y para ello seutilizan ecuaciones y diagramas Esta informacioacuten no se expone en este trabajo peropuede ser consultada por el lector en cualquier libro de disentildeo de redes
El material maacutes usado en las tuberiacuteas de aire es el acero Debe evitarse utilizar tuberiacuteassoldadas puesto que aumentan la posibilidad de fugas maacutes bien se recomiendan lastuberiacuteas estiradas Actualmente en el mercado se encuentra un nuevo tipo de tuberiacuteasen acero anodizado que aunque maacutes costosas tienen una mayor duracioacuten que las deacero
La identificacioacuten es una parte importante del mantenimiento Seguacuten la norma UNE 1063las tuberiacuteas que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE 48103
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 6
Refrigerador posterior de agua 009 bar
Refrigerador posterior de aire 009 bar
Secador frigoriacutefico 020 bar
Secador adsorcioacuten 030 bar
Separadores ceraacutemicos 010 bar
Red de tuberiacuteas 014 bar
Filtros en general 015 bar
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEEn general la tuberiacutea de una red no necesita mantenimiento fuera de la correccioacuten defugas que se producen maacutes en las conexiones que en la tuberiacutea en siacute En caso que latuberiacutea presenta obstruccioacuten por partiacuteculas diversas de materiales que deben limpiarseo reemplazarse aunque esto no es comuacuten en las empresas
3233 ConfiguracioacutenExisten varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como semuestra en la Figura 3 En una red de aire el factor maacutes esencial de todos es ladistribucioacuten de agua en la red puesto que los datos de peacuterdidas velocidad presioacuten yotros pueden ser calculados matemaacuteticamente sin mayor dificultad En cambio las zonasde acumulacioacuten de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero
Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire
Red abierta Se constituye por una sola liacutenea principal de la cual se desprenden lassecundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup) La poca inversioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 7
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEinicial necesaria de esta configuracioacuten constituye su principal ventaja Ademaacutes en la redpueden implementarse inclinaciones para la evacuacioacuten de condensados tal como semuestra en la Figura 4 La principal desventaja de este tipo de redes es sumantenimiento Ante una reparacioacuten es posible que se detenga el suministro de aire
ldquoaguas abajordquo del punto de corte lo que implica una detencioacuten de la produccioacuten
Figura 4 Configuracioacuten abierta y su inclinacioacuten
Red Cerrada En esta configuracioacuten la liacutenea principal constituye un anillo tal como semuestra en la Figura 3 (medio) La inversioacuten inicial de este tipo de red es mayor que sifuera abierta Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 8
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEEn general la tuberiacutea de una red no necesita mantenimiento fuera de la correccioacuten defugas que se producen maacutes en las conexiones que en la tuberiacutea en siacute En caso que latuberiacutea presenta obstruccioacuten por partiacuteculas diversas de materiales que deben limpiarseo reemplazarse aunque esto no es comuacuten en las empresas
3233 ConfiguracioacutenExisten varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como semuestra en la Figura 3 En una red de aire el factor maacutes esencial de todos es ladistribucioacuten de agua en la red puesto que los datos de peacuterdidas velocidad presioacuten yotros pueden ser calculados matemaacuteticamente sin mayor dificultad En cambio las zonasde acumulacioacuten de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero
Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire
Red abierta Se constituye por una sola liacutenea principal de la cual se desprenden lassecundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup) La poca inversioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 7
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEinicial necesaria de esta configuracioacuten constituye su principal ventaja Ademaacutes en la redpueden implementarse inclinaciones para la evacuacioacuten de condensados tal como semuestra en la Figura 4 La principal desventaja de este tipo de redes es sumantenimiento Ante una reparacioacuten es posible que se detenga el suministro de aire
ldquoaguas abajordquo del punto de corte lo que implica una detencioacuten de la produccioacuten
Figura 4 Configuracioacuten abierta y su inclinacioacuten
Red Cerrada En esta configuracioacuten la liacutenea principal constituye un anillo tal como semuestra en la Figura 3 (medio) La inversioacuten inicial de este tipo de red es mayor que sifuera abierta Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 8
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEinicial necesaria de esta configuracioacuten constituye su principal ventaja Ademaacutes en la redpueden implementarse inclinaciones para la evacuacioacuten de condensados tal como semuestra en la Figura 4 La principal desventaja de este tipo de redes es sumantenimiento Ante una reparacioacuten es posible que se detenga el suministro de aire
ldquoaguas abajordquo del punto de corte lo que implica una detencioacuten de la produccioacuten
Figura 4 Configuracioacuten abierta y su inclinacioacuten
Red Cerrada En esta configuracioacuten la liacutenea principal constituye un anillo tal como semuestra en la Figura 3 (medio) La inversioacuten inicial de este tipo de red es mayor que sifuera abierta Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 8
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHEimportante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar laproduccioacuten Una desventaja importante de este sistema es la falta de direccioacuten constantedel flujo La direccioacuten del flujo en alguacuten punto de la red dependeraacute de las demandaspuntuales y por tanto el flujo de aire cambiaraacute de direccioacuten dependiendo del consumo tal
como se muestra en la Figura 5 El problema de estos cambios radica en que la mayoriacuteade accesorios de una red (p ej Filtros) son disentildeados con una entrada y una salida Portanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizariacutea
Figura 5 Direccioacuten del flujo en una red cerrada para una demandacaracteriacutestica
Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar loscondensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la Esto hacenecesario implementar un sistema de secado maacutes estricto en el sistema Al contrario delo pensado Carnicer expone que en dichos sistemas las caiacutedas de presioacuten nodisminuyen Por tanto la principal razoacuten para implementar redes cerradas es por su buenmantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 9
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Figura 6 Configuracioacuten Cerrada y su ausencia de inclinacioacuten
Red interconectada Esta configuracioacuten es igual a la cerrada pero con la implementacioacutende bypass entre las liacuteneas principales tal como se muestra en la Figura 3 (inf) Estesistema presenta un excelente desempentildeo frente al mantenimiento pero requiere lainversioacuten inicial maacutes alta Ademaacutes la red interconectada presenta los mismos problemasque la cerrada
3234 Inclinacioacuten
En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinacioacuten de la red en el sentido de flujo
del aire Esto con el fin facilitar la extraccioacuten de los condensados Dicha inclinacioacutenpuede ser de un 2 como se ilustra en la Fig7 Al final debe instalarse una vaacutelvula depurga
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 10
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 7 Inclinacioacuten en una red de aire
324 Disentildeo de la red
La primera labor de disentildeo de una red de aire comprimido es levanta u obtener un planode la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando suconsumo y presioacuten requeridas Tambieacuten identificar el lugar de emplazamiento de labateriacutea de compresores Es importante realizar una buena labor puesto que una vezestablecida la distribucioacuten esta influiraacute en las futuras ampliaciones y mantenimiento dela red
Para el disentildeo de la red se recomiendan las siguientes observaciones
1 Disentildear la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos deaire
2 Procurar que la tuberiacutea sea lo maacutes recta posible con el fin de disminuir la longitudde tuberiacutea nuacutemero de codos tacutes y cambios de seccioacuten que aumentan la peacuterdida depresioacuten en el sistema
3 La tuberiacutea siempre deber ir instalada aeacutereamente Puede sostenerse de techos yparedes Esto con el fin de facilitar la instalacioacuten de accesorios puntos de drenajefuturas ampliaciones faacutecil inspeccioacuten y accesibilidad para el mantenimiento Una tuberiacuteaenterrada no es praacutectica dificulta el mantenimiento e impide la evacuacioacuten decondensados
4 La tuberiacutea no debe entrar en contacto con los cables eleacutectricos y asiacute evitaraccidentes
5 En la instalacioacuten de la red deberaacute tenerse en cuenta cierta libertad para que latuberiacutea se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura Si esto no se
garantiza es posible que se presentes ldquocombasrdquo con su respectiva acumulacioacuten de agua6 Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debeverificarse que los diaacutemetros de la tuberiacutea si soportan el nuevo caudal
7 Un buen diaacutemetro de la tuberiacutea principal evita problemas ante una ampliacioacuten dela red La liacutenea principal deberaacute tener una leve inclinacioacuten en el sentido de flujo del airepara instalar sitios de evacuacioacuten de condensados
8 Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentementeen la red Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se haganreparaciones de fugas o nuevas instalaciones
9 Todo cambio brusco de direccioacuten o inclinacioacuten es un sitio de acumulacioacuten de
condensados Alliacute se deben ubicar vaacutelvulas de evacuacioacuten10 Las conexiones de tuberiacuteas de servicio o bajantes deben hacerse desde la partesuperior de la tuberiacutea secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta losequipos neumaacuteticos y su deterioro asociado Un ejemplo de dicha conexioacuten se muestraen la Figura 7
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 11
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
325 Operacioacuten y mantenimiento de accesorios
El propoacutesito de los accesorios (Fig8) es mejorar la calidad del aire comprimidoentregado por el compresor para adaptar este a las condiciones especiacuteficas de cadaoperacioacuten algunos accesorios tambieacuten se utilizan para la regulacioacuten de caudal y presioacuten
lubricacioacuten de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios dedirecciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicacioacuten
Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vidauacutetil de los equipos neumaacuteticos y unos oacuteptimos resultados en los procesos que requierendicho servicio
Las caracteriacutesticas maacutes importantes a tener en cuenta son
La cantidad de aceite que contiene el aire
La cantidad de agua presente en el mismo
El punto de rociacuteo
Cantidad de partiacuteculas extrantildeas contenidas en el aire
Fig 8 Ejemplo de una red y sus accesorios
3251 Post-enfriadores
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 12
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de lacompresioacuten ya que el aire luego de ser comprimido quede 100 saturado al tener lugaruna disminucioacuten brusca de temperatura se presentaran condensados por lo cualpodemos decir que este equipo sirve tambieacuten para disminuir la cantidad de agua
contenida en el aire esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador esnecesario instalar alguacuten medio para retirar los condensados que este genera tales comoseparadores centriacutefugos ( separadores de mezcla )
Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elementoque pierde calor es el aire comprimido mientras que el medio que lo gana es alguacutenrefrigerante usualmente aire o agua
Existen muchas formas posibles para un post-enfriador las maacutes comunes son conchay tubo tubos aleteados y radiadores
3251 Post-enfriadores
En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes la utilizacioacuten de esteequipo es cuestionable ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo deoperacioacuten) la cantidad de mantenimiento aumenta los costos
Fig 9 Post ndash enfriadores Aire-Aire
3252 Post-enfriadores aire-agua
Tiene alta eficiencia menor necesidad de espacio y mayor costo de operacioacuten por elfluido de trabajo y la instalacioacuten
Fig 10 Post-enfriador Aire-Agua
3252 Separador centriacutefugo
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 13
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Siempre se instala despueacutes del post-enfriador el objetivo del separador es retirar elagua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire
Baacutesicamente consiste en un recipiente ciliacutendrico que va colocado verticalmente ensu interior tiene un balde que desviacutea la corriente de aire haciendo que este sufra un
proceso de centrifugacioacuten por lo cual las gotas de agua que son maacutes pesadas que el airese adhieren a las paredes del recipiente para luego caer al fondo de este por efecto dela gravedad dicha agua seraacute finalmente retirada mediante una trampa de drenajeautomaacutetico
3253 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico
Las vaacutelvulas de drenaje automaacutetico deben ir en sitios donde exista la necesidad dedesalojar condensados por ejemplo filtros separadores centriacutefugos piernas de drenajetanque etc La funcioacuten de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar elsitio donde existe el condensado con el exterior permitiendo que este sea desalojado
Fig 11 Vaacutelvulas de Drenaje Automaacutetico
32531 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico mecaacutenico
Funcionan por principios mecaacutenicos y no requieren ninguacuten tipo de energiacutea exterior Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendoninguacuten control sobre el tiempo que la vaacutelvula permanezca abierta y permitiendo que sedeposite una capa sobre la vaacutelvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que sebloquea
MANTENIMIENTO
Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depoacutesitos este tipo de vaacutelvulas
requiere mantenimiento perioacutedico
32532 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico de flotador
Consiste en un flotador de forma esfeacuterica instalado en la base de la misma Que porla accioacuten de la acumulacioacuten de condensado es desplazado hacia arriba hasta llegar aun punto tal que ocasiona la apertura de una vaacutelvula mecaacutenica permitiendo la salida delcondensado al salir cierta cantidad de condensado el flotador se desplaza hacia abajocerrando la vaacutelvula mecaacutenica Este ciclo se produce continuamente
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 14
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
MANTENIMIENTO
Este tipo de vaacutelvula de drenaje automaacutetico es menos susceptible de sufrir problemaspor acumulacioacuten de contaminantes que la vaacutelvula de flotador y como consecuencia elmantenimiento es menos frecuente
32533 Vaacutelvulas de drenaje automaacutetico electroacutenica
Este tipo de vaacutelvulas opera mediante un solenoide la cual es controlada por untemporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duracioacuten de losmismos
MANTENIMIENTO
Es muy confiable y praacutecticamente libre de mantenimiento
326 Filtros
El propoacutesito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre decontaminantes a los diferentes puntos de aplicacioacuten Contaminantes tales como aguaaceite polvo partiacuteculas soacutelidas neblinas olores sabores y vapores pueden atacar susistema
MANTENIMIENTO
A continuacioacuten se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtroPrimero purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de laparte inferior del depoacutesito y luego eliminar la presioacuten de aire en la instalacioacutenDesmoacutentese despueacutes el depoacutesito y el elemento filtrante Liacutempiese el elemento filtrante
