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INGENIERIA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO.MANTENIMIENTO.

•NOMBRENOMBRE: ORTIZ ARAPA : ORTIZ ARAPA •ALEXANDER JORGEALEXANDER JORGE

•TEMATEMA: MANTENIMIENTO Y DISEÑO : MANTENIMIENTO Y DISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO.DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO.

Mantenimiento de Mantenimiento de redes de aire redes de aire comprimido.comprimido.

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ObjetivObjetivos:os:Analizar como es el diseño y mantenimiento adecuado de redes de Analizar como es el diseño y mantenimiento adecuado de redes de

aire comprimido y sus respectivos accesorios.aire comprimido y sus respectivos accesorios.

Ver la finalidad de los accesorios que es la de mejorar la calidad del Ver la finalidad de los accesorios que es la de mejorar la calidad del aire comprimido entregado por el compresor para adaptar este a las aire comprimido entregado por el compresor para adaptar este a las condiciones específicas de cada operación.condiciones específicas de cada operación.

Observar como en la mayoría de las instalaciones el "Aire Observar como en la mayoría de las instalaciones el "Aire Comprimido" se considera como una Fuente de Energía comparable Comprimido" se considera como una Fuente de Energía comparable a la electricidad, el gas y el agua. En general es utilizado para el a la electricidad, el gas y el agua. En general es utilizado para el manejo de equipos de planta y para instrumentación. manejo de equipos de planta y para instrumentación.

Analizar como el mantenimiento juega un papel muy importante en Analizar como el mantenimiento juega un papel muy importante en tener aire comprimido de buena calidad, asegurando una larga vida tener aire comprimido de buena calidad, asegurando una larga vida útil de los equipos neumáticos y unos óptimos resultados en los útil de los equipos neumáticos y unos óptimos resultados en los procesos que requieren dicho servicio.procesos que requieren dicho servicio.

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I.-I.-IntroduccióIntroducció

n:n:• El aire comprimido es una de las formas de energía El aire comprimido es una de las formas de energía más antiguas que conoce el hombre y aprovecha más antiguas que conoce el hombre y aprovecha para reforzar sus recursos físicos.para reforzar sus recursos físicos.

• En la actualidad, ya no se concibe una moderna En la actualidad, ya no se concibe una moderna explotación industrial sin el aire comprimido. Este es el explotación industrial sin el aire comprimido. Este es el motivo de que en los ramos industriales más variados motivo de que en los ramos industriales más variados se utilicen aparatos neumáticos cuya alimentación se utilicen aparatos neumáticos cuya alimentación continua y adecuada de aire garantizará el exitoso continua y adecuada de aire garantizará el exitoso y eficiente desempeño de los procesos involucrados y eficiente desempeño de los procesos involucrados en la producción.en la producción.

• El diseño y mantenimiento adecuado de redes de aire El diseño y mantenimiento adecuado de redes de aire comprimido y sus respectivos accesorios, juega un comprimido y sus respectivos accesorios, juega un papel decisivo en los procesos productivos papel decisivo en los procesos productivos involucrados cuya energía utilizada es el aire. involucrados cuya energía utilizada es el aire.

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II.-Diseño de una red II.-Diseño de una red de aire. de aire.

1.-Descripción de una 1.-Descripción de una red.red.

Figura # 1 Descripción de una de red de aire.Figura # 1 Descripción de una de red de aire.

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A.-A.-Dispositivos:Dispositivos:..

  1.-1.-Filtro del compresorFiltro del compresor.- Este dispositivo es utilizado .- Este dispositivo es utilizado para eliminar las impurezas del aire antes de la para eliminar las impurezas del aire antes de la compresión con el fin de proteger al compresor y compresión con el fin de proteger al compresor y evitar el ingreso de contaminantes al sistema.evitar el ingreso de contaminantes al sistema.

  2.-2.-CompresorCompresor.-Es el encargado de convertir la energía .-Es el encargado de convertir la energía

mecánica, mecánica, en energía neumática comprimiendo el aire.La en energía neumática comprimiendo el aire.La

conexión del conexión del compresor a la red debe ser flexible para evitar la compresor a la red debe ser flexible para evitar la

transmisión transmisión de vibraciones debidas al funcionamiento del mismo.de vibraciones debidas al funcionamiento del mismo.

3.3.        PostenfriadorPostenfriador.-Es el encargado de eliminar gran .-Es el encargado de eliminar gran parte parte

del agua que se encuentra naturalmente dentro del del agua que se encuentra naturalmente dentro del aire aire

en forma de humedad.en forma de humedad.

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4.4.      Tanque de almacenamientoTanque de almacenamiento: Almacena energía : Almacena energía neumática neumática

y permite el asentamiento de partículas y y permite el asentamiento de partículas y humedad. humedad.

5.5.      Filtros de líneaFiltros de línea: Se encargan de purificar el aire : Se encargan de purificar el aire hasta una hasta una

calidad adecuada para el promedio de aplicaciones calidad adecuada para el promedio de aplicaciones conectadas conectadas

a la a la rreded..

6.6.      SecadoresSecadores: Se utilizan para aplicaciones que : Se utilizan para aplicaciones que requieren un requieren un

aire supremamente seco. aire supremamente seco.

7.7.      Aplicaciones.-Aplicaciones.-Con sus purgas, unidades de Con sus purgas, unidades de mantenimiento mantenimiento

(Filtro, reguladores de presión y lubricador) y (Filtro, reguladores de presión y lubricador) y secadores secadores

adicionales.adicionales.

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Tuberías Tuberías principales:principales:

• Los elementos 1, 2, 3, 4 y 5 se ubican en la Los elementos 1, 2, 3, 4 y 5 se ubican en la tubería principal. Su presencia es obligatoria tubería principal. Su presencia es obligatoria en todas las redes de aire comprimido. El 6 en todas las redes de aire comprimido. El 6 puede ubicarse en las tuberías secundarias y puede ubicarse en las tuberías secundarias y el 7 se instala en la tubería de servicio que el 7 se instala en la tubería de servicio que alimenta las diferentes aplicaciones según la alimenta las diferentes aplicaciones según la figura # 1.figura # 1.

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1.1. Tubería principalTubería principal.-.-Es la línea que sale del Es la línea que sale del conjunto de compresores y conduce todo el conjunto de compresores y conduce todo el aire que consume la planta. Debe tener la aire que consume la planta. Debe tener la mayor sección posible para evitar pérdidas de mayor sección posible para evitar pérdidas de presión y prever futuras ampliaciones de la presión y prever futuras ampliaciones de la red con su consecuente aumento de caudal. red con su consecuente aumento de caudal. La velocidad máxima del aire en la tubería La velocidad máxima del aire en la tubería principal es de 8m/s.principal es de 8m/s.

2.2. Tubería secundariaTubería secundaria.-Se derivan de la tubería .-Se derivan de la tubería principal para conectarse con las tuberías de principal para conectarse con las tuberías de servicio. El caudal que por allí circula es el servicio. El caudal que por allí circula es el asociado a los elementos alimentados asociado a los elementos alimentados exclusivamente por esta tubería. También en exclusivamente por esta tubería. También en su diseño se debe prever posibles su diseño se debe prever posibles ampliaciones en el futuro. La velocidad del ampliaciones en el futuro. La velocidad del aire en ellas no debe superar 8m/s.aire en ellas no debe superar 8m/s.

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3.- 3.- Tuberías de servicioTuberías de servicio.-Son las que surten .-Son las que surten en sí los equipos neumáticos. En sus en sí los equipos neumáticos. En sus extremos tienen conectores rápidos y sobre extremos tienen conectores rápidos y sobre ellas se ubican las unidades de ellas se ubican las unidades de mantenimiento. Debe procurarse no sobre mantenimiento. Debe procurarse no sobre pasar de tres el número de equipos pasar de tres el número de equipos alimentados por una tubería de servicio. Con alimentados por una tubería de servicio. Con el fin de evitar obstrucciones se el fin de evitar obstrucciones se recomiendan diámetros mayores de ½" en la recomiendan diámetros mayores de ½" en la tubería. Puesto que generalmente son tubería. Puesto que generalmente son segmentos cortos las pérdidas son bajas y segmentos cortos las pérdidas son bajas y por tanto la velocidad del aire en las por tanto la velocidad del aire en las tuberías de servicio puede llegar hasta tuberías de servicio puede llegar hasta 15m/s.15m/s.

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B.-Usos del aire B.-Usos del aire comprimido.comprimido.

En la mayoría de las instalaciones el En la mayoría de las instalaciones el "Aire Comprimido" se considera como "Aire Comprimido" se considera como una Fuente de Energía comparable a la una Fuente de Energía comparable a la electricidad, el gas y el agua. En electricidad, el gas y el agua. En general es utilizado para el manejo de general es utilizado para el manejo de equipos de planta y para equipos de planta y para instrumentación. En ambos casos la instrumentación. En ambos casos la presión de la red es entre 6 y 7 bar .presión de la red es entre 6 y 7 bar .

1.-EQUIPOS DE PLANTA.1.-EQUIPOS DE PLANTA.

El uso del aire comprimido en equipos de El uso del aire comprimido en equipos de planta hace referencia a dispositivos planta hace referencia a dispositivos robustos como taladros, pulidores, robustos como taladros, pulidores, motortools, elevadores, motores y otros. En motortools, elevadores, motores y otros. En este caso el aire debe tener una calidad este caso el aire debe tener una calidad aceptable de humedad e impurezas. El aceptable de humedad e impurezas. El consumo de aire de estos dispositivos de consumo de aire de estos dispositivos de muestra en la Tabla 1.muestra en la Tabla 1.

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1.Dispositivo 1.Consumo (                  )

1.Elevadores neumáticos.

1.70-200

1.Taladros. 1.12-80

1.Grinders. 1.20-85

1.Wrenches. 1.30-50

1.Pistolas. 1.20

1.Sand Blasting. 1.70-115

Tabla 1.- Consumos de diferentes dispositivos neumáticos.

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Algunas empresas fuera de usar el aire Algunas empresas fuera de usar el aire comprimido en dispositivos robustos también comprimido en dispositivos robustos también lo usan para actuadores de precisión y lo usan para actuadores de precisión y pequeños motores neumáticos. Estos equipos pequeños motores neumáticos. Estos equipos tienen una función de control de procesos mas tienen una función de control de procesos mas que de potencia como en un taladro. Debido a que de potencia como en un taladro. Debido a la precisión de sus componentes, el aire la precisión de sus componentes, el aire comprimido usado en ellos ha de tener una comprimido usado en ellos ha de tener una calidad superior a la usada en un equipo calidad superior a la usada en un equipo robusto. Por ejemplo, el aire ha de tener un robusto. Por ejemplo, el aire ha de tener un contenido de humedad tan bajo que su punto contenido de humedad tan bajo que su punto de rocío sea siempre superior a la menor de rocío sea siempre superior a la menor temperatura en cualquier lugar de la red con temperatura en cualquier lugar de la red con el fin de evitar la presencia de condensados. el fin de evitar la presencia de condensados. Además, las impurezas del aire deberán ser Además, las impurezas del aire deberán ser menores que 0.1g/Nmmenores que 0.1g/Nm33 y hasta un tamaño de 3 y hasta un tamaño de 3 um.um.

2.-INSTRUMENTACIÓN. 2.-INSTRUMENTACIÓN.

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C.-LA RED DE AIRE COMPRIMIDO.C.-LA RED DE AIRE COMPRIMIDO.1.-1.-PARÁMETROSPARÁMETROS..

Al iniciar el proceso de diseño de una instalación Al iniciar el proceso de diseño de una instalación de aire comprimido se deben investigar todas las de aire comprimido se deben investigar todas las aplicaciones que se usarán y su ubicación en la aplicaciones que se usarán y su ubicación en la planta. Con la ayuda de un cuestionario.planta. Con la ayuda de un cuestionario.

Presión.-Presión.- Se debe estimar la presión a la cual se Se debe estimar la presión a la cual se desea trabajar para establecer el funcionamiento desea trabajar para establecer el funcionamiento del compresor y de la red. Generalmente una red del compresor y de la red. Generalmente una red industrial de aire comprimido tiene presiones de industrial de aire comprimido tiene presiones de 6 y 7 . 6 y 7 .

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CaudalCaudal.- El caudal de la red deberá ser diseñado .- El caudal de la red deberá ser diseñado con base en la demanda. Los dispositivos con base en la demanda. Los dispositivos neumáticos traen en sus catálogos métodos para neumáticos traen en sus catálogos métodos para estimar su consumo y obtener valores como los estimar su consumo y obtener valores como los mostrados en la Tabla 1. mostrados en la Tabla 1.

Pérdida de presiónPérdida de presión.- Los componentes de una red .- Los componentes de una red de aire comprimido como codos, t´s, cambios de de aire comprimido como codos, t´s, cambios de sección, unidades de mantenimiento, y otras se sección, unidades de mantenimiento, y otras se oponen al flujo generando pérdidas de presión. oponen al flujo generando pérdidas de presión. Garantizar que las pérdidas estén en los límites Garantizar que las pérdidas estén en los límites permisibles es una labor esencial del diseño. permisibles es una labor esencial del diseño. Algunos valores son mostrados en la Tabla 2.Algunos valores son mostrados en la Tabla 2.

Velocidad de circulaciónVelocidad de circulación.- Esta velocidad debe .- Esta velocidad debe controlarse puesto que su aumento produce controlarse puesto que su aumento produce mayores pérdidas de presión.mayores pérdidas de presión.

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Refrigerador posterior de agua

0,09 bar

Refrigerador posterior de aire

0,09 bar

Secador frigorífico 0,20 bar

Secador adsorción 0,30 bar

Separadores cerámicos 0,10 bar

Red de tuberías 0,14 bar

Filtros en general 0,15 bar

Tabla 2. Pérdida de presión de algunos dispositivos 

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2.-Tuberia.2.-Tuberia.1.-Todo movimiento de un fluido por una tubería 1.-Todo movimiento de un fluido por una tubería

produce una pérdida de presión debido a su produce una pérdida de presión debido a su rugosidad y diámetro asociado. La selección de rugosidad y diámetro asociado. La selección de los diámetros de las tuberías de una red de los diámetros de las tuberías de una red de aire se determina según los principios de la aire se determina según los principios de la mecánica de fluidos y para ello se utilizan mecánica de fluidos y para ello se utilizan ecuaciones y diagramas. Esta información no ecuaciones y diagramas. Esta información no se expone en este trabajo pero puede ser se expone en este trabajo pero puede ser consultada por el lector en cualquier libro de consultada por el lector en cualquier libro de diseño de redes.diseño de redes.

2.-El material mas usado en las tuberías de aire es 2.-El material mas usado en las tuberías de aire es el acero. Debe evitarse utilizar tuberías el acero. Debe evitarse utilizar tuberías soldadas puesto que aumentan la posibilidad soldadas puesto que aumentan la posibilidad de fugas, mas bien se recomiendan las tuberías de fugas, mas bien se recomiendan las tuberías estiradas. Actualmente en el mercado se estiradas. Actualmente en el mercado se encuentra un nuevo tipo de tuberías en acero encuentra un nuevo tipo de tuberías en acero anodizado que, aunque mas costosas, tienen anodizado que, aunque mas costosas, tienen una mayor duración que las de acero.una mayor duración que las de acero.

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3.-La identificación es una parte importante del 3.-La identificación es una parte importante del mantenimiento. Según la norma UNE 1063 mantenimiento. Según la norma UNE 1063 las tuberías que conducen aire comprimido las tuberías que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE deben ser pintadas de azul moderado UNE 48 103.48 103.

4.-En general la tubería de una red no necesita 4.-En general la tubería de una red no necesita mantenimiento fuera de la corrección de mantenimiento fuera de la corrección de fugas que se producen mas en las fugas que se producen mas en las conexiones que en la tubería en sí. En caso conexiones que en la tubería en sí. En caso que la tubería presenta obstrucción por que la tubería presenta obstrucción por material particulado debe limpiarse o material particulado debe limpiarse o reemplazarse aunque esto no es común en reemplazarse aunque esto no es común en las empresas.las empresas.

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3.-3.-

CONFIGURACIÓN.CONFIGURACIÓN. Existen varias posibles configuraciones de Existen varias posibles configuraciones de

una red de aire comprimido tal como se una red de aire comprimido tal como se muestra en la Figura 2. En una red de aire muestra en la Figura 2. En una red de aire el factor mas esencial de todos es la el factor mas esencial de todos es la distribución de agua en la red puesto que distribución de agua en la red puesto que los datos de pérdidas, velocidad, presión y los datos de pérdidas, velocidad, presión y otros pueden ser calculados otros pueden ser calculados matemáticamente sin mayor dificultad. En matemáticamente sin mayor dificultad. En cambio las zonas de acumulación de agua cambio las zonas de acumulación de agua en una red han de ser detectadas por la en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero.pericia del ingeniero.

21Figura 2.-Posibles configuraciones de Figura 2.-Posibles configuraciones de

las redes de airelas redes de aire

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- Red abierta- Red abierta

• Se constituye por una sola línea principal de la Se constituye por una sola línea principal de la cual se desprenden las secundarias y las de cual se desprenden las secundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 2 servicio tal como se muestra en la Figura 2 (sup.). La poca inversión inicial necesaria de (sup.). La poca inversión inicial necesaria de esta configuración constituye su principal esta configuración constituye su principal ventaja. Además, en la red pueden ventaja. Además, en la red pueden implementarse inclinaciones para la evacuación implementarse inclinaciones para la evacuación de condensados tal como se muestra en la de condensados tal como se muestra en la Figura 3. La principal desventaja de este tipo de Figura 3. La principal desventaja de este tipo de redes es su mantenimiento. Ante una reparación redes es su mantenimiento. Ante una reparación es posible que se detenga el suministro de aire es posible que se detenga el suministro de aire "aguas abajo" del punto de corte lo que implica "aguas abajo" del punto de corte lo que implica una detención de la producción. una detención de la producción.

23Figura 3. Configuración abierta y su Figura 3. Configuración abierta y su

inclinacióninclinación

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- Red - Red CerradaCerrada..

En esta configuración la línea principal En esta configuración la línea principal constituye un anillo tal como se muestra constituye un anillo tal como se muestra en la Figura 2 (medio). La inversión en la Figura 2 (medio). La inversión inicial de este tipo de red es mayor que inicial de este tipo de red es mayor que si fuera abierta. Sin embargo con ella se si fuera abierta. Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de facilitan las labores de mantenimiento de manera importante puesto que ciertas manera importante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin partes de ella pueden ser aisladas sin afectar la producción. Una desventaja afectar la producción. Una desventaja importante de este sistema es la falta de importante de este sistema es la falta de dirección constante del flujo. dirección constante del flujo.

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La dirección del flujo en algún punto de la La dirección del flujo en algún punto de la red dependerá de las demandas puntuales red dependerá de las demandas puntuales y por tanto el flujo de aire cambiará de y por tanto el flujo de aire cambiará de dirección dependiendo del consumo tal dirección dependiendo del consumo tal como se muestra en la Figura 4. El como se muestra en la Figura 4. El problema de estos cambios radica en que problema de estos cambios radica en que la mayoría de accesorios de una red (por la mayoría de accesorios de una red (por Ej. Filtros) son diseñados con una entrada Ej. Filtros) son diseñados con una entrada y una salida. Por tanto un cambio en el y una salida. Por tanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizaría. sentido de flujo los inutilizaría.

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Figura 4. Dirección del flujo en una red Figura 4. Dirección del flujo en una red cerrada para una demanda cerrada para una demanda

carácteristicacarácteristica..

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• Cabe anotar que otro defecto de la red Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar los cerrada es la dificultad de eliminar los condensados debido a la ausencia de condensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la. inclinaciones tal como se muestra en la.

• Esto hace necesario implementar un Esto hace necesario implementar un sistema de secado mas estricto en el sistema de secado mas estricto en el sistema. Al contrario de lo pensado, sistema. Al contrario de lo pensado, CarnicerCarnicer expone que en dichos sistema las expone que en dichos sistema las caídas de presión no disminuyen. caídas de presión no disminuyen.

• Por tanto la principal razón para Por tanto la principal razón para implementar redes cerradas es por su implementar redes cerradas es por su buen mantenimiento.buen mantenimiento.

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Figura 5. Configuración Cerrada y su Figura 5. Configuración Cerrada y su ausencia de inclinaciónausencia de inclinación

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- Red - Red

interconectadainterconectada Esta configuración es igual a la Esta configuración es igual a la

cerrada pero con la implementación cerrada pero con la implementación de de by-pass by-pass entre las líneas principales entre las líneas principales tal como se muestra en la Figura 2 tal como se muestra en la Figura 2 (inf.). Este sistema presenta un (inf.). Este sistema presenta un excelente desempeño frente al excelente desempeño frente al mantenimiento pero requiere la mantenimiento pero requiere la inversión inicial mas alta. Además, la inversión inicial mas alta. Además, la red interconectada presenta los red interconectada presenta los mismos problemas que la cerrada. mismos problemas que la cerrada.

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DISEÑO DE LA RED.DISEÑO DE LA RED.

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

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

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1.-Diseñar la red con base en la arquitectura del 1.-Diseñar la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos de aire. edificio y de los requerimientos de aire.

2.-Procurar que la tubería sea lo mas recta posible 2.-Procurar que la tubería sea lo mas recta posible con el fin de disminuir la longitud de tubería, con el fin de disminuir la longitud de tubería, número de codos, t´s, y cambios de sección que número de codos, t´s, y cambios de sección que aumentan la pérdida de presión en el sistema. aumentan la pérdida de presión en el sistema.

3.-La tubería siempre deber ir instalada aéreamente. 3.-La tubería siempre deber ir instalada aéreamente. Puede sostenerse de techos y paredes. Esto con el Puede sostenerse de techos y paredes. Esto con el fin de facilitar la instalación de accesorios, puntos fin de facilitar la instalación de accesorios, puntos de drenaje, futuras ampliaciones, fácil inspección de drenaje, futuras ampliaciones, fácil inspección y accesibilidad para el mantenimiento. Una y accesibilidad para el mantenimiento. Una tubería enterrada no es práctica, dificulta el tubería enterrada no es práctica, dificulta el mantenimiento e impide la evacuación de mantenimiento e impide la evacuación de condensados. condensados.

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4.-La tubería no debe entrar en contacto con los cables 4.-La tubería no debe entrar en contacto con los cables eléctricos y así evitar accidentes. eléctricos y así evitar accidentes.

5.-En la instalación de la red deberá tenerse en cuenta 5.-En la instalación de la red deberá tenerse en cuenta cierta libertad para que la tubería se expanda o cierta libertad para que la tubería se expanda o contraiga ante variaciones de la temperatura. Si esto no contraiga ante variaciones de la temperatura. Si esto no se garantiza es posible que se presentes "combas" con se garantiza es posible que se presentes "combas" con su respectiva acumulación de agua. su respectiva acumulación de agua.

6.-Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de 6.-Antes de implementar extensiones o nuevas demandas de aire en la red debe verificarse que los diámetros de la aire en la red debe verificarse que los diámetros de la tubería si soportan el nuevo caudal. tubería si soportan el nuevo caudal.

7.-Un buen diámetro de la tubería principal evita problemas 7.-Un buen diámetro de la tubería principal evita problemas ante una ampliación de la red. La línea principal deberá ante una ampliación de la red. La línea principal deberá tener una leve inclinación en el sentido de flujo del aire tener una leve inclinación en el sentido de flujo del aire para instalar sitios de evacuación de condensados.para instalar sitios de evacuación de condensados.

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8.-Para el mantenimiento es esencial que se 8.-Para el mantenimiento es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentemente en la ubiquen llaves de paso frecuentemente en la red. Con esto se evita detener el suministro de red. Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se hagan reparaciones de aire en la red cuando se hagan reparaciones de fugas o nuevas instalaciones. fugas o nuevas instalaciones.

9.-Todo cambio brusco de dirección o inclinación es 9.-Todo cambio brusco de dirección o inclinación es un sitio de acumulación de condensados. Allí se un sitio de acumulación de condensados. Allí se deben ubicar válvulas de evacuación. deben ubicar válvulas de evacuación.

10.-Las conexiones de tuberías de servicio o 10.-Las conexiones de tuberías de servicio o bajantes deben hacerse desde la parte superior bajantes deben hacerse desde la parte superior de la tubería secundaria para evitar el descenso de la tubería secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta los equipos de agua por gravedad hasta los equipos neumáticos y su deterioro asociado.neumáticos y su deterioro asociado.

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III.-OPERACIÓN Y III.-OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE MANTENIMIENTO DE

ACCESORIOS.ACCESORIOS.• El propósito de los accesorios (Figura 6) es El propósito de los accesorios (Figura 6) es

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

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

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Las carácteristicas mas Las carácteristicas mas importantes a tener en cuenta son:importantes a tener en cuenta son:

• La cantidad de aceite que contiene el aire La cantidad de aceite que contiene el aire

• La cantidad de agua presente en el mismo La cantidad de agua presente en el mismo

• El punto de rocío El punto de rocío

• Cantidad de partículas extrañas contenidas Cantidad de partículas extrañas contenidas en el aire en el aire

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Figura 6. Ejemplo de una red y sus Figura 6. Ejemplo de una red y sus accesoriosaccesorios

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a.- POSTENFRIADORES. a.- POSTENFRIADORES.

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

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

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- POSTENFRIADORES AIRE-- POSTENFRIADORES AIRE-AIREAIRE

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

Figura 7. Postenfriadores Figura 7. Postenfriadores Aire-AireAire-Aire

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- POSTENFRIADORES AIRE-- POSTENFRIADORES AIRE-AGUA.AGUA.

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

Figura Figura 8 .Postenfriador 8 .Postenfriador

Aire-AguaAire-Agua

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b.-SEPARADOR CENTRÍFUGOb.-SEPARADOR CENTRÍFUGO

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

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

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c.-VÁLVULAS DE DRENAJE c.-VÁLVULAS DE DRENAJE AUTOMÁTICO AUTOMÁTICO

Las válvulas de drenaje Las válvulas de drenaje

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

Figura 9. Válvulas de Figura 9. Válvulas de Drenaje AutomáticoDrenaje Automático

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-VÁLVULAS DE DRENAJE -VÁLVULAS DE DRENAJE AUTOMÁTICO MECÁNICOAUTOMÁTICO MECÁNICO

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

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

  

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-VÁLVULAS DE DRENAJE -VÁLVULAS DE DRENAJE AUTOMÁTICO DE FLOTADOR.AUTOMÁTICO DE FLOTADOR.

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

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

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-VÁLVULAS DE DRENAJE -VÁLVULAS DE DRENAJE AUTOMÁTICO ELECTRÓNICA AUTOMÁTICO ELECTRÓNICA

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

Mantenimiento.-Es muy confiable y Mantenimiento.-Es muy confiable y prácticamente libre de prácticamente libre de mantenimiento.mantenimiento.

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d.-d.-FILTROFILTRO

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

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

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- FILTROS DE - FILTROS DE PARTÍCULAS PARTÍCULAS

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

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

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

Filtro de Partículas                

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FILTROS COALESCENTES FILTROS COALESCENTES El propósito de estos retener lubricantes, El propósito de estos retener lubricantes,

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

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

Filtros Coalescentes

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FILTROS DE VAPORES FILTROS DE VAPORES Son filtros diseñados Son filtros diseñados

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

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

Filtros de Carbón Activado

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e.- e.- SECADORESECADORE

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

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

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

-Refrigerados.-Refrigerados.-Regenerativos.-Regenerativos.

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1.- 1.- REFRIGERADREFRIGERAD

OSOSConsisten en una maquina con Consisten en una maquina con

un circuito de refrigeración un circuito de refrigeración típico el cual se encarga de típico el cual se encarga de enfriar aire por debajo de la enfriar aire por debajo de la temperatura mínima histórica temperatura mínima histórica en la red produciéndose en la red produciéndose intencionalmente intencionalmente condensados que son condensados que son retirados por medio de un retirados por medio de un separador centrífugo.separador centrífugo.

Solo pueden ser utilizados en Solo pueden ser utilizados en sitios donde el punto de rocío sitios donde el punto de rocío sea mayor o igual a 0 sea mayor o igual a 0 00C ya C ya que de lo contrario el agua se que de lo contrario el agua se congela y obstruye la tubería.congela y obstruye la tubería.

Figura 10 Figura 10 Secadores Secadores

RefrigeradosRefrigerados

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FUNCIONAMIENTFUNCIONAMIENTO. O.   

Circuito de Aire:.-El aire entra al secador, en Circuito de Aire:.-El aire entra al secador, en caso de existir un preenfriador y un caso de existir un preenfriador y un postcalentador, sufre preenfriamiento, luego postcalentador, sufre preenfriamiento, luego pasa al evaporador, donde es retirado una gran pasa al evaporador, donde es retirado una gran cantidad de calor a consecuencia de lo cual cantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamiento, generándose una sufre un brusco enfriamiento, generándose una gran cantidad de condensado, posteriormente gran cantidad de condensado, posteriormente pasa a través del separador donde se retira el pasa a través del separador donde se retira el agua liquida. Finalmente si hay un preenfriador agua liquida. Finalmente si hay un preenfriador – postcalentador, pasa por el lado contrario de – postcalentador, pasa por el lado contrario de este, ganando temperatura, para así salir del este, ganando temperatura, para así salir del equipo con una temperatura cercana a la del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente.ambiente.

Se comprende mejor si se separan los Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor.fluidos que intercambian calor.

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--Circuito de refrigeranteCircuito de refrigerante..

El refrigerante sale del compresor como un gas a El refrigerante sale del compresor como un gas a alta presión y alta temperatura, luego pasa al alta presión y alta temperatura, luego pasa al condensador donde es enfriado lo suficiente para condensador donde es enfriado lo suficiente para que cambie a estado liquido, posteriormente pasa que cambie a estado liquido, posteriormente pasa por la válvula de expansión donde disminuye por la válvula de expansión donde disminuye radicalmente su presión, perdiendo temperatura, radicalmente su presión, perdiendo temperatura, dicho liquido va entonces al evaporador, donde hay dicho liquido va entonces al evaporador, donde hay un intercambio de calor con el aire, retirándose una un intercambio de calor con el aire, retirándose una gran cantidad de calor de este, el cual es ganado gran cantidad de calor de este, el cual es ganado por el refrigerante produciéndose un cambio de por el refrigerante produciéndose un cambio de estado de liquido a vapor. Finalmente regresa al estado de liquido a vapor. Finalmente regresa al compresor dando inicio de nuevo al ciclo. compresor dando inicio de nuevo al ciclo.

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PARTESPARTES::

• Refrigerante. Refrigerante. • Compresor de Compresor de

refrigeración. refrigeración. • Condensador.Condensador.• Válvula de expansión. Válvula de expansión. • Evaporador. Evaporador. • Separador Centrífugo. Separador Centrífugo. • Preenfriador y Preenfriador y

postcalentador de aire. postcalentador de aire. • Válvula de expansión Válvula de expansión

termostática. termostática. • Válvula by-pass de gases Válvula by-pass de gases

calientes. calientes. • Válvula Válvula

supercalentadora .supercalentadora .• Subenfriador de liquido.Subenfriador de liquido.

Mantenimiento.Mantenimiento. El mantenimiento de El mantenimiento de

estos equipos es estos equipos es complejo por que complejo por que manejan muchos manejan muchos elementos, en caso de elementos, en caso de no tener catalogo del no tener catalogo del equipo seguir las equipo seguir las indicaciones de indicaciones de mantenimiento mantenimiento recomendadas en para recomendadas en para cada uno de las partes cada uno de las partes que conforman este que conforman este equipo.equipo.

54

2.-2.-REGENERATIVREGENERATIV

OS.OS.

Funcionan bajo un principio diferente que Funcionan bajo un principio diferente que permite que alcancen puntos de rocío por permite que alcancen puntos de rocío por debajo de 0 debajo de 0 00C. Trabajan utilizando C. Trabajan utilizando materiales desecantes, que son aquellos materiales desecantes, que son aquellos que tienen, la propiedad de adsorber agua, que tienen, la propiedad de adsorber agua, capacidad que se va perdiendo al irse capacidad que se va perdiendo al irse saturando de esta, pero la cual pueden saturando de esta, pero la cual pueden recuperar regenerándose, mediante recuperar regenerándose, mediante diversos métodos, los cuales dependen del diversos métodos, los cuales dependen del material desecante empleado.material desecante empleado.

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Los principales Los principales métodos de métodos de regeneración son: regeneración son:

• Sin Calor:Sin Calor:

-Atmosférico.-Atmosférico.

-Vacío.-Vacío.

-Soplado. -Soplado. • Con Calor. Con Calor.

-Calentadores -Calentadores internos. internos.

-Calentadores -Calentadores Externos. Externos.

-Calor de compresión.-Calor de compresión.

• MantenimientoMantenimiento.-.-

Requieren un Requieren un mantenimiento mantenimiento frecuente y los frecuente y los materiales desecantes materiales desecantes se van deteriorando, se van deteriorando, por diversas causas por diversas causas tales como la tales como la contaminación del contaminación del aceite, corrosión aceite, corrosión química, erosión ante química, erosión ante el paso de aire, el paso de aire, regeneración regeneración incompleta etc.  incompleta etc.  

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TANQUES DE ALMACENAMIENTO TANQUES DE ALMACENAMIENTO

1.1. Permite absorber las pulsaciones inherentes al Permite absorber las pulsaciones inherentes al sistema de compresión reciprocante, a la vez sistema de compresión reciprocante, a la vez que suministra una superficie grande de que suministra una superficie grande de intercambio de calor que permite disminuir intercambio de calor que permite disminuir parcialmente la alta temperatura del aire parcialmente la alta temperatura del aire luego de la compresión. También absorbe luego de la compresión. También absorbe sobrepicos de consumo alto y de corta sobrepicos de consumo alto y de corta duración ocasionados por aplicaciones que duración ocasionados por aplicaciones que requieren grandes cantidades de aire en requieren grandes cantidades de aire en lapsos cortos de tiempo; permitiendo de esta lapsos cortos de tiempo; permitiendo de esta manera tener no tener un compresor manera tener no tener un compresor sobredimensionado para satisfacer las sobredimensionado para satisfacer las demandas.demandas.

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MantenimieMantenimiento.nto.

Revisar que la válvula de seguridad se abra a una presión Revisar que la válvula de seguridad se abra a una presión un 20% mayor que la presión máxima del sistema y que un 20% mayor que la presión máxima del sistema y que tenga una capacidad de evacuación mayor a la de los tenga una capacidad de evacuación mayor a la de los compresores. Si no existe debe instalarse un manhole de compresores. Si no existe debe instalarse un manhole de inspección, un sistema de evacuación de condensado inspección, un sistema de evacuación de condensado automático, un by-pass para mantenimiento y un automático, un by-pass para mantenimiento y un manómetro confiable. Algunas veces se colocan medidores manómetro confiable. Algunas veces se colocan medidores de temperatura y doble manómetro (de reserva). El de temperatura y doble manómetro (de reserva). El principal aspecto es la seguridad, ya que estos elementos principal aspecto es la seguridad, ya que estos elementos son bombas en potencia. Las rutinas de mantenimiento se son bombas en potencia. Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidad, verificándose el deben realizar con adecuada periodicidad, verificándose el estado de los elementos de seguridad realizándose estado de los elementos de seguridad realizándose inclusive ensayos no destructivos tales como ultrasonido y inclusive ensayos no destructivos tales como ultrasonido y radiografías para verificar el óptimo estado de los mismos. radiografías para verificar el óptimo estado de los mismos.

El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a El mantenimiento que se le realiza al tanque se limita a una limpieza interior en muy escasas ocasiones, además de una limpieza interior en muy escasas ocasiones, además de la verificación constante de las purgas.la verificación constante de las purgas.

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2.-UNIDADES DE 2.-UNIDADES DE MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO

Este aditamento esta Este aditamento esta compuesto por un filtro de compuesto por un filtro de partículas de baja eficiencia, partículas de baja eficiencia, un regulador con manómetro y un regulador con manómetro y un lubricador; su función un lubricador; su función principales es la de principales es la de acondicionar una corriente acondicionar una corriente determinada para su uso en determinada para su uso en una maquina.una maquina.

El filtro de partículas sirve El filtro de partículas sirve para eliminar algunos para eliminar algunos contaminantes de tipo sólido, contaminantes de tipo sólido, el regulador se encarga de el regulador se encarga de disminuir la presión y el disminuir la presión y el lubricador dosifica una lubricador dosifica una cantidad requerida en algunas cantidad requerida en algunas ocasiones por el equipo. ocasiones por el equipo.

Figura 11. Unidad de Figura 11. Unidad de Mantenimiento.Mantenimiento.

59

MantenimientMantenimientoo

El mantenimiento de las válvulas acondicionadoras de El mantenimiento de las válvulas acondicionadoras de presión es de cierta manera más complejo que el presión es de cierta manera más complejo que el del resto de elementos de la unidad. Dicho del resto de elementos de la unidad. Dicho mantenimiento se basa en las pruebas de fuga de mantenimiento se basa en las pruebas de fuga de aire las cuales consisten principalmente en aire las cuales consisten principalmente en suministrarle aire a altas presiones al regulador por suministrarle aire a altas presiones al regulador por sus dos entradas. Si suministramos una alta presión sus dos entradas. Si suministramos una alta presión sólo a la entrada del regulador, no debe fluir aire sólo a la entrada del regulador, no debe fluir aire hacia la salida. Esto se comprueba palpando el hacia la salida. Esto se comprueba palpando el ducto de salida con el dedo húmedo. La otra prueba ducto de salida con el dedo húmedo. La otra prueba que se realiza es calibrando el resorte para una que se realiza es calibrando el resorte para una máxima presión de salida y suministrándole sólo máxima presión de salida y suministrándole sólo aire a presión por la salida. Si esta es inferior a la aire a presión por la salida. Si esta es inferior a la máxima del resorte, no debería salir aire por el máxima del resorte, no debería salir aire por el ducto opuesto de la válvula (la entrada).ducto opuesto de la válvula (la entrada).

60

III.-PREPARACIÓN Y III.-PREPARACIÓN Y TRATAMIENTO DEL AIRE.TRATAMIENTO DEL AIRE.

En la práctica, la calidad del aire En la práctica, la calidad del aire comprimido desempeña un papel comprimido desempeña un papel primordial, tanto en algunas aplicaciones primordial, tanto en algunas aplicaciones de producción propiamente dicha como de producción propiamente dicha como por ejemplo el sector de alimentos, como por ejemplo el sector de alimentos, como en la parte del mantenimiento y en la parte del mantenimiento y conservación de los equipos y accesorios conservación de los equipos y accesorios de la red de aire comprimido.de la red de aire comprimido.

61

IMPUREZAS IMPUREZAS Las impurezas en forma de partículas de suciedad u óxido, Las impurezas en forma de partículas de suciedad u óxido,

residuos de aceite lubricante y humedad dan origen residuos de aceite lubricante y humedad dan origen muchas veces a averías en las instalaciones neumáticas muchas veces a averías en las instalaciones neumáticas y a la destrucción de los elementos neumáticos.y a la destrucción de los elementos neumáticos.

Mientras que la mayor separación del agua de Mientras que la mayor separación del agua de condensación tiene lugar en el separador, después de la condensación tiene lugar en el separador, después de la refrigeración, la separación fina, el filtrado y otros refrigeración, la separación fina, el filtrado y otros tratamientos del aire comprimido se efectúan en el tratamientos del aire comprimido se efectúan en el puesto de aplicación.puesto de aplicación.

Para evitar las impurezas, se debe procurar un filtrado Para evitar las impurezas, se debe procurar un filtrado correcto del aire aspirado por el compresor, la correcto del aire aspirado por el compresor, la utilización de compresores exentos de aceite es una utilización de compresores exentos de aceite es una buena alternativa.buena alternativa.

MANTENIMIENTO.MANTENIMIENTO.Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables Limpiar los filtros reutilizables y sustituir los desechables

tanto en la aspiración como en la impulsión (Pre y post tanto en la aspiración como en la impulsión (Pre y post filtros).filtros).

Los filtros sucios incrementan el consumo energético y el Los filtros sucios incrementan el consumo energético y el consumo de aire.consumo de aire.

62

TRATAMIENTO DE LA TRATAMIENTO DE LA HUMEDAD HUMEDAD

Hay que dedicar especial atención a la humedad que Hay que dedicar especial atención a la humedad que contiene el aire comprimido.contiene el aire comprimido.

El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire El agua (humedad) llega al interior de la red con el aire que aspira el compresor. La cantidad de humedad que aspira el compresor. La cantidad de humedad depende en primer lugar de la humedad relativa del depende en primer lugar de la humedad relativa del aire, que -a su vez depende de la temperatura del aire aire, que -a su vez depende de la temperatura del aire y de las condiciones climatológicas.y de las condiciones climatológicas.

La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un mun m33 de aire. de aire.

El grado de saturación es la cantidad de agua que un mEl grado de saturación es la cantidad de agua que un m33 de aire puede absorber, como máximo, a la de aire puede absorber, como máximo, a la temperatura considerada. La humedad es entonces temperatura considerada. La humedad es entonces del 100%, como máximo (temperatura del punto de del 100%, como máximo (temperatura del punto de rocío).rocío).

El diagrama de la Figura 13 se muestra la saturación del El diagrama de la Figura 13 se muestra la saturación del aire en función de la temperatura. aire en función de la temperatura. 

63

Figura 12Figura 12CarácteristicaCarácteristicas del punto de s del punto de

rocíorocío

64

1.-SECADO POR 1.-SECADO POR ABSORCIÓN.ABSORCIÓN.

El secado por absorción es un procedimiento El secado por absorción es un procedimiento puramente químico. El aire comprimido pasa puramente químico. El aire comprimido pasa a través de un lecho de sustancias secantes. a través de un lecho de sustancias secantes. En cuanto el agua o vapor de agua entra en En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto con dicha sustancia, se combina contacto con dicha sustancia, se combina químicamente con ésta y se desprende como químicamente con ésta y se desprende como mezcla de agua y sustancia secante. mezcla de agua y sustancia secante.

En el procedimiento de absorción se distingue:En el procedimiento de absorción se distingue:• Instalación simple. Instalación simple. • Reducido desgaste mecánico, porque el Reducido desgaste mecánico, porque el

secador no tiene piezas móviles. secador no tiene piezas móviles. • No necesita aportación de energía exterior.No necesita aportación de energía exterior.

65

MantenimieMantenimiento:nto:

• La mezcla de agua y sustancia secante tiene La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente del que ser eliminada regularmente del absorbedor. Ello se puede realizar manual o absorbedor. Ello se puede realizar manual o automáticamente.automáticamente.

• Con el tiempo se consume la sustancia secante, Con el tiempo se consume la sustancia secante, y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4 y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4 veces al año). Al mismo tiempo, en el secador veces al año). Al mismo tiempo, en el secador por absorción se separan vapores y partículas por absorción se separan vapores y partículas de aceite. No obstante, las cantidades de de aceite. No obstante, las cantidades de aceite, si son grandes, influyen en el aceite, si son grandes, influyen en el funcionamiento del secador. Por esto conviene funcionamiento del secador. Por esto conviene montar un filtro fino delante de éste.montar un filtro fino delante de éste.

66

2.-SECADO POR 2.-SECADO POR ADSORCIÓNADSORCIÓNEste principio se basa en un proceso físico. (Adsorber: Este principio se basa en un proceso físico. (Adsorber:

Deposito de sustancias sobre la superficie de cuerpos Deposito de sustancias sobre la superficie de cuerpos sólidos.)sólidos.)

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas. Se compone de casi un 100% de forma de perlas. Se compone de casi un 100% de dióxido de silicio. En general se le da el nombre de Gel.dióxido de silicio. En general se le da el nombre de Gel.

La misión del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de La misión del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua. El aire comprimido húmedo se hace pasar a agua. El aire comprimido húmedo se hace pasar a través del lecho de gel, que fija la humedad.través del lecho de gel, que fija la humedad.

La capacidad adsorbente de un lecho de gel es La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada. Si está saturado, se regenera de naturalmente limitada. Si está saturado, se regenera de forma simple. A través del secador se sopla aire forma simple. A través del secador se sopla aire caliente, que absorbe la humedad del material de caliente, que absorbe la humedad del material de secado. El calor necesario para la regeneración puede secado. El calor necesario para la regeneración puede aplicarse por medio de corriente eléctrica o también aplicarse por medio de corriente eléctrica o también con aire comprimido caliente.con aire comprimido caliente.

Disponiendo en paralelo dos secadores, se puede emplear Disponiendo en paralelo dos secadores, se puede emplear uno para el secado del aire, mientras el otro se uno para el secado del aire, mientras el otro se regenera (soplándolo con aire caliente).regenera (soplándolo con aire caliente).

67

3.-SECADO POR 3.-SECADO POR ENFRIAMIENTO.ENFRIAMIENTO.

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de una reducción de la temperatura del punto de rocío.principio de una reducción de la temperatura del punto de rocío.

Se entiende por temperatura del punto de rocío aquella a la que Se entiende por temperatura del punto de rocío aquella a la que hay que enfriar un gas, al objeto de que se condense el vapor de hay que enfriar un gas, al objeto de que se condense el vapor de agua contenido. El aire comprimido a secar entra en el secador agua contenido. El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor de aire-pasando primero por el llamado intercambiador de calor de aire-aire.aire.

El aire caliente que entra en el secador se enfría mediante aire El aire caliente que entra en el secador se enfría mediante aire seco y frío proveniente del intercambiador de calor seco y frío proveniente del intercambiador de calor (vaporizador).(vaporizador).

El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor, a través del separador.Este aire preenfriado pasa por el calor, a través del separador.Este aire preenfriado pasa por el grupo frigorífico (vaporizador) y se enfría más hasta una grupo frigorífico (vaporizador) y se enfría más hasta una temperatura de unos 274,7 K (1,7 °C) En este proceso se temperatura de unos 274,7 K (1,7 °C) En este proceso se elimina por segunda vez el agua y aceite condensados.elimina por segunda vez el agua y aceite condensados.

Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino, al objeto de eliminar nuevamente partículas de filtro fino, al objeto de eliminar nuevamente partículas de suciedad.suciedad.

68

IV.-ERRORES Y IV.-ERRORES Y RECOMENDACIONES.RECOMENDACIONES.

1.-RECOMENDACIONES1.-RECOMENDACIONES

• Recomendaciones para el diseño de una red de Recomendaciones para el diseño de una red de aire comprimido: ver numeral 1.4. aire comprimido: ver numeral 1.4.

• En el tendido de las tuberías debe cuidarse, En el tendido de las tuberías debe cuidarse, sobre todo, de que la tubería tenga un descenso sobre todo, de que la tubería tenga un descenso en el sentido de la corriente, del 1 al 2%. Así se en el sentido de la corriente, del 1 al 2%. Así se evita que el agua condensada que posiblemente evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tubería principal llegue a en encuentre en la tubería principal llegue a través de las tomas. Para recoger y vaciar el través de las tomas. Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberías agua condensada se disponen tuberías especiales en la parte inferior de la principal. especiales en la parte inferior de la principal.

• El cuarto de máquinas debe tener diferentes El cuarto de máquinas debe tener diferentes elementos aparte del compresor:elementos aparte del compresor:

69

Figura 13. elementos del Figura 13. elementos del cuarto de maquinas en cuarto de maquinas en

una red de aire una red de aire comprimido.comprimido.

Por esta razón se dispone Por esta razón se dispone de enfriador, secador, de enfriador, secador, separador de humedad separador de humedad y filtros además de una y filtros además de una válvula de seguridad y válvula de seguridad y un tanque (para evitar un tanque (para evitar los pulsos de presión) los pulsos de presión) para el caso de para el caso de compresores normales compresores normales ya que si se coloca un ya que si se coloca un compresor de tornillo compresor de tornillo este podría suministrar este podría suministrar aire continuo sin aire continuo sin necesidad de tanques. necesidad de tanques. (Figura 13).(Figura 13).

70

• Vale la pena anotar que la presión de trabajo Vale la pena anotar que la presión de trabajo necesaria para el sistema de producción de la necesaria para el sistema de producción de la planta, es la presión obtenida después de estos planta, es la presión obtenida después de estos elementos.elementos.

• Se recomienda la utilización de tanques de Se recomienda la utilización de tanques de almacenamiento de 1 a 1.5 ftalmacenamiento de 1 a 1.5 ft3 3 (28.3 a 42.5 lt) por (28.3 a 42.5 lt) por cada 10 cfm (283.1685 lt/min) de capacidad del cada 10 cfm (283.1685 lt/min) de capacidad del compresor para soportar de manera adecuada compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda y las pulsaciones los aumentos en la demanda y las pulsaciones existentes. existentes.

• A continuación se presenta un cuadro de A continuación se presenta un cuadro de diagnóstico para las líneas de distribución de diagnóstico para las líneas de distribución de aire (Tabla 3).aire (Tabla 3).

71

TIPO DE LÍNEA

POSIBLE CAUSA DEL PROBLEMA

SOLUCIÓN

Sistema de líneas rígidas

Peso muerto de la tubería

Añadir más apoyos

Expansión y contracción

Usar apoyos que permitan desplazamiento lateral de

los tubos.

Presión internaProveer apoyos adecuados para prevenir movimiento y

flexión.

Fugas

Todas las juntas de tubería deben estar hechas aprox.

Reemplazar válvulas y accesorios defectuosos.Si es causado por daños, revisar las condiciones ambientales

y proteger zonas vulnerables.Demasiada agua en

las tuberías de las aplicaciones

Revisar que las purgas sean adecuadas y estén en los

lugares correctos.

72

TIPO DE LÍNEA

POSIBLE CAUSA DEL PROBLEMA

SOLUCIÓN

Líneas flexibl

es

Fugas

Revisar deterioro en las juntas de los

extremos.Proteger mangueras sujetas a difíciles

condiciones ambientales.Considerar el

uso de líneas en espiral que se recogen automáticamente.

Excesiva caída de presión

Revisa manguera por agujeros.

Asegurarse que el tamaño de la manguera sea el adecuado.

Tabla 3 diagnostico de las líneas de Tabla 3 diagnostico de las líneas de distribución de aire.distribución de aire.

73

• Se debe tener en cuenta que la causa más grande Se debe tener en cuenta que la causa más grande de caída de presión son filtros saturados. En una de caída de presión son filtros saturados. En una línea de distribución bien diseñada es aceptable línea de distribución bien diseñada es aceptable una caída del 10% de presión. No incrementar el una caída del 10% de presión. No incrementar el valor de la regulación de presión para compensar valor de la regulación de presión para compensar las pérdidas; en vez de ello, revise las posibles las pérdidas; en vez de ello, revise las posibles causas del problema. causas del problema.

• Se recomienda una inspección periódica del Se recomienda una inspección periódica del sistema para que este siempre activo dando sistema para que este siempre activo dando productividad. productividad.

• Se debe disponer de un plano de planta y un Se debe disponer de un plano de planta y un plano isométrico de la instalación con plano isométrico de la instalación con dimensiones de tubería e indicación de los dimensiones de tubería e indicación de los elementos y accesorios.elementos y accesorios.

74

• Disponer de una ficha técnica física y digital en Disponer de una ficha técnica física y digital en donde se registre la fecha de revisión de todos los donde se registre la fecha de revisión de todos los elementos, recomendaciones del fabricante y/o elementos, recomendaciones del fabricante y/o instalador, al igual que el registro de los fallos, sus instalador, al igual que el registro de los fallos, sus causas, reparaciones y fechas del suceso. causas, reparaciones y fechas del suceso.

• Ubicar llaves de paso en las tuberías que permitan Ubicar llaves de paso en las tuberías que permitan independizar ramales. independizar ramales.

• No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya No dejar mangueras de los equipos en el suelo ya que los sistemas de transporte dentro de la planta que los sistemas de transporte dentro de la planta pueden ocasionar averías a veces imperceptibles. pueden ocasionar averías a veces imperceptibles.

• Evitar fugas de aire (5 a 10 %), caídas de presión a Evitar fugas de aire (5 a 10 %), caídas de presión a lo largo de la instalación (2% la presión del lo largo de la instalación (2% la presión del compresor) y mínima cantidad de agua en la red. compresor) y mínima cantidad de agua en la red.

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2.-ERRORES.2.-ERRORES.• Creer que se puede compensar la insuficiencia de Creer que se puede compensar la insuficiencia de

caudal de aire de un compresor aumentando la caudal de aire de un compresor aumentando la capacidad de reserva de aire por medio de tanques. capacidad de reserva de aire por medio de tanques. Estos tienen como función regular el caudal y Estos tienen como función regular el caudal y evitar cambios bruscos en la presión. El uso de evitar cambios bruscos en la presión. El uso de tanques solo es justificable cuando se necesita gran tanques solo es justificable cuando se necesita gran volumen de aire en un periodo de tiempo muy volumen de aire en un periodo de tiempo muy corto. corto.

• Elevar la presión de trabajo para suplir la falta de Elevar la presión de trabajo para suplir la falta de aire de suministro. Esta aumenta un poco la aire de suministro. Esta aumenta un poco la reserva de aire pero a un costo en Kw. muy alto. reserva de aire pero a un costo en Kw. muy alto.

• ·Diseñar la tubería enterrada o subterránea sin que ·Diseñar la tubería enterrada o subterránea sin que sea un caso especial. sea un caso especial.

No ajustar herