Instalaciones de aire comprimido (II)

Instalaciones de aire comprimido (II)

Continuamos con nuestro tutorial en partes de como hacer instalaciones de aire comprimido.

 

 

DISEÑO DE LA RED

La primera labor de diseño de una red de aire comprimido es levanta u obtener un plano de la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando su consumo y presión requeridas. También identificar el lugar de emplazamiento de la batería de compresores. Es importante realizar una buena labor puesto que una vez establecida la distribución esta influirá en las futuras ampliaciones y mantenimiento de la red.

Para el diseño de la red se recomiendan las siguientes observaciones:

  1. Diseñar la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos de aire.
  2. Procurar que la tubería sea lo mas recta posible con el fin de disminuir la longitud de tubería, número de codos, t´s, y cambios de sección que aumentan la pérdida de presión en el sistema.
  3. La tubería siempre deber ir instalada aéreamente. Puede sostenerse de techos y paredes. Esto con el fin de facilitar la instalación de accesorios, puntos de drenaje, futuras ampliaciones, fácil inspección y accesibilidad para el mantenimiento. Una tubería enterrada no es práctica, dificulta el mantenimiento e impide la evacuación de condensados.
  4. La tubería no debe entrar en contacto con los cables eléctricos y así evitar accidentes.
  5. En la instalación de la red deberá tenerse en cuenta cierta libertad para que la tubería se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura. Si esto no se garantiza es posible que se presentes “combas” con su respectiva acumulación de agua.
  6. Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debe verificarse que los diámetros de la tubería si soportan el nuevo caudal.
  7. Un buen diámetro de la tubería principal evita problemas ante una ampliación de la red. La línea principal deberá tener una leve inclinación en el sentido de flujo del aire para instalar sitios de evacuación de condensados.
  8. Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentemente en la red. Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se hagan reparaciones de fugas o nuevas instalaciones.
  9. Todo cambio brusco de dirección o inclinación es un sitio de acumulación de condensados. Allí se deben ubicar válvulas de evacuación.
  10. Las conexiones de tuberías de servicio o bajantes deben hacerse desde la parte superior de la tubería secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta los equipos neumáticos y su deterioro asociado. Un ejemplo de dicha conexión se muestra en la Figura 7.                                                                            OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE ACCESORIOS

El propósito de los accesorios (Figura 8) es mejorar la calidad del aire comprimido entregado por el compresor para adaptar este a las condiciones específicas de cada operación, algunos accesorios también se utilizan para la regulación de caudal y presión, lubricación de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios de direcciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicación.

Tener aire comprimido de buena calidad es importante para asegurar una larga vida útil de los equipos neumáticos y unos óptimos resultados en los procesos que requieren dicho servicio.

Las características mas 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 rocío
  • Cantidad de partículas extrañas contenidas en el aire

Figura 8 Ejemplo de una red y sus accesorios

  1. El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de la compresión, ya que el aire luego de ser comprimido quede 100% saturado, al tener lugar una disminución brusca de temperatura se presentaran condensados, por lo cual podemos decir que este equipo sirve también para disminuir la cantidad de agua contenida en el aire; esto implica que siempre que se utilice un postenfriador es necesario instalar algún medio para retirar los condensados que este genera, tales como separadores centrífugos ( separadores de mezcla )

    Esencialmente un postenfriador es un intercambiador de calor en el cual el elemento qu e pierde calor es el aire comprimidos, mientras que el mdio que lo gana es algun refrigerante, usualmente aire o agua.

    Existen muchas formas posibles para un postenfriador, las mas comunes son concha y tubo, tubos aleteados y radiadores.

    1. En lugares donde el aire tiene alta presencia de contaminantes, la utilización de este equipo es cuestionable, ya que aunque el fluido de trabajo es gratuito (menor costo de operación), la cantidad de mantenimiento aumenta los costos.

      Figura 9 Postenfriadores Aire-Aire

       

      1. POSTENFRIADORES AIRE-AIRE                                                                                                                           2. POSTENFRIADORES AIRE-AGUA

    Tiene alta eficiencia, menor necesidad de espacio y mayor costo de operación por el fluido de trabajo y la instalación.

    Figura 10 Postenfriador Aire-Agua

    2. POSTENFRIADORES

    Siempre se instala después del postenfriador, el objetivo del separador es retirar el agua que se ha condensado del proceso de enfriamiento del aire.

    Básicamente consiste en un recipiente cilíndrico que va colocado verticalmente, en su interior tiene un balde que deflecta la corriente de aire, haciendo que este sufra un proceso de centrifugación, por lo cual las gotas de agua que son mas pesadas que el aire se adhieren a las paredes del recipiente, para luego caer al fondo de este por efecto de la gravedad, dicha agua será finalmente retirada mediante una trampa de drenaje automático.

    3. SEPARADOR CENTRÍFUGO

    Las válvulas de drenaje automático deben ir en sitios donde exista la necesidad de desalojar condensados, por ejemplo filtros, separadores centrífugos, piernas de drenaje, tanque etc. La función de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar el sitio donde existe el condensado con el exterior, permitiendo que este sea desalojado:

    Figura 11. Válvulas de Drenaje Automático

    Este tipo de válvulas opera mediante un solenoide, la cual es controlada por un temporizador que determina exactamente los intervalos de apertura y la duración de los mismos.

    Mantenimiento

    Es muy confiable y prácticamente libre de mantenimiento.

    4. VÁLVULAS DE DRENAJE AUTOMÁTICO

    El propósito de los filtros de aire comprimido es suministrar aire libre de contaminantes a los diferentes puntos de aplicación. Contaminantes tales como agua, aceite, polvo, partículas sólidas, neblinas, olores, sabores y vapores, pueden atacar su sistema.

    Mantenimiento:

    A continuación se ilustran los pasos que deben realizarse cada 6 meses a un filtro. Primero, purgar los sedimentos y condensados abriendo convenientemente el grifo de la parte inferior del depósito y luego eliminar la presión de aire en la instalación. Desmóntese después el depósito y el elemento filtrante. Límpiese el elemento filtrante con agua jabonosa si es de nylon, tela o bronce sinterizado. Límpiese el vaso de depósito y los conductos del cuerpo con parafina o con soluciones poco concentradas de disolvente. Se deben inspeccionar las juntas y remplazarse por otras nuevas en caso de que estén malas.

    Son filtros diseñados para remover olores sabores y vapores orgánicos. Su principio de funcionamiento consiste en lechos de carbón activado que mediante adsorcion remueven dichos contaminantes.

    Mantenimiento

    Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados periódicamente puesto que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presión.

    5. FILTROS

    A causa del calor generado durante el proceso de compresión, el aire comprimido sale con un grado de saturación del 100% en la mayoría de los casos; al ir disminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en el tanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberías, pierde capacidad de retener vapor de agua, lo cual genera inevitablemente condensados, (agua liquida)

    La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales como corrosión, mal funcionamiento de herramientas neumáticas etc.

    La solución a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases:

    Refrigerados

    Regenerativos

    Funcionan por principios mecánicos y no requieren ningún tipo de energía exterior. Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendo ningún control sobre el tiempo que la válvula permanezca abierta y permitiendo que se deposite una capa sobre la válvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que se bloquea

    Mantenimiento

    Como consecuencia de la perdida de sensibilidad por depósitos este tipo de válvulas requiere mantenimiento periódico.

    VÁLVULAS DE DRENAJE AUTOMÁTICO MECÁNICO

    Consiste en un flotador de forma esférica instalado en la base de la misma. Que por la acción de la acumulación de condensado es desplazado hacia arriba, hasta llegar a un punto tal que ocasiona la apertura de una válvula mecánica permitiendo la salida del condensado; al salir cierta cantidad de condensado, el flotador se desplaza hacia abajo cerrando la válvula mecánica. Este ciclo se produce continuamente.

    Mantenimiento

    Este tipo de válvula de drenaje automático es menos susceptible de sufrir problemas por acumulación de contaminantes que la válvula de flotador, y como consecuencia el mantenimiento es menos frecuente.

      1. VÁLVULAS DE DRENAJE AUTOMÁTICO DE FLOTADOS

    2. VÁLVULAS DE DRENAJE AUTOMÁTICO ELECTRÓNICA

    Estos filtros están diseñados para retener partículas sólidas, interceptando las mismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales:

    Papel, rejillas metálicas, mallas de nylon, espumas, etc.

    Mantenimiento

    Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados periódicamente puesto que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presión.

    Filtro de Partículas

    Filtros Coalescentes

    Filtros de Carbón Activado

    Figura 12 Filtros

    1. FILTROS DE PARTÍCULAS

    El propósito de estos retener lubricantes, emulsiones y neblinas, mediante el principio de coalescencia, el cual consiste básicamente en tener una red aleatoria de fibras, la cual ante el paso de aire, produce formación de gotas alrededor de las fibras, cayendo luego estas a un recipiente de acumulación por efecto de gravedad. Como consecuencia del diseño del filtro pueden retenerse partículas sólidas incluso de menor tamaño que las retenidas por un filtro de partículas, por esto se recomienda instalar primero un filtro de partículas antes que uno coalescente y así evitar que este se sature.

    Mantenimiento

    Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados periódicamente puesto que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presión.

     1. FILTROS COALESCENTES

    2.  FILTROS DE VAPORES

 

  • Son filtros diseñados para remover olores sabores y vapores orgánicos. Su principio de funcionamiento consiste en lechos de carbón activado que mediante adsorcion remueven dichos contaminantes.

    Mantenimiento

    Dichos elementos son recambiables y deben ser remplazados periódicamente puesto que se van saturando y ocasionan altas perdidas de presión.

    5. FILTROS
    A causa del calor generado durante el proceso de compresión, el aire comprimido sale con un grado de saturación del 100% en la mayoría de los casos; al ir disminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en el tanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberías, pierde capacidad de retener vapor de agua, lo cual genera inevitablemente condensados, (agua liquida)

    La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales como corrosión, mal funcionamiento de herramientas neumáticas etc.

    La solución a este problema son los secadores de los cuales hay de dos clases:

    Refrigerados

    Regenerativos

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