con agua jabonosa si es de nylon tela o bronce sinterizado Liacutempiese el vaso de depoacutesitoy los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas dedisolvente Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso deque esteacuten malas
3261 Filtros de partiacuteculas
Estos filtros estaacuten disentildeados para retener partiacuteculas soacutelidas interceptando lasmismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales
Papel rejillas metaacutelicas mallas de nylon espumas etc
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puesto
que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 15
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Filtro de Partiacuteculas Filtros Coalescentes Filtros de CarboacutenActivado
Fig 12 Filtros
3262 Filtros coalescentes
El propoacutesito de estos retener lubricantes emulsiones y neblinas mediante elprincipio de coalescencia el cual consiste baacutesicamente en tener una red aleatoria defibras la cual ante el paso de aire produce formacioacuten de gotas alrededor de las fibrascayendo luego estas a un recipiente de acumulacioacuten por efecto de gravedad Comoconsecuencia del disentildeo del filtro pueden retenerse partiacuteculas soacutelidas incluso de menortamantildeo que las retenidas por un filtro de partiacuteculas por esto se recomienda instalarprimero un filtro de partiacuteculas antes que uno coalescente y asiacute evitar que este se sature
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
3263 Filtros de vapores
Son filtros disentildeados para remover olores sabores y vapores orgaacutenicos Su principiode funcionamiento consiste en lechos de carboacuten activado que mediante adsorcionremueven dichos contaminantes
MANTENIMIENTO
Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados perioacutedicamente puestoque se van saturando y ocasionan altas perdidas de presioacuten
327 Secadores
A causa del calor generado durante el proceso de compresioacuten el aire comprimidosale con un grado de saturacioacuten del 100 en la mayoriacutea de los casos al irdisminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en eltanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberiacuteas pierde capacidad deretener vapor de agua lo cual genera inevitablemente condensados (agua enestado liacutequido)
La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales comocorrosioacuten mal funcionamiento de herramientas neumaacuteticas etc
La solucioacuten a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 16
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Refrigerados
Regenerativos
3271 Refrigerados
Consisten en una maquina con un circuito de refrigeracioacuten tiacutepico el cual se encargade enfriar aire por debajo de la temperatura miacutenima histoacuterica en la redproducieacutendose intencionalmente condensados que son retirados por medio de unseparador centriacutefugo
Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rociacuteo sea mayor o igual a 0 0Cya que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tuberiacutea
Fig13 Secadores Refrigerados
FUNCIONAMIENTO
Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor
Circuito de AireEl aire entra al secador en caso de existir un pre-enfriador y un post-calentadorsufre pre-enfriamiento luego pasa al evaporador donde es retirado una grancantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamientogeneraacutendose una gran cantidad de condensado posteriormente pasa a traveacutes delseparador donde se retira el agua en estado liacutequido Finalmente si hay un pre-enfriador ndash postcalentador pasa por el lado contrario de este ganando temperaturapara asiacute salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente
Circuito de refrigerante
El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presioacuten y alta temperaturaluego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estadoliquido posteriormente pasa por la vaacutelvula de expansioacuten donde disminuyeradicalmente su presioacuten perdiendo temperatura dicho liquido va entonces alevaporador donde hay un intercambio de calor con el aire retiraacutendose una grancantidad de calor de este el cual es ganado por el refrigerante producieacutendose uncambio de estado de liquido a vapor Finalmente regresa al compresor dando iniciode nuevo al ciclo
PARTES
Refrigerante
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 17
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Compresor de refrigeracioacuten
Condensador
Vaacutelvula de expansioacuten
Evaporador
Separador Centriacutefugo
Pre-enfriador y post-calentador de aire
Vaacutelvula de expansioacuten termostaacutetica
Vaacutelvula Bypass de gases calientes
Vaacutelvula supercalentadora
Sub-enfriador de liacutequido
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de estos equipos es complejo por que manejan muchos elementosen caso de no tener catalogo del equipo seguir las indicaciones de mantenimientorecomendadas en para cada uno de las partes que conforman este equipo
3272 Regenerativos
Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rociacuteo pordebajo de 0 0C Trabajan utilizando materiales desecantes que son aquellos quetienen la propiedad de adsorber agua capacidad que se va perdiendo al irse
saturando de esta pero la cual pueden recuperar regeneraacutendose mediante diversosmeacutetodos los cuales dependen del material desecante empleado los principalesmeacutetodos de regeneracioacuten son
Sin Calor
Atmosfeacuterico
Vaciacuteo
Soplado
Con Calor
Calentadores internos Calentadores Externos
Calor de compresioacuten
MANTENIMIENTO
Requieren un mantenimiento frecuente y los materiales desecantes se vandeteriorando por diversas causas tales como la contaminacioacuten del aceite corrosioacutenquiacutemica erosioacuten ante el paso de aire regeneracioacuten incompleta etc
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 18
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 1928
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
328 Tanques de almacenamiento
Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresioacuten reciprocante
a la vez que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permitedisminuir parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresioacuten Tambieacutenabsorbe sobrepicos de consumo alto y de corta duracioacuten ocasionados poraplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempopermitiendo de esta manera tener no tener un compresor sobredimensionado parasatisfacer las demandas
MANTENIMIENTO
Revisar que la vaacutelvula de seguridad se abra a una presioacuten un 20 mayor que lapresioacuten maacutexima del sistema y que tenga una capacidad de evacuacioacuten mayor a lade los compresores Si no existe debe instalarse una entrada-hombre de inspeccioacuten
un sistema de evacuacioacuten de condensado automaacutetico un bypass paramantenimiento y un manoacutemetro confiable Algunas veces se colocan medidores detemperatura y doble manoacutemetro (de reserva)
El principal aspecto es la seguridad ya que estos elementos son bombas enpotencia Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidadverificaacutendose el estado de los elementos de seguridad realizaacutendose inclusive ensayosno destructivos tales como ultrasonido y radiografiacuteas para verificar el oacuteptimo estadode los mismos
El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muyescasas ocasiones ademaacutes de la verificacioacuten constante de las purgas
329 Unidades de mantenimiento
Fig14 Unidad de Mantenimiento
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 19
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2028
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Este aditamento estaacute compuesto por un filtro de partiacuteculas de baja eficiencia unregulador con manoacutemetro y un lubricador su funcioacuten principales es la deacondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina
El filtro de partiacuteculas sirve para eliminar algunos contaminantes de tipo soacutelido el
regulador se encarga de disminuir la presioacuten y el lubricador dosifica una cantidadrequerida en algunas ocasiones por el equipo
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de las vaacutelvulas acondicionadoras de presioacuten es de cierta maneramaacutes complejo que el del resto de elementos de la unidad Dicho mantenimiento sebasa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente ensuministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas Sisuministramos una alta presioacuten soacutelo a la entrada del regulador no debe fluir airehacia la salida Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo huacutemedoLa otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una maacutexima presioacuten de
salida y suministraacutendole soacutelo aire a presioacuten por la salida Si esta es inferior a lamaacutexima del resorte no deberiacutea salir aire por el ducto opuesto de la vaacutelvula (laentrada)
Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o maacutes veces por jornada Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficienteSi hubiera condensados de agua se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite esmaacutes ligero y flota sobre ella por lo cual esta operacioacuten deberiacutea hacerse conregularidad ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiracioacuten se produciriacutea lapulverizacioacuten del agua hacia la aplicacioacuten En condiciones normales la limpieza oeliminacioacuten de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente
3210 Preparacioacuten y tratamiento del aireEn la praacutectica la calidad del aire comprimido desempentildea un papel primordial tantoen algunas aplicaciones de produccioacuten propiamente dicha como por ejemplo elsector de alimentos como en la parte del mantenimiento y conservacioacuten de losequipos y accesorios de la red de aire comprimido
32101 Impurezas
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos
Mientras que la mayor separacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en elseparador despueacutes de la refrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otrostratamientos del aire comprimido se efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Para evitar las impurezas se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado porel compresor la utilizacioacuten de compresores exentos de aceite es una buenaalternativa
MANTENIMIENTO
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 20
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2128
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables tanto en la aspiracioacuten comoen la impulsioacuten (Pre y post filtros)
Los filtros sucios incrementan el consumo energeacutetico y el consumo de aire
32102 Tratamiento de la humedad
Hay que dedicar especial atencioacuten a la humedad que contiene el aire comprimido
El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor Lacantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del aire que-a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatoloacutegicas
La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire
El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorbercomo maacuteximo a la temperatura considerada La humedad es entonces del 100como maacuteximo (temperatura del punto de rociacuteo)
A continuacioacuten el diagrama de la Fig15 se muestra la saturacioacuten del aire en funcioacutende la temperatura
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 21
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2228
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig15 Caracteriacutesticas del punto de rociacuteo
MANTENIMIENTO
Comprobar los secadores de aire y controladores El mantenimiento incorrecto deeste sistema implica un incremento del consumo de energiacutea que puede ascenderhasta un 30
Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado el cualpuede ser
321021 Secado por absorcioacuten
El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimidopasa a traveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de aguaentra en contacto con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y sedesprende como mezcla de agua y sustancia secante
En el procedimiento de absorcioacuten se distingue
Instalacioacuten simple
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 22
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2328
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles
No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior
Fig16 Secado por absorcioacuten
MANTENIMIENTO
La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente delabsorbedor Ello se puede realizar manual o automaacuteticamente
Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalosregulares (2 a 4 veces al antildeo) Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten seseparan vapores y partiacuteculas de aceite No obstante las cantidades de aceite si songrandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar unfiltro fino delante de eacuteste
321022 Secado por adsorcioacuten
Este principio se basa en un proceso fiacutesico (Adsorber Deposito de sustancias sobrela superficie de cuerpos soacutelidos)
El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Secompone de casi un 100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel
La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimidohuacutemedo se hace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad
La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada Si estaacutesaturado se regenera de forma simple A traveacutes del secador se sopla aire calienteque absorbe la humedad del material de secado El calor necesario para laregeneracioacuten puede aplicarse por medio de corriente eleacutectrica o tambieacuten con airecomprimido caliente
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado delaire mientras el otro se regenera (soplaacutendolo con aire caliente)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 23
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2428
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Fig 17 Secado por adsorcioacuten Fig 18 Secadores McaIngersoll-Rand
321023 Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo
Se entiende por temperatura del punto de rociacuteo aquella a la que hay que enfriar ungas al objeto de que se condense el vapor de agua contenido El aire comprimido asecar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor deaire-aire ( Fig19)
El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteoproveniente del intercambiador de calor (vaporizador)
El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador
Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacuteshasta una temperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina porsegunda vez el agua y aceite condensados
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto deeliminar nuevamente partiacuteculas de suciedad
Fig 19 Secado por enfriamiento Fig 20 Secadora Ingersoll-Rand
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 24
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2528
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
3211 Fallas tiacutepicas y recomendaciones
32111 Recomendaciones
Recomendaciones para el disentildeo de una red de aire comprimido Ver Obj
324
En el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacuteatenga un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2 Asiacute se evita queel agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principalllegue a traveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada sedisponen tuberiacuteas especiales en la parte inferior de la principal
El cuarto de maacutequinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor
Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceitelubricante y humedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalacionesneumaacuteticas y a la destruccioacuten de los elementos neumaacuteticos Mientras que la mayorseparacioacuten del agua de condensacioacuten tiene lugar en el separador despueacutes de larefrigeracioacuten la separacioacuten fina el filtrado y otros tratamientos del aire comprimidose efectuacutean en el puesto de aplicacioacuten
Por esta razoacuten se dispone de enfriador secador separador de humedad y filtrosademaacutes de una vaacutelvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presioacuten)para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornilloeste podriacutea suministrar aire continuo sin necesidad de tanques (Fig21)
Fig21 Elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido
Vale la pena anotar que la presioacuten de trabajo necesaria para el sistema deproduccioacuten de la planta es la presioacuten obtenida despueacutes de estos elementos
Se recomienda la utilizacioacuten de tanques de almacenamiento de 1 a 15 ft3 (283a 425 lt) por cada 10 cfm (pie3 x min) = (2831685 ltmin) de capacidad del
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 25
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2628
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda ylas pulsaciones existentes
A continuacioacuten se presenta un cuadro de diagnoacutestico para las liacuteneas dedistribucioacuten de aire (Tabla 3)
TIPO DE LIacuteNEA POSIBLE CAUSA DELPROBLEMA
SOLUCIOacuteN
Sistema de liacuteneasriacutegidas
Peso muerto de la tuberiacutea Antildeadir maacutes apoyos
Expansioacuten y contraccioacuten Usar apoyos que permitandesplazamiento lateral de los
tubos
Presioacuten interna Proveer apoyos adecuados para
prevenir movimiento y flexioacuten
Fugas Todas las juntas de tuberiacuteadeben estar hechas
apropiadamente
Reemplazar vaacutelvulas yaccesorios defectuosos
Si es causado por dantildeos revisarlas condiciones ambientales yproteger zonas vulnerables
Demasiada agua en lastuberiacuteas de lasaplicaciones
Revisar que las purgas seanadecuadas y esteacuten en los
lugares correctos
liacuteneas flexibles Fugas Revisar deterioro en las juntasde los extremos
Proteger mangueras sujetas adifiacuteciles condiciones
ambientales
Considerar el uso de liacuteneas enespiral que se recogen
automaacuteticamente
Excesiva caiacuteda depresioacuten
Revisa manguera por agujeros
Asegurarse que el tamantildeo de lamanguera sea el adecuado
Tabla 3 Diagnostico de las liacuteneas de distribucioacuten de aire
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 26
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2728
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
Se debe tener en cuenta que la causa maacutes grande de caiacuteda de presioacuten sonfiltros saturados En una liacutenea de distribucioacuten bien disentildeada es aceptable unacaiacuteda del 10 de presioacuten No incrementar el valor de la regulacioacuten de presioacutenpara compensar las peacuterdidas en vez de ello revise las posibles causas del
problema Se recomienda una inspeccioacuten perioacutedica del sistema para que este siempre
activo dando productividad
Se debe disponer de un plano de planta y un plano isomeacutetrico de la instalacioacutencon dimensiones de tuberiacutea e indicacioacuten de los elementos y accesorios
Disponer de una ficha teacutecnica fiacutesica y digital en donde se registre la fecha derevisioacuten de todos los elementos recomendaciones del fabricante yoinstalador al igual que el registro de los fallos sus causas reparaciones yfechas del suceso
Ubicar llaves de paso en las tuberiacuteas que permitan independizar ramales
No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas detransporte dentro de la planta pueden ocasionar averiacuteas a vecesimperceptibles
Evitar fugas de aire (5 a 10 ) caiacutedas de presioacuten a lo largo de la instalacioacuten(2 la presioacuten del compresor) y miacutenima cantidad de agua en la red
Nomograma para el dimensionamiento de tuberiacuteas (Con velocidades de caudal
de 8 mtsseg)
Sistemas Neumaacuteticos neumatica_2010hotmailcomPag 27
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm
842019 32 Distribuci+brvbarn de aire comprimido
httpslidepdfcomreaderfull32-distribucin-de-aire-comprimido 2828
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DECAMPECHE
32112 Fallas tiacutepicas
Creer que se puede compensar la insuficiencia de caudal de aire de un
compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanquesEstos tienen como funcioacuten regular el caudal y evitar cambios bruscos en lapresioacuten El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita granvolumen de aire en un periodo de tiempo muy corto
Elevar la presioacuten de trabajo para suplir la falta de aire de suministro Estaaumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw muy alto
Disentildear la tuberiacutea enterrada o subterraacutenea sin que sea un caso especial
No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caiacuteda de presioacutenFugas pequentildeas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no esvisible
Bibliografiacutea
Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 225Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 223Carnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacuteg 224Automatizacioacuten Neumaacutetica ndash SMC LatinaCarnicer E Aire Comprimido Teoriacutea y Caacutelculo de las Instalaciones Ed Gustavo GiliSA Barcelona 1977 paacutegs 240-243
Redes de Aire Comprimido Microautomatizacionhttpwwwmpaesproductosaccesoriosaftercooleraftercohtmhttpwwwhtficomco01html httpwwwhtficomco01htmlhttpwwwhtficomco01html httpwwwfestocomINetDominocoorp_sitesesindex_hqhtm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica5htm
httpairircocomesair_treatmentasp httpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htmhttpwwwsapiensitgocomneumaticaneumatica4htm