• Author / Uploaded
• Lucas Paglieri

• Categories
• Tubería (transporte de fluidos)
• Refrigeración
• Presión
• Herramientas
• Cobre

Citation preview

CONSTRUCCIÓN DE UNA DE RED DE AIRE COMPRIMIDO

La finalidad de la red de aire comprimido es ofrecer la cantidad correcta de aire comprimido a la presión y calidad adecuadas, con economía de costos

Componentes de la red de aire comprimido 1 Unidad de compresión 2 Línea Principal 3 Línea de distribución 4 Línea de servicio 5 Accesorios 6 Herramienta 7 Separador de condensado 8 Válvula de paso

1 PREGUNTAS A RESPONDER ANTES DE INICIAR LOS TRABAJOS DE CONSTRUCCIÓN 1.1 ¿Dónde va a ser utilizado el aire comprimido? Tome los planos necesarios y marque los lugares donde se utilizará el aire comprimido. 1.2 ¿Dónde instalar el compresor? Desde el punto de vista de distribución existen ventajas en ubicar la central de compresión cerca de los puntos de mayor consumo de aire. Cuando se trata de instalaciones nuevas, consideraciones tales como ventilación, recuperación de calor, nivel sonoro y abastecimiento de aire libre y frío, se pueden prever en el diseño. Pero no así cuando se trata del mejoramiento o reconstrucción de instalaciones ya existentes, donde desafortunadamente muchas veces se depende de características preestablecidas de energía, agua de refrigeración y espacio. 1.3 ¿Secador de refrigeración o no? Aun cuando una instalación de compresores es hecha en forma tradicional, con postenfriador, separador y depósito de aire, parte del vapor de agua irá a condensarse en las líneas. Termine la línea de servicio con una válvula de paso, de preferencia una válvula de esférica con plena sección, de manera que sea baja la caída de presión. La válvula debe ser colocada de manera que sea fácilmente maniobrable y se puedan revisar fácilmente los accesorios que son montados después de ésta.

1.4 ¿Cuál es la caída de presión aceptable? La función de una red de aire comprimido es la de ofrecer aire con una presión que dé a cada herramienta la potencia necesaria. Lamentablemente son inevitables ciertas pérdidas en forma de caída de presión. Calcular y compensar de modo correcto estas pérdidas es una parte importante del trabajo previo a la instalación de una red de aire comprimido.

La regla es: la caída de presión en instalaciones fijas, no puede sobrepasar 0,1 bares, desde la instalación del compresor hasta la llave de servicio que queda a mayor distancia en el sistema. De esta caída de presión, la línea de servicio responde con 0,03 bares. La forma como los restantes 0,07 bar son distribuidos depende del modo de instalación. Es importante no sub-dimensionar los tubos fijos. Verse obligado a cambiar para una línea principal de mayor diámetro resultará muchas veces más costoso que instalar desde el inicio una medida mayor de la que indican los cálculos de necesidades inmediatas. Los accesorios son asimismo más fáciles de sustituir sin necesidad de aumentar las dimensiones de la línea. La caída de presión desde la salida de servicio hasta la entrada de la herramienta, no debe exceder los 0,6 bar. Para las herramientas con consumo elevado se debe procurar obtener una caída de presión más baja, por ejemplo 0,4 bar. Cuando la instalación esté en funcionamiento las impurezas son retenidas en los filtros. Cuente, por lo tanto con un aumento en la caída de presión de 0,3 bar sobre el filtro en sus funciones de limpieza. 1.5 ¿Cuál es la presión con la que tendré que contar? Sume la presión de la herramienta, a la caída de presión que presentará la línea y los accesorios de acuerdo con el razonamiento antes descrito. Obteniendo así la presión al inicio de la línea principal. Caída de presión: Línea principal Presión de la herramienta Línea de distribución Línea de Servicio Accesorios Filtro obstruido Total

6,0 bar 0,1 bar 0,6 bar 0,3 bar 7,0 bar

La presión al comienzo de la línea principal deberá por tanto ser de 7 bares para que la herramienta sea suplida por la presión de aire prescripta de 6 bares. Observe que la presión de funcionamiento del compresor deberá ser superior para poder compensar la caída de presión dentro de la propia central de compresión. 2 EJEMPLOS DE CONSTRUCCIÓN Este trata sobre la construcción de una red de aire comprimido adecuada para un fabricante medio de aparatos electrodomésticos. Las instalaciones consisten en una sala de ensamblaje junto a una sección de secado de pintura. Imaginemos que ya contestó las preguntas de la sección anterior, y que por medio de estas habrá concluido que la central de compresión debe ser construida del lado izquierdo del taller, que el aire será secado con un secador de refrigeración y que la red para mayor seguridad, será instalada de modo de eliminar condensado en caso de desconectar el secador, que la presión en la central de compresión será de 7 bar y que serán usados tubos soldados. La sala de ensamblaje tiene 50 tomas de aire y 8 en la sección de secado de pintura.

Ahora bien, en cualquier sistema de aire comprimido el agua es una impureza. Ella es quien perjudica la lubricación de las herramientas y causa corrosión en todo el sistema. Por eso al construir una red es indispensable que se considere el modo de evitar que el agua condensada llegue hasta la herramienta. Hoy en día se incorpora como regla general el uso de un secador de refrigeración en la instalación, evitándose así condensaciones cuando la temperatura sobrepasa los + 2 °C. Tendiendo la red un secador por refrigeración que funcione bien, no es necesaria la instalación de líneas secundarias, filtros, etc. Aunque esto es costumbre ya que existe a veces la necesidad de desligar temporalmente el secador de refrigeración de la instalación.

Las líneas tanto secundarias como de distribución, deben tener una inclinación mínima de 0,5% en la dirección del flujo. Instale filtros separadores con drenaje en todos los puntos básicos y una las líneas de servicio por la parte superior de la línea de distribución.

2.1 ¿Qué tipo de tubería usar? Salvo indicación contraria, escoja tubos de acero o galvanizados. Son de calidad adecuada y los tubos de acero para presión Los tubos soldados presentan frecuentemente menos escamas de recocido que los tubos sin costuras, y son por consiguiente más fáciles de limpiar después de instalados. Hay también tubos hidráulicos, que son de acero fabricados en frío, totalmente limpios y de muy buena calidad. Estos tubos son soldados o unidos por bridas o con accesorios que requieren juntas. Los tubos para roscar, incluyendo los galvanizados, pueden utilizarse para juntas hasta 25 mm. y algunas un poco mayores. Pero es difícil sellar las juntas roscadas; con toda certeza aparecerán fugas al cabo de cierto tiempo. En los hospitales, la industria de alimentos y la industria química, se recomiendo frecuentemente tubos inoxidables. Estos pueden unirse por soldadura, con bridas y eventualmente con roscas. Si las exigencias en cuanto a la pureza del aire fueran particularmente grandes, escoja tubos de cobre. Los tubos de cobre son unidos por soldadura fuerte, o con uniones de anillos de presión. Loa tubos, de plástico PVC no son recomendables para líneas de alimentación, ya que los mismos se rompen fácilmente. No se debe olvidar la caída de presión cuando escoja los accesorios para la tubería. Escójalos con baja resistencia al flujo. El diámetro interior de éstas debe ser como mínimo de igual dimensión que la instalación restante. Evite piezas con lados agudos o áreas irregulares. Escoja los piezas curvas con radio de curvatura grande (por lo menos dos veces al diámetro). 2.2 ¿Cómo instalar las líneas? N0 economice en líneas principales Si una central debe suministrar aire a varios locales, vale la pena instalar una línea principal para cada local: • Se puede cerrar el aire de los locales que no estén siendo usados sin que el trabajo de los otros sufra alteraciones. (Una ventaja evidente.) • Se puede cerrar el aire de los locales que no estén siendo utilizados y así evitar fugas. • Se pueden medir el consumo de aire y las fugas separadamente para cada local. • Se puede, en caso de necesidad, suplir aire con presiones y calidades diferentes a los diversos locales. Coloque la línea principal interior de la misma forma que las restantes líneas de instalación (en lo alto de las paredes o en el techo). Las exigencias principales son que

las líneas deben ser fáciles de drenar, inspeccionar y mantener. Instale siempre las líneas de distribución de modo que el aire llegue o los locales de trabajo sin usar líneas de servicio demasiado largas. Regla general: es mejor instalar la línea de distribución de forma circular que le dé la vuelta al local. De ese modo podrá haber alimentación de aire desde dos puntos si alguna salida consume más de lo calculado. En grandes líneas circulares conviene instalar una o más líneas transversales para mantener la presión en toda la red. Incorpore suficientes válvulas en la red para que sea posible cerrar sección por sección durante los trabajos de mantenimiento. Escoja válvulas con baja resistencia al caudal. La línea de servicio es la última parte de la instalación fija y debe ser llevada lo más corta posible al local de trabajo habrá que evitar mangueras largas conectados a la herramienta. Una la línea de servicio a la cara superior de la línea de distribución, evitando así que el condensado y las impurezas sigan hasta la salida. Lo unión podrá hacerse por la parte inferior sólo si el aire está bien seco.

2.3 Determinar la instalación de las líneas La solución más simple consiste en colocar una línea de distribución a lo largo de todas las paredes en la sección de secado de pintura; en este caso no es necesaria ninguna línea principal propiamente dicha. Coloque las líneas de distribución sobre soportes a lo alto de las paredes. Coloque las líneas de servicio a una altura de trabajo confortable. Coloque válvulas y filtros separadores de acuerdo con la ilustración. 2.4 Efectúe las correcciones necesarias La necesidad de aire comprimido calculada, es igual a la necesidad promedio basada en el grado de utilización de la herramienta. Si la instalación incluye una o más herramientas grandes, el resultado puede ser erróneo. Por lo tanto, es aconsejable que verifique los cálculos efectuados para los ramales de la línea, chequeando que éstos sean adecuados al consumó de aire de las herramientas de mayor dimensión. Las indicaciones sobre el consumo de aire de las herramientas, se refieren generalmente a cuando éstas son nuevas. Por lo que el desgaste de la misma aumenta en un 6% la necesidad de aire calculado. Haciendo necesario que usted incremente este porcentaje como margen de desgaste de las herramientas. Además una red de aire comprimido debe ser absolutamente sellada. No obstante, en la práctica debemos tomar en cuenta un 10% sobre el cálculo para compensar eventuales fugas. La necesidad del aire comprimido tiende a aumentar con el tiempo, debido a que las herramientas sufren un desgaste lógico, la introducción de nuevas herramientas en otros puntos del sistema y/o la sustitución de las pequeñas por otras más grandes, son

consideraciones que deben de tomarse en cuenta a la hora de diseñar un sistema de aire comprimido. Si no se conociesen los planes de expansión de la empresa, se adopta como regla general el dimensionar el sistema de tuberías con una posibilidad de expansión mínimo del 30%. Siguiendo con éste razonamiento, la red de aire comprimido del taller, en nuestro ejemplo, debe ser dimensionada para una capacidad de aire de 87 l/s. 2.5

Haga el mismo cálculo para la sección de secado de pintura

En ésta sección encontramos actualmente 5 pistolas automáticas que consumen 5 l/seg cada una y son utilizadas el 30% del tiempo. Esta es una instalación pequeña y por lo tanto es posible que todas las pistolas estén en uso simultáneamente, por lo cual el dimensionamiento de la tubería debe hacerse con un grado de utilización 1,0. Elabore una tabla para la sección de secado de pintura y corríjala de acuerdo al razonamiento anterior. Obtendrá una necesidad de 36 I/seg de aire para cada sección. 2.6 Calcular la necesidad de aire Antes de escoger la dimensión de la tubería debe conocerse la cantidad de aire a fluir a través del sistema. Para instalaciones mayores conviene elaborar una tabla para el cálculo, de la necesidad de aire. Para calcular dicha necesidad se multiplica el consumo de aire por la cantidad de herramientas y por su grado de utilización. En nuestro caso, la necesidad de aire es de 60 l/seg. (Ver tabla abajo). TABLA PARA EL CALCULO DE LA NECESIDAD DE AIRE HERRAMIENTAS Consumo Cantidad de de aire maquinas l.\ seg. Llave de Impacto < ½” 8 5 Apretadora M 8 9 5 Apretadora M 1O 19 1 Taladro < 12 mm. 5 6 Taladro > U mm. 10 1 Rectificadora 8 5 Esmeriladora < 6” 10 5 Esmeriladora > 6" 27 2 Roscadora 6 3 Atornilladora 6 5 Pistola de limpieza 6 5 TOTAL DE NECESIDAD DE AIRE

Grado de utilización 0.2 0.2 0.05 0.3 0.1 0.1 0.15 0.15 0.1 0.3 0.05

Necesidad de aire l.\ seg. 8 9 0.95 9 1 4 7.5 8.1 1.8 9 1.5 60 L/seg

Correcciones Desgaste de las herramientas 5%

Fugas 10% Reserva 30% NECESIDADES DE AIRE PARA FINES DE DIMENSIONAMIENTO

3 6 18 87 L/seg

2.7 Distribución de aire Dimensione la línea principal A-B para 87 l/seg. En el punto B, el aire entra en la línea circular. Parta del principio que el consumo de aire será igual en las líneas B-C-D y B-E-D. Esto significa que la cantidad de aire será de 44 l/seg en cada dirección. Diseñe la línea de unión C-E (también tiene líneas de servicio) de igual dimensión que la línea circular. El trabajo de dimensionamiento del sistema se simplifica al hacer una tabla como la hoja adjunta.

TABLA DE CALCULO DE DIMENSIONES LINEA A- B Presión bar. 7 Flujo-l/seg. 87 Longitud m 36 Datos preliminares: Dimensión. mm. 54.5 Caída de presión bar 0,015 0.015

B-C-D o B-D-E 7 44 100

F- G 7 44 66

43.1 0.040

37.2 0.035

CORRECCIÓN PARA PÉRDIDA DE CARGA EN ACCESORIOS Longitud equivalente de tubería, m. Corregida .mDimensión •mmCaída de presión corregida-bar-

5 41 54.5 0.018

16 116 43.1 0.045

2 68 37.2 0.036

2.8 Dimensión de la línea principal Emplee el diagrama de caída de presión de la hoja adjunta y escoja el diámetro interior standard, que da la caída de presión deseada en la línea principal A-B. Escoja inicialmente un diámetro interior de 54.5 mm, que produce una caída de presión de 0,015 bar. 2.9 Tomar en cuenta la perdida de carga en accesorios No sólo en las líneas horizontales se produce caída de presión. También en las uniones en T, los codos y los accesorios causan caídas de presión suplementaria, lo cual llamaremos perdida de carga en accesorios. La tabla 2, nos muestra la longitud equivalente en metros de tubería para las diferentes piezas. Elabore una tabla de esta manera:

LONGITUD EQUIVALENTE DE TUBERÍA PIEZA Cantidad Válvula de globo 1 Tubo curvo R-2D 2 Ramificación del tubo en T 1 TOTAL

Por unidad m. 0.6 0.6 3.0

Total m. 0.6 1.2 3.0 5m.

Agregue los valores referentes a las piezas, a la longitud real de tubería A-B, antes de calcular su diámetro y la caída de presión (usando el diagrama). 2.10

Dimensionar las líneas de distribución B-C-D, B-E-D y F-G

Determine los datos preliminares para la línea B-C-D empleando el diagrama de la tabla (Luego podrá verificar los resultados en la tabla de dimensiones del ejemplo). Tome en cuenta la siguiente Perdida de carga para la línea B-C-D. LONGITUD EQUIVALENTE DE TUBERÍA PIEZA CANTIDAD POR UNIDAD (M) Válvula de cierre 3 0.5 Unión en T (Punto C) 1 0.4 Unión en T (En cada unión de servicio) 20 0.4 Filtro 1 6

TOTAL (M) 1.5 0.4 8 6

Ahora corrija su longitud y determine la caída de presión, usando el diagrama Asigne a la línea de unión C-E, el mismo diámetro. El total de las caídas de presión en la línea principal y en las líneas de distribución no debe exceder 0,07 bares. Las dimensiones con que hemos trabajado en este ejemplo producen una caída de presión de 0,063 bares. Algunas instalaciones presentan perdidas de carga tan grandes, por lo que hay que escoger una dimensión mayor, para obtener la caída de presión adecuada. Cuando esto suceda, se tienen que efectuar nuevos cálculos desde el principio. Los resultados para la línea B-C-D son también válidos para B-E-D. Determine de forma similar los datos preliminares y corregidos para la línea de distribución F-G (verifique los resultados con la tabla de dimensiones). 2.11

Dimensiones de las líneas de servicio

El consumo de aire de las herramientas determina la dimensión de las líneas de servicio. La caída de presión no debe exceder 0,03 bares. Dimensione las líneas siguiendo el mismo método anterior, emplee la tabla siguiente, que indica la mayor cantidad de aire recomendada para una línea de servicio de 1,5 a 10 m. de longitud con diferentes diámetros interiores. Si la presión de la red es de 7 bares y la línea está instalada de acuerdo a la ilustración, la caída de presión será de 0,03 bares, incluyendo las perdidas de carga.

MÁXIMA CANTIDAD DE AIRE RECOMENDADA PARA LA LINEA DE SERVICIO Diámetro(mm) 10 12.5 16 20 25 32 40 50

MAXIMA CANTIDAD DE AIRE l/seg Longitud 1 m. Longitud 5 m. 6.3 3.9 11.5 6.7 20 12.8 33 23 50 36 85 62 132 103 125 185

Longitud 10 m. 2.8 5.0 9.3 17 27 48 82 148

3 SEA EXIGENTE EN LA ELECCIÓN DE SUS ACCESORIOS Para que el equipo funcione correctamente, es necesario que los accesorios sean de la misma alta calidad que el compresor y las herramientas. Por lo tanto, ¡sea EXIGENTE! • Debe tener una alta calidad, con baja caída de presión. En catálogos se indica la capacidad de sus diferentes accesorios para una presión de 6 bares y caída de presión de 0.2 bar (la caída de presión para una pieza no debe exceder 0,2 bares). • Deben ser estables. • Deben resistir tratamiento rudo. • Pesar poco. • Deben ocupar poco espacio. 3.1 Escoger los accesorios de acuerdo a su finalidad Los accesorios son la parte del sistema que sucede a la línea de servicio. La selección de éstos depende del lugar y aplicaciones del aire comprimido. Son varios los accesorios necesarios para unir una herramienta a la red

a) Válvula: se recomienda válvula de globo con paso total, o esférica. b) Filtro: se recomienda con purga semiautomática o totalmente automática. La función de filtro es separar impurezas, tales como óxido y agua. c) Regulador de Presión: es usado para herramientas de apriete. También cuando es necesaria una presión estable y cuando no es igual la presión en toda la red.

d) Lubricador: se usa para herramientas con tiempos de trabajo frecuente y corto. e) Uniones Rápidas: unidas a las extremidades de las mangueras, aumentan la flexibilidad en el local de trabajo. f) Manguera: 3-5 m de manguera liviana y flexible de PVC, son necesarias para asegurar la movilidad en el local de trabajo. g) Equilibrador: un medio auxiliar para aliviar al operador del peso de la herramienta. En muchos locales es preciso cambiar las herramientas de un lugar a otro. Se debe, por lo tanto, dimensionar todas las salidas y escoger los accesorios fijos de acuerdo con las necesidades de las herramientas mayores. Las partes móviles (manguera y uniones) deben ser lo más livianas posible. 3.2 Cómo utilizar las sugerencias de instalación. Para asegurar la elección de los accesorios adecuados, que satisfagan sus exigencias, recomendamos hacerlo siguiendo las instrucciones de la tabla siguiente. La caída de presión será máximo 0,6 bar y la presión en la salida de servicio es de 7 bares. Escoger la dimensión de la instalación tomando en cuenta la dimensión de la manguera y el consumo de aire de la herramienta. -Verifique si la rosca de unión de la herramienta se adapta. -Para una manguera de longitud superior a 5 m, ver recomendación. En muchos lugares se indican los "juegos completos" como una forma más económica y simple de comprar los accesorios correctos. 4 LIMPIE LA RED ANTES DE PONERLA EN FUNCIONAMIENTO Por mucho cuidado que tenga en la instalación, seguramente tendrá impurezas en la red acabada de instalar. Por esta razón debe limpiarla antes de ser puesta en funcionamiento. En caso contrario, puede dañar los accesorios o las herramientas. Limpie cada parle de la línea antes de su montaje y limpie el sistema completo antes de instalar cualquier accesorio particularmente sensible. El método más eficaz es lavar el interior de los tubos con algún solvente o agua, secándolos en seguida con aire seco. También puede limpiarse con aire comprimido. Cuando ponga en funcionamiento el sistema por primera vez, deben estar cerradas todas las válvulas. Ponga sobre presión en una parte de la línea y verifique que no haya fugas. Luego abra una salida de aire y elimine impurezas que puedan haber permanecido en la línea. Finalmente limpie todos los filtros. Repita el proceso en caso de necesidad.

5 CUMPLA LAS NORMAS Antes de poner el sistema en funcionamiento, deben estar satisfechas las estipulaciones de ley y las normas para las líneas de tubería. La presión de prueba debe ser por lo menos 1,3 veces la presión de trabajo. La red de aire comprimido de nuestro ejemplo debe ser probada con una presión al menos 1,3 x 7 = 9,1 bar. 6 MEJORAS APLICABLES A UNA INSTALACIÓN EXISTENTE 6.1 ¿Las herramientas reciben la presión correcta? Para constatarlo coloque un manómetro entre la herramienta y la boquilla de unión y efectúe la medición cuando la herramienta esté en pleno funcionamiento. La presión debe ser de 6 bar cuando el consumo de aire de la herramienta esté en su máximo consumo (lo que puede suceder en vacío o bajo carga total, dependiendo del tipo de herramienta). En lugar de la herramienta, también puede usar el simulador de herramientas regulable para los diferentes consumos de aire. Si la medición medida que la presión es muy elevada, puede instalar un regulador o disminuir la presión del compresor, pero si la presión es muy baja, debe continuar buscando la causa 6.2 ¿Cuál es la presión correcta en la red? Cuando una herramienta esté en funcionamiento, la presión antes de la unidad de preparación de aire, debe ser por lo menos de 6,6 bares y a la salida de la sala de compresión debe ser por lo menos de 6,7 bares. Si los filtros de la instalación están limpios, la presión debe ser de 0,3 bares más elevada. 6.3 ¿Tienen los accesorios la dimensión correcta? El diagrama inferior muestra cuál es la dimensión de la manguera y del equipo de preparación de aire necesario para diferentes consumos de aire.

Tamaño de la manguera

Modelo de Unidad de preparación

Los equipos de tratamiento MÍNI, MIDI, MAXI y, mangueras PVC son presentados en catálogos. La dimensión recomendada de manguera se refiere a .una longitud de 6 m. Si por algún motivo es necesaria una manguera más larga se debe escoger una dimensión mayor para no causar una caída de presión más grande. Aumente una medida para longitudes dé 6-15 m y dos medidas para longitudes de 16-20 m. Diámetro de manguera en pulgadas:1/8 - 3/16 - 1/4 - 5/16 - 3/8 - 1/2 - 5/8 - 3/4 - 1 Manguera de PVC en mm: 03 - 05 - 06 - 08 - 10 - 13 - 16 - 20 - 26 ATENCIÓN: Mangueras largas perjudican la lubricación. 6.4 ¿Tiene la línea de servicio la dimensión adecuada? Para una sola salida en la línea de servicio, ésta debe ser al menos de la misma dimensión que la recomendada para la manguera. La tabla (máxima cantidad de aire recomendada en la línea de servicio), muestra el flujo de aire recomendado en cada una de las diferentes dimensiones. En caso de haber varias salidas en la misma línea, use la tabla inferior para calcular la dimensión necesaria. 6.5 ¿Tiene la línea de distribución la dimensión correcta? En la mayoría de los casos, se puede emplear la tabla de ramificaciones de abajo, para verificar si la línea de distribución tiene la dimensión suficiente para el número de líneas de servicio que debe alimentar. Note que no consideramos la longitud de la línea de distribución, ni el grado de utilización de las herramientas. Por lo tanto, se debe verificar el cálculo de acuerdo al procedimiento empleado anteriormente. Ejemplo: Una línea de distribución de 61 mm puede alimentar un máximo de 16 salidas de 13 mm u 8 salidas de 19 mm, ó 4 salidas de 26 mm, ó 2 salidas de 38 mm, ó 1 salida de 61 mm. Línea principal Diámetro interior pulgadas mm 1/2 13 3/4 19 1 25 1 1/2 38 2 51 3 76

Tabla para ramificaciones: Numero de ramificaciones Diámetro interior mm 3 6 10 13 19 25 38 20 4 2 1 40 10 4 2 1 18 8 4 2 1 16 8 4 2 1 16 8 4 2 16 8 4

51

76

1 2

1

6.6 ¿Tiene la línea principal la dimensión adecuada? Mida la longitud de la línea principal y sume la longitud equivalente para los accesorios según explicamos anteriormente Evalúe el consumo de aire, siga las indicaciones anteriores. Si sólo una línea principal sale de la central de compresión, puede emplear las indicaciones para compresores Cantidad de aire libre suministrado a 7 bar.

Calcule la dimensión necesaria de la línea (use el diagrama de caída de presión). La línea principal debe tener, al menos, la dimensión calculada para ser aprobada. En caso contrario, cambie para el valor superior de dimensión standard. Diámetro interior mínimo recomendado para Línea principal (mm.) Consumo de Aire l/seg 10 20 30 50 75 100 125 150 20 300 400 500 600

Longitud Corregida de línea en metros 25 16 21 24 29 33 37 41 43 48 56 62 68 72

50 18 24 28 33 39 43 47 50 55 64 71 78 83

75 20 26 30 36 42 46 50 54 60 70 77 83 90

100 21 27 32 38 44 49 53 57 64 74 82 89 95

150

200

300

400

500

30 34 41 48 53 58 62 69 80 89 97 103

36 44 51 56 61 66 73 85 94 102 109

39 47 55 61 67 71 79 92 102 111 119

58 65 70 75 84 97 108 117 126

61 68 74 79 88 102 113 123 131

6.7 ¿Es la red estable? Ponga la línea bajo presión de red. Si la presión cae, la red no es estable. • Verifique la dimensión de la fuga: Ponga el compresor en funcionamiento automático, manteniendo la red en sobre presión. Verifique que no se usa el aire comprimido, mida los tiempos de marcha y parada del compresor. Si el compresor trabaja el 10% del tiempo, la fuga es de 10% de la capacidad del compresor. • Fuga permisible: Generalmente, todas las redes de aire comprimido comienzan a presentar fugas luego de un tiempo de funcionamiento. Normalmente se especifica 5% de la capacidad de compresión para compensar estas. En caso de haber fugas por más de dicho porcentaje revisar minuciosamente la red. 7 COSTOS ELEVADOS Y POCO RENDIMIENTO? 7.1 Verificar la presión en el lugar de trabajo Presión muy baja en la herramienta, produce un rendimiento inferior, en especial en herramientas de acabado y apriete. Ejemplo: Una esmeriladora tendrá un rendimiento inferior del 25% si la presión disminuye desde 6 a 5 bares. Esto aumentará el tiempo de acabado 25% o más

Rendimiento

140 120 100 80 60 40 20 0 0

2

4

6

8

Presion en bar

7.2 Investigar las causas de la baja presión . A. ¿Tiene la central de compresión capacidad suficiente? B. ¿Tiene la central de compresión la presión de descarga bien regulada? C. ¿Está la red de aire comprimido bien dimensionada en todas sus partes? D. ¿Hay algunas fugas mayores? E. ¿Tienen defectos los accesorios?, ¿las uniones rápidas son las correctas? F. ¿El mantenimiento de los accesorios es satisfactorio? G. ¿Los filtros están obstruidos? La presión incorrecta cuesta dinero Si la presión es demasiado baja, genera tiempos de acabado muy largos y resultados de producción inferiores. Se debe evitar también una presión demasiado elevada ya que aumenta el consumo de aire y eleva los costos de producción de aire comprimido. 7.3 Verificar la calidad del aire comprimido Una calidad de aire comprimido muy baja, disminuye el rendimiento y durabilidad de las herramientas, y aumenta la necesidad de servicio. Ejemplo: Un motor de paletas no lubricado en forma correcta, sufre un desgaste en sus paletas de 0,1 mm en menos de 10 horas. Mientras que el mismo motor correctamente lubricado, produce ese mismo desgaste en más de 1.000 horas de uso. 7.4 Determinar la causa de una calidad de aire comprimido inferior. A. ¿Dispone de los accesorios necesarios? B. ¿Son los accesorios de calidad apropiada? C. ¿Fueron correctamente instalados los accesorios? D. ¿Existe una rutina detallada para: • Limpieza de filtros? • Drenaje de condensado? • Verificación de las funciones del secador? • Estado del aceite en los aparatos de lubricación?

• Verificar la regulación de los equipos de lubricación? 7.5 Verificar las fugas: Si el aire comprimido escapa del sistema, la presión en la herramienta disminuirá o el compresor tendrá que trabajar más tiempo para compensar esta pérdida. En un principio no se debe permitir ninguna fuga detectada. Ejemplo: Un orificio de 1 mm de diámetro significa una pérdida de 2.600 kw/h en un año. Esta sería la cantidad de energía correspondiente para mantener encendidas 20 lámparas de 40 w, durante 9 horas por día durante un año. 7.6 Determinar las causas de las fugas. A. ¿Es satisfactorio el mantenimiento de la red? B. ¿Son los accesorios, las mangueras, las válvulas o las uniones rápidas, de baja calidad? C. ¿Hay líneas subterráneas que no pueden ser inspeccionadas? D. ¿La red fue bien soldada, hay juntas con fugas? LAS FUGAS CUESTAN DINERO Los costos provenientes de las fugas aumentan con el consumo de aire. De compensar las fugas, mediante el aumento de la presión de descarga del compresor, incrementará más aun los costos Tabla 1. Consumo de aire y grado de utilización para herramientas de aire comprimido, valores base

Tipo de herramienta Llaves de impacto Apretadoras Taladro Rectificadora Esmeriladora Roscadora Polipastos Martillo neumático Atornillador Pistola de limpieza Pistola de pintar

Tamaño

½ “ > M8 > M10 < 12 mm >12 mm < 6” >6” 1 ton Leve Pesado Automática manual

Consumo de aire l\seg 8 13 9 19 5 10 8 810 54 6 35 45 6 12 12 6 6

Industria automotriz

Taller mecánico

0.2 0.3 0.35 0.4 0.15 0.2 0.05 0.01 0.01 --0.1 0.15 ----0.5 0.01 0.6 0.8

0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.35 --0.01 0.05 0.15 0.01 0.1 0.05 0.25 ---

Industria mecánica pesada

Industria electrodomésticos

Grado de utilización 0.2 0.2 0.1 --0.05 0.05 - 0.2 0.01 0.05 0.25 0.3 0.1 0.1 --0.1 0.2 0.15 0.4 0.15 0.1 0.1 0.05 0.1 0.05 0.05 0.1 --0.2 ----0.3 0.1 0.05 0.15 0.3 --0.9

Instalaciones complement arias

0.05 0.15 ----0.2 0.25 --0.2 0.3 ----0.05 0.1 0.3 ----0.2 ---

Perdida de carga para codos y accesorios de tuberías. Longitud equivalente( m) Descripción Válvula esférica Válvula diafragma Curva 90º R = 2D Codo 90º Tubo T paso Tubo T salida lateral Reducción Drenaje separador Tubo T distribución Salida para servicio Salida cuello de cisne

Diámetro interno de tubería (mm) 25 40 50 80 10 0.3 0.5 0.6 1.0 1.3

13 0.2

16 0.2

20 0.3

0.8

1.0

1.2

1.6

2.5

3.0

4.5

0.2

0.2

0.3

0.3

0.5

0.6

0.8 0.1 0.8

1.0 1.2 0.12 0.2 1.0 1.2

1.5 0.3 1.5

2.4 0.4 2.4

0.2 2.0

0.3 2.4

0.4 3

0.5 4

0.8

1.0

1.2

0.8

1.0

1.3

1.6

1.2 2.0

125 1.6

150 1.9

200 2.6

6

8

10

--

1.0

1.2

1.5

1.8

2.4

3.0 0.5 3.0

4.5 0.8 4.8

6.0 1.0 6.0

7.5 1.3 7.5

9 1.5 9

12 2.0 12

0.7 6

1.0 7

2.0 12

2.5 15

3.1 18

3.5 22

4.8 30

1.5

2.4

3.0

4.8

6.0

7.5

9

12

1.5

2.4

3.0

--

--

--

--

--

2.5

4

5

--

--

--

--

--

8 CUIDE SU RED DE AIRE COMPRIMIDO La cantidad correcta de aire, la calidad y la presión adecuada son factores determinantes para el buen rendimiento de las herramientas y para el buen aprovechamiento del aire comprimido. Por lo tanto se debe inspeccionar la red de aire comprimido a intervalos adecuados: A. Mida la presión de las herramientas utilizadas en la red a mayor distancia del compresor. Anote el resultado. Si la presión desciende cada vez que efectúa una medición, tendrá que buscar la causa del hecho y tomar las medidas necesarias. B. Mida la fuga y anote el resultado. Tome las medidas necesarias si la fuga aumenta. C. Purgue diariamente los filtros. Verifique si la purga automática funciona. D. Limpie los filtros antes que éstos provoquen caídas de presión demasiado grandes. E. Mantenga el nivel adecuado de aceite en los lubricadores. F. Verifique el secador de aire comprimido, válvulas, uniones y mangueras y corrija inmediatamente todos los defectos que encuentre. Actualice los planos después que la red de aire comprimido haya sido modificada en cualquier punto. Archive reportes diarios e instrucciones para que estos documentos estén disponibles cuando sea necesario. Normas Internacionales para Tuberías de Aire COLOR • Color base: Azul Aire 1 Franja Amarilla Aire < 7 bar servicios generales 2 Franjas Amarillas Aire < 7 bar para instrumentos Franja Roja Aire > 7 bar y < 10 bar 2 Franjas Rojas Aire > 10 bar Franja Marrón Aire con aceite lubricante