Aire Comprimido

AIRE COMPIMIDO EN LA MINERIA

Principios del Aire Comprimido

Tipos de Compresores

Free Air Delivery (FAD)

Concepto

Referencia y condiciones del sitio

Aire

- Aire atmosfrico

- Contenido de agua en humedad del aire.

- Condensacin de agua en el aire comprimido

AIRE

Qu es el Aire?

El aire es incoloro, inoloro y no palpable.

Es principalmente una mezcla de gases individuales : Nitrgeno (N2 , 78%), Oxgeno (O2 , 20.9%), Argn (0.9%) y otros gases.

O2 20.9%

N2 78%

A

g

u

a

El aire siempre contiene una cierta cantidad de agua

AIRE

La presin de cualquier gas depende de su densidad de masa, del nmero de molculas presentes y de su velocidad media.

El efecto de un cambio en la temperatura es para modificar el valor de la velocidad media.

La presin, temperatura y volumen del aire estn interrelacionadas. Esta relacin puede ser expresada en la siguiente formula para un gas perfecto:

donde:

P= Presin, V= volumen, T= Temperatura (en Kelvin), w= Nmero de Avogadro R= constante

AIRE

wRTPV

Presin Atmosfrica:

Vara segn el lugar geogrfico (Altura)

Presin Manomtrica:

Requerida para que los equipos neumticos realicen trabajo.

PRESION DE AIRE

Presin Absoluta y Relativa La presin absoluta considera la presin atmosfrica.

La presin relativa, llamada tambin, manomtrica o efectiva es la que utilizamos normalmente para medir con un manmetro o medidor de presin.

Pabsoluta= Prelativa + Patmosfrica

DIAGRAMA DE PRESION

Presin vacuomtrica

Presin atmosfrica

Presin manomtrica Presin absoluta

Cero absoluto

Altitud

(m)

Presin

(bar)

Temperatura

(C)

Densidad

(kg/m3)

-1200 1.163 23.0 1.373

-1000 1.138 21.7 1.345

-800 1.113 20.4 1.321

-600 1.088 19.0 1.298

-400 1.063 17.7 1.274

-200 1.038 16.3 1.250

-100 1.026 15.7 1.238

0 1.013 15.0 1.225

100 1.001 14.4 1.213

200 0.989 13.7 1.202

300 0.978 13.1 1.190

400 0.966 12.4 1.179

500 0.955 11.8 1.167

600 0.943 11.1 1.156

800 0.921 9.8 1.134

1000 0.899 8.5 1.112

1200 0.877 7.2 1.090

1400 0.856 5.9 1.069

1600 0.835 4.6 1.048

1800 0.815 3.3 1.027

2000 0.795 2.0 1.007

2200 0.775 0.7 0.986

2400 0.756 -0.6 0.968

2600 0.737 -1.9 0.947

2800 0.719 -3.2 0.928

3000 0.701 -4.5 0.909

3200 0.683 -5.8 0.891

3400 0.666 -7.1 0.872

3600 0.649 -8.4 0.854

3800 0.633 -9.7 0.837

4000 0.616 -11.0 0.819

5000 0.540 -17.5 0.736

6000 0.472 -24.0 0.660

7000 0.411 -30.5 0.590

8000 0.356 -37.0 0.525

Relacin de presin

La relacin de presin Pr es la relacin entre las presiones absolutas de una etapa o del compresor completo. Es un coeficiente de la presin absoluta en la salida sobre la presin absoluta en la entrada.

La relacin de presin Pr es una medicin relativa del esfuerzo suministrado a una etapa o al compresor.

La operacin en altura de un compresor tiene un efecto directo en la relacin de presin.

Pr = Pabs. salida/ Pabs.entrada

RELACIN DE PRESIN

Al variar la altitud, vara la relacin de presin:

ATM

MANATM

P

PP

Relacin de Presin: Ejemplo

Supongamos que un compresor es llevado a operar a 2000 mts

sobre el nivel del mar. Patmosfrica= 0.776 bar.

El compresor debe trabajar a 7 bar (e)

Pr = (0.776 + 7)/0.776 = 10.02 para el compresor

PERO el compresor tiene limitaciones en cuanto a la Pr a la cual

puede operar. Ustedes deben chequear el performance del

equipo en la altitud..

Pr = (Pat+ 7)/Pat para el compresor

EJEMPLO DE CLCULO

Un equipo trabajando en Valparaiso (1 bar atmosfrico), presin de trabajo 7 bar.

1 7

18

EJEMPLO DE CLCULO

El mismo equipo trabajando en Calama

(3000 m.s.n.m, 0.7 bar atmosfrico)

0.7 7

0.711

CONSECUENCIA

Al variar la relacin de compresin, vara el caudal FAD.

Para una misma presin manomtrica, el equipo debe trabajar a distintas relaciones de compresin, segn sea la ubicacin del equipo.

CALIDAD DE AIRE

QUE SIGNIFICA?

Se refiere a la cantidad de contaminantes contenidos en el aire comprimido:

Agua

Partculas slidas

Aceites

etc.

Aire Atmosfrico

El aire atmosfrico normalmente contiene vapores de agua, y la presin total del aire es la suma de las presiones parciales del aire seco y el vapor de agua. (Ley de Dalton de las presiones parciales).

El aire est saturado cuando la presin parcial del vapor de agua es igual a la presin de saturacin del vapor de agua a esa temperatura.

La presin de saturacin es dependiente solamente de la temperatura.

Aire Atmosfrico

Cuando el aire es enfriado a una presin constante, el punto de roco es alcanzado cuando la presin parcial es igual a la presin de saturacin.

Cualquier otro enfriamiento va a tener como resultado, separacin de agua por condensacin.

AGUA...

Humedad presente en el aire ambiente

Produce:

Desgaste prematuro de los elementos neumticos.

Corrosin en las caeras.

PERDIDAS DE CARGA. (Cada de presin del aire comprimido en la red de aire).

PUNTO DE ROCO

Temperatura a la cual existe condensacin.

SI LA TEMPERATURA DE LA CAERIA DE AIRE COMPRIMIDO ESTA A MENOR TEMPERATURA QUE LA TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCO DEL AIRE COMPRIMIDO, EXISTE

CONDENSACION!!!!!

COMO SE LLEGA A LA TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCO NECESARIA?

Post - enfriando el aire.

Refrigerando el aire con un secador

Frigorfico FD (TPR +3C)

Retirando el agua del aire, a travs de un proceso fsico.

Adsorcin CD (TPR -20C)

La labor se puede apoyar con un estanque posterior al compresor.

VARIABLES DE INTERS Temperatura del aire a la salida del compresor.

Temperatura de la caera. Se asume como la temperatura ambiente.

Caudal del compresor o caudal necesario ha secar.

Presin de trabajo.

CONCLUSIONES:

Si la temperatura de trabajo es bajo cero.

El proceso es discontinuo

se selecciona un secador tipo CD (de adsorcin)

Si la temperatura de trabajo es sobre cero

El proceso es continuo.

se selecciona un secador tipo FD (de refrigeracin)

INSTALACIN TIPO

Compresor GA

Estanque

LD, LV

Filtro

DD

Filtro

PD

Secador

FD

INSTALACIN TIPO

Compresor GA

Estanque

LD, LV

Filtro

DD

Filtro

PD

Secador

CD

Filtro

DDp

PLANTA DE AIRE COMPRIMIDO

ESQUEMA BSICO

ESTANQUE DE AIRE

Ayuda a enfriar el aire comprimido, condensando una importante cantidad de humedad.

Amortigua variaciones de presin en la red de aire.

Permite un trabajo ms aliviado para el compresor.

Acumula aire necesario para perodos altos de consumo en la planta.

SELECCIN DE ACUMULADOR

Para compresores hasta 100 HP:

V mCaudal l s

( )( / )3

80

FILTROS Permiten reducir el nivel de impurezas slidas y lquidas (agua y

aceite) y aerosoles.

Los prefiltros tipo DD tienen un nivel de filtraje mas grueso que los tipo PD.

En partes por milln (ppm o mg/m3)

En tamao de partculas (micrmetro) Los filtros DDp se usan despus de los secadores de adsorcin

para atrapar polvo.

Los filtros tipo QD retienen vapores y olores de aceite.

LA ELECCIN CORRECTA

TIPOS DE COMPRESORES

PRINCIPIOS DE TRABAJO

CARACTERSTICAS

INFORMACIN GENERAL

Tipos de Compresores

LA ELECCIN CORRECTA

TIPOS DE COMPRESORES

PRINCIPIOS DE TRABAJO

CARACTERSTICAS

INFORMACIN GENERAL

Two Basic Principals of Air or Gas Compression

Desplazamiento positivo Compresin dinmica

Compresores

Reduciendo el volumen de

gas, se incrementa la presin

Principio del

desplazamiento

positivo

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Compresor a pistn

Toma de aire

Vlvulas

Pistn

Cmara

Compresin

Biela

Cigeal

Carter

Filtro

Compresor pendular

La Unidad ScrollScroll

Principio de Trabajo del

SCROLLSCROLL

DISEO DEL ELEMENTO DE TORNILLO OIL FREE

Fundamentos de Compresin

Two Basic Principals of Air or Gas Compression

Desplazamiento positivo Compresin dinmica

Compresores

Principios dinmicos Incremento de la energa cintica (velocidad) del gas para despus convertirla en energa potencial (presin) al frenarlo.

COMPRESORES DINMICOS

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE COMPRESORES CENTRFUGOS

DIFUSORES RADIALES

INDUCTOR

LABES CORTE FLUJO

CORTE PRESIN

INCREMENTO DE PRESIN SEGN EL PRINCIPIO DE BERNOULLI

P

2

V

PRINCIPIO DE TRABAJO DE LAS TURBINAS

Giro de la rueda

La velocidad de la bola se incrementa

La velocidad se reduce violentamente creando un aumento de presin.

HOJA

DIFUSOR

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

UN IMPELLER CENTRFUGO

Impulsor / Difusor / Salida de aire

Difusor

Impulsor

Salida de aire-

Voluta

Rodete

La parte del elemento rotativo de un compresor dinmico que aplica energa al medio a comprimir por medio de fuerza centrfuga. Consiste en un nmero de alabes que rotan con el eje.

Difusor

Un paso estacionario que rodea al rodete, en el cual la presin de velocidad aplicada al medio se convierte en presin esttica.

Voluta

Elemento utilizado para canalizar y diriguir el aire hacia el enfriador intermedio hacia la red.

Caractersticas

CAPACIDAD

Curva de

Performance

CARACTERISTICAS DE COMPRESORES

COMPRESOR DE

DESPLAZAMIENTO

POSITIVO

COMPRESOR

DINMICO

PR

ES

IN

USOS CONVENIENTE DE TURBO COMPRESORES

LOS COMPRESORES CENTRFUGOS SON MUY CONVENIENTES PARA

ALTOS VOLMENES DE FLUJO, SOBRE 6000 M3/HR

PROCESOS RELACIONADOS CON MASA DE AIRE, COMO PLANTAS SEPARADORAS DE AIRE, DONDE ALTAS POTENCIAS A BAJAS TEMPERATURAS SON COMPENSADAS POR ALTOS FLUJOS DE MASA.

OPERACIONES DONDE LOS EQUIPOS FUNCIONEN EN CARGA PERMANENTE

PRESIONES HASTA 80 BAR

NOSOTROS NO TENEMOS

OPININ !

CADA TIPO DE COMPRESOR TIENE SU PROPIA

CARACTERSTICA Y SE ACOMODA MEJOR PARA CADA

APLICACIN PARTICULAR. ES NUESTRA RESPONSABILIDAD

ESTUDIAR CADA APLICACIN Y SUGERIR LA TECNOLOGA

QUE MEJOR SE ACOMODE.

NOSOTROS TENEMOS TODO

EL MEJOR COMPRESOR PARA UNA APLICACIN ESPECFICA

CONFUSO ?

New Unit 7.7 bar

PRESSURE DROP IN A 7.5 bar

compressor package Inlet filter

Inlet

valve Check

valve

Oil

separator

aftercooler Water

separator dryer

DD/oil

removal

PD/fine

filter QD/active

carbon

0.2

bar

0.2

ba

r

0.2 bar

0.3

bar

0.1

bar

0.8 bar 6.7 bar

FOR INSTRUMENT AIR APPLICATION

7.5 bar

Control point

OIL INYECTED

SOLUTION

New Unit 7.7 bar


compressor package

Inlet filter

Inlet

valve Check

valve

Oil

separator

aftercooler Water

separator dryer

DD/oil

removal

PD/fine

filter QD/active

carbon

0.2

bar

0.2

ba

r

0.2 bar

0.3

bar

0.1

bar

0.8 bar 6.7 bar


AFTER ONE YEAR

or less

0.5

bar 0.1

bar

0.5

bar

0.8

bar 1.4 bar 7.5 bar

8.3 bar

6.1 bar

Control point

OIL INYECTED

SOLUTION

Pre

ss

ure

Dro

p in

the

line

?

New Unit 7.7 bar


compressor package

Inlet filter

Inlet

valve Check

valve

Oil

separator

aftercooler Water

separator dryer

DD/oil

removal

PD/fine

filter QD/active

carbon

0.2

bar

0.2

ba

r

0.2 bar

0.3

bar

0.1

bar

0.8 bar 6.7 bar


AFTER THREE

MONTHS or less AT 40C ambient

0.5

bar 0.1

bar

0.5

bar

0.4

bar 1.7 bar 7.5 bar

7.9 bar

5.8 bar

Control point

NO

MAINTENANCE

1 BAR

1

BAR

2.4 bar 1.0

bar

5.1

bar

8.5

bar

OIL INYECTED

SOLUTION

If 6 bar are required, then a compressor for higher

pressure will be needed

More investment and more waste of

energy

OIL FREE SOLUTION

Air filter Inlet valve intercooler Water

separator Water

separator

aftercooler

Compressor

element

Compressor

element

7

bar

0.1

bar NEW UNIT 7.1 bar ONE YEAR AFTER OR MORE 7.1 BAR

The risk

free

solution

Control point

Check valve

Less maintenance

required

Not to worry about filters or oil separators, because

there is no oil

Simpler and no need to go to higher operating

pressures

Fundamentos de neumtica

La ley de Boyle afirma que, si la temperatura permanece constante, la presin de una masa confinada de gas variar inversamente con su volumen. Por consiguiente, si P es la presin absoluta de un gas y V es su volumen.

1P2P

1V2V

Ley de Boyle: presin inicial, presin

final,

volumen

inicial, volumen final


De lo anterior

2211 VPVP VP

1

PV

nnVPVPVPVP 332211

Osea

constante

Por lo tanto, se

puede escribir que


LEY DE CHARLES

La ley de Charles afirma que si permanece la presin constante, el volumen de una masa dada de gas variar directamente segn su temperatura absoluta.

Si son las temperaturas absolutas inicial y final, respectivamente, y son los volmenes inicial y final de una masa dada de gas, entonces.

21yTT

21yVV


1

1

2

1

122

1

2

1

2

2

2

1

1

1

1

11

)(

tan

TV

V

V

TVT

V

V

T

Tosea

T

V

T

V

teconsT

V

TV

Por lo tanto

Tipos de Compresores de Aire

Los compresores de desplazamiento positivo trabajan sobre el principio de incrementar la presin de un volumen definido de aire al reducir ese volumen en una cmara encerrada.

En el compresor dinmico (turbocompresor) se emplean paletas rotatorias o impulsores para impartir velocidad y presin al flujo de aire que se est manejando. La presin proviene de los efectos dinmicos, como la fuerza centrifuga.

Clasificacin de los Compresores Como compresores de simple o de doble accin, por su nmero de

etapas; a saber, una, dos, tres o mltiples etapas. Segn la disposicin de los cilindros con relacin al cigeal (es decir,

cilindros en posicin vertical, en lnea, horizontal, en V, radial, etc). Por la disposicin geomtrica o de los cilindros usada para obtener

las etapas del compresor; a saber, vertical, horizontal, en V, etc. Por la manera de impulsar el compresor o por el motor primario,

como impulsados por motor diesel, por motor elctrico, por turbina de gas, etc.

Por la condicin del aire comprimido; a saber, contaminado con aceite lubricante o sin aceite.

Por la condicin del montaje o su calidad de porttil a saber, compresor porttil, compresor estacionario o compresor montado en patines.

Por el medio de enfriamiento aplicado; a saber, enfriado por aire, enfriado por agua, compresor de lquido inyectado, etc.

Importancia del Compresor

En el momento de decidir la compra de un equipo de perforacin, uno de los puntos ms importantes es la seleccin del compresor, debido fundamentalmente a que:

El peso especfico en el precio del conjunto oscila, segn el tipo de perforadora, entre el 15 y el 55%.

La repercusin en el costo del metro lineal perforado es considerable, pues si el caudal de aire es insuficiente los problemas que pueden surgir son:

Disminucin de la velocidad de penetracin.

Aumento de los costos de desgaste: brocas, varillas, etc.

Incremento del consumo de combustible.

Necesidad de mayor labor de mantenimiento del equipo motocompresor.


Las dos caractersticas bsicas de un compresor, adems del tipo o modelo, son:

El caudal de aire suministrado.

La presin de salida del aire.

En la Tabla 1.1, se indican, para los diferentes equipos de perforacin, los valores ms frecuentes de las citadas caractersticas, el tipo de compresor y el porcentaje de precio aproximado con relacin a la mquina completa.

Importancia del Compresor 2.1. Compresores de pistn

Estos equipos son los ms antiguos y conocidos, ya que han sido empleados en las minas de interior para el suministro de aire comprimido a travs de las redes de distribucin instaladas dentro de las mismas. Su aplicacin ha descendido notablemente como consecuencia del uso masivo de otras fuentes de energa ms eficientes, como son la electricidad y la hidrulica.

2.2. Compresores de tornillo

En estas unidades la presin del aire se consigue por la interaccin de dos rotores helicoidales que engranan entre s, uno macho de cuatro lbulos y otro hembra de seis canales. El principio de funcionamiento puede verse en la Fig. 1.1.


Figura 1.1. Principio de funcionamiento de un compresor de tornillo.

El aire penetra en el hueco formado por los dos rotores y la carcasa. A medida que los rotores se mueven el aire queda encerrado y comienza a disminuir el volumen donde se aloja. Se inyecta aceite para sellar la cmara de compresin y disminuir su temperatura. Paulatinamente, el hueco ocupado por el aire y el aceite se desplaza disminuyendo su volumen hasta que se descarga en el recipiente separador de aceite. Esta separacin se lleva a cabo primero, por gravedad en el interior de un caldern y despus, con filtros de lana de vidrio. A continuacin, el aceite se enfra y se filtra antes de volverlo a recircular.

En la Fig. 1.2 se indican los circuitos de refrigeracin de un compresor porttil y su motor.

Importancia del Compresor En compresores de tornillo de alta presin el nmero de etapas suele ser de dos

Figura 1.2. Compresor porttil (lngersoll-Rand).

El aceite inyectado tiene tres misiones principales:

Cerrar las holguras internas.

Enfriar el aire durante la compresin, y

Lubricar los rotores.


Las ventajas que conlleva la utilizacin de compresores de tornillo son:

Ocupan un volumen reducido, por lo que son ideales para instalar a bordo de las perforadoras.

El montaje es econmico.

Ausencia de choques y vibraciones importantes.

Reducido mantenimiento.

Baja temperatura de funcionamiento, y

Alta eficiencia.

Importancia del Compresor 2.3. Compresor de paletas

Estos compresores tienen un solo rotor que monta paletas radiales flotantes y cuyo eje es excntrico con el de la carcasa cilndrica. Al girar las paletas se desplazan contra el estator por efecto de la fuerza centrfuga. La aspiracin del aire se realiza por un orificio de la carcasa, quedando retenido en el espacio entre cada dos paletas. Al girar el rotor el volumen va disminuyendo, aumentando la presin del aire, hasta llegar a la lumbrera de descarga.

Este tipo de compresor utiliza tambin la inyeccin de aceite que ha sido explicado anteriormente.

Compresor Reciprocante

La construccin de un compresor reciprocante es semejante al de un motor de combustin interna (CI), el cual consta de un cuerpo de hierro fundido o de aluminio con un tanque de aceite, la base, el pistn con sus anillos, vlvulas, bielas manivelas, cigeal, cojinetes, etc. A medida que se tira del pistn hacia adentro, se succiona aire por la vlvula correspondiente, a travs de un filtro, y se comprime en la carrera de retorno.

Funcionamiento del compresor

Con el arranque del motor elctrico, la manivela gira y el pistn del cilindro de la primera etapa succiona aire atmosfrico a travs de filtro correspondiente y de la vlvula de admisin. En la siguiente rotacin de la manivela, el pistn invierte su movimiento y comprime el aire. El aire comprimido hace que se abre la vlvula de salida y s escapa a travs del interenfriador hacia el cilindro de la segunda etapa, forzando la apertura de la vlvula de admisin de este ltimo.


En este cilindro, el aire se comprime todava ms, hasta el nivel deseado, y se alimenta al tanque de compresin por el condensador a compresin, a travs de su vlvula de salida. Alrededor del pistn se encuentran los anillos del mismo, para hacerlo hermtico al aire. Estos se fabrican principalmente de hierro fundido, con una junta de extremos simples, ahusados o escalonados. El compresor necesita una lubricacin razonable, para lograr una mayor duracin sin problemas. Para una operacin continua con carga pesada, el aceite debe tener una viscosidad de ms o menos 7 E a 50 C.


El cilindro de la primera etapa se conoce como cilindro de baja presin (BP), en donde se comprime inicialmente el aire tomado de la atmsfera. El otro cilindro es el de la segunda etapa, el cual es de dimetro menor y tambin se conoce como cilindro de alta presin (AP). En ste, el aire comprimido que viene del primer cilindro o de BP se comprime todava ms hasta la presin elevada. Cuando el aire se comprime, se genera calor considerable. Este calor se debe disipar al menos en las unidades en donde la presin sea mayor que 2 bar. La mquina principal se enfra por circulacin de aire o de agua.

Riesgos Trabajar con Aire Comprimido El aire comprimido no slo es aire. El aire comprimido es una corriente de aire concentrada con presin alta y velocidad alta que puede causar lesiones graves al operador y a personas que estn cerca.

Un chorro de aire comprimido dirigido a la cabeza puede causar lesiones oculares graves o romper el tmpano del odo. El aire comprimido dirigido a la boca puede lesionar los pulmones y el esfago. El uso imprudente de aire comprimido para limpiar suciedad o polvo del cuerpo, incluso si se usan ropas protectoras, puede hacer que penetre aire comprimido en este, con el riesgo consiguiente de daar los rganos internos.

La lesin ms grave que puede causar el aire comprimido ocurre cuando se sopla aire comprimido debajo de la piel; por ejemplo por una herida. Ello puede causar embolia gaseosa; con penetracin de burbujas de aire en las venas, que se transportan en la sangre. Cuando una burbuja llega al corazn se producen sntomas parecidos a un infarto. Cuando una burbuja llega al cerebro puede causar hemorragia cerebral. Este tipo de lesin puede causar la muerte inmediata. Puesto que el aire comprimido normalmente contiene pequeas cantidades de aceite o suciedad, tambin pueden producirse infecciones graves si penetra aire comprimido en el cuerpo.

Riesgos Trabajar con Aire Comprimido Las reglas elementales de seguridad se indican a continuacin:

1. Antes de la acometida.

- Debe realizarse indefectiblemente:

La purga de las conducciones de aire.

La verificacin del estado de los tubos flexibles y de los manguitos de empalme.

El examen de la situacin de los tubos flexibles: que no existan bucles, codos o dobleces que obstaculicen el paso del aire.

- No conectar nunca una mquina neumtica a una fuente de suministro de oxgeno; existe peligro de explosin.

2. Durante el trabajo.

- Las mangueras de aire comprimido se deben situar de forma que no se tropiece con ellas, ni que puedan ser daadas por vehculos que pasen por encima. Un sistema para impedir todo esto es el de colocar las mangueras en soportes elevados.

Riesgos Trabajar con Aire Comprimido - No se deben gastar bromas dirigiendo la manguera de aire a otros. Puede tener consecuencias graves.

- No se debe usar la manguera de aire comprimido para limpiar el polvo de las ropas. Se han producido lesiones graves en los ojos, odos y boca.

- Al usar herramientas neumticas siempre debe cerrarse la llave del aire de las mismas antes de abrir la de la manguera.

- Nunca se debe doblar la manguera para cortar el aire cuando se cambie la herramienta. Hay que cortar la fuente de alimentacin.

- No debe apoyarse todo el peso del cuerpo sobre la herramienta neumtica, ya que puede deslizarse y caer uno sobre la superficie que se est trabajando. Se debe adoptar una postura segura.

- Siempre que se trabaje con herramientas neumticas se deben usar gafas, guantes, calzado de seguridad y proteccin para los odos.

- Hay que asegurase del acoplamiento de las herramientas a la manguera de aire comprimido, ya que si no est bien sujeta, puede salir disparada como un proyectil.

Riesgos Trabajar con Aire Comprimido - Verificar las fugas de aire que pueden producirse por las juntas, acoplamientos defectuosos o roturas de mangueras o tubos.

- An cuando no trabaje, la mquina neumtica no deja de tener peligro si est conectada a la manguera de aire, es lo mismo que una pistola cargada. Cualquier movimiento accidental del gatillo puede ser causa de lesiones. Usa siempre el dispositivo de seguridad.

- Para el soplado de piezas con aire comprimido se debe acoplar a la boquilla un disco a modo de pantalla protectora contra las proyecciones y un manorreductor u otro dispositivo que permita regular la presin sin exceder de una atmsfera.

- Debe ser rigurosamente prohibido el mtodo de expulsar la herramienta con la presin del equipo neumtico porttil, en lugar de quitarla con la mano.

3. Despus de la utilizacin.

- Cerrar la vlvula de alimentacin del circuito del aire.

- Abrir la llave de admisin de aire de la mquina, de forma que se purgue el circuito.

Riesgos Trabajar con Aire Comprimido - Desconectar la mquina.

Mantenimiento

Los constructores prevn determinadas revisiones de mantenimiento y engrase de este tipo de mquinas. Estas instrucciones deben ser respetadas escrupulosamente. Del buen mantenimiento depende la duracin y buen funcionamiento del equipo, hecho que est muy relacionado con la seguridad del operario.

Los depsitos de aire comprimido deben ser verificados segn lo dispuesto en el Reglamento de Recipientes a Presin.

En cuanto a los conductos de aire comprimido, se debe controlar regularmente el estado de las tuberas y sustituir las que estn defectuosas.

Los empalmes en las tuberas deben fijarse mediante abrazaderas apropiadas. Si se sujetan solamente con alambre no estarn bien seguras.

Reglas bsicas de Seguridad

Mantenimiento

Usar la herramienta adecuada

Inspeccionar antes de usar

Seguir las instrucciones

Usar EPP

Emplear las medidas de seguridad

Herramientas neumticas

Las uniones deben prevenir la desconexin

Emplear un alambre de seguridad

Alambre de seguridad

Herramientas neumticas

Inaceptable

Aceptable

bridas

Limpieza por aire comprimido

No emplear Excepcin cuando se reduzca la presin a 0,5 MPa

Herramientas de aire comprimido

Operarios con licencia

Verificacin diaria

EPP

Seleccionar la potencia en funcin del trabajo

99

Teora del aire Ejemplo n1

Presin de salida del compresor: 7 bar (g) o manomtrico

Altitud del sitio: 0 m

Presin absoluta a la salida del compresor?

7+1,013 = 8,013 bar(a) Ejemplo n2




7+0,701 = 7,701 bar(a) Ejemplo n3

Presin de salida del compresor: 145 psig o manomtrico

Altitud del sitio: 3281 pies


Ayuda: 14,5 psi = 1 bar y 1 pie = 0,3048 m

10+0,899 = 10,899 bar(a)

100

Teora del aire

Relacin de compresin de una etapa de compresin ()

Presin absoluta de salida / Presin absoluta de entrada = P2/P1 Ejemplo n1



Relacin de compresin de la etapa del compresor?

(2+1,013) / 1,013~ 3,0 Ejemplo n2



Relacin de compresin de la etapa del compresor?

(2+0,701) / 0,701~ 3,85

Relacin de presin P1 P2

101

Teora del aire

Temperatura absoluta

Zero absoluto = -273,2 C o 0 K 0 C = 273,2 K o aprox 273 K

Ejemplo n1

Temperatura de entrada del compresor: 20C

Temperatura absoluta de entrada del compresor?

273+20 = 293 K Ejemplo n2

Temperatura de salida del compresor: 473 K

Temperatura de salida del compresor en C?

473-273 = 200 C Ejemplo n3

Temperatura de entrada del compresor: 68 F

Temperatura de entrada del compresor en C?

Ayuda TC = (T F 32) / 1,8

(68 -32) / 1,8 = 20 C

Temperatura

Calculo del tamao del tanque

ya que se toma como 1bar, para facilitar el clculo.

En donde:

= capacidad volumtrica del compresor, en

dda

tcP

Q

cmkgsindece

cmkg

P

PQV

1)(argaPrPr

)(2

2

min3mQ

= presin atmosfrica, en 2cmkg (abs.) dP

Calculo del tamao del tanque

Con regulacin de conexin y desconexin, el tamao puede calcularse con precisin por medio de la frmula emprica:

NP

PQVr

15

tcV

Q

3m

P

N

En donde:

= volumen del tanque de compresin,

.

= volumen de entrega, = presin en la admisin, bar (abs).

= diferencia de presin, bar.

= ciclos de conmutacin/hora de funcionamiento

del compresor

P

Calculo del Costo del Aire Comprimido

factores mnimos que deben considerarse para determinar el costo del aire comprimido:

Capacidad del tanque de compresin.

Presin desarrollada.

Costo de la planta de compresores (costo del capital).

Costo de la mano de obra.

Costo corriente de mantenimiento, como el costo de la energa elctrica, etc.

Ejemplo

Un compresor pequeo con capacidad de 250 litros del tanque de compresin. El compresor es impulsador por un motor elctrico de 5.5 KW de capacidad. Tmese el costo de la mano de obra de ocho horas al da como 30 rupias (1 rupia=100 pise=0.13 dlar aproximadamente), el costo del compresor y su planta en 20000 rupias, as como prdidas de 2.5% del aire durante la produccin. Con el uso de un cronmetro, se encuentra que el tiempo necesario para crear una presin de 6 bar (man) en el tanque de 250 litros es de 4 minutos 10 segundos, es decir, 250 segundos.

Si se considera que existe una prdida de 2.5% del aire, debido a fugas, etc., se tiene

SOLUCION

Cantidad real del aire comprimido

Tiempo necesario para comprimir un

33 256.0100

5.102250.0 mm

3m de aire

3.166.9760.1256.0

250 s

Unidad necesaria de energa elctrica kWhkWh 5.160

3.165.5

SOLUCION

Costo de la energa a 0.80

Pesos por kWh = 0.80 1.5= 1.20 pesos

Costo de la mano de obra 30

Pesos por 8 H al da

16

3.16

608

3.1630pesos 1.02 pesos, aprox.

SOLUCION

Costo de depreciacin

pesos, aprox.

Por lo tanto

Costo total a 6 bar (man)= (1.20+1.02+0.08)

pesos =2.30 pesos.

08.03.16602430010

20000

SOLUCION

Para tener 1

Cantidad necesaria de aire atmosfrico

3m de aire comprimido,

39.6013.1

013.7

013.1

013.10.6m

normales

SOLUCION

Como consecuencia,

Costo de 1 normal de aire 0.33 pesos digamos 0.35

Costo de 1 normal de aire libre = 35 paise

Como el aire cuesta dinero, el mensaje es bastante

claro en el sentido de que se debe tomar el mximo

cuidado para ver que no se fugue aire a la atmsfera,

en lo absoluto.

3m 9.6

30.2 pesos

3m

Gracias

CONTENTO ??

Aire Comprimido

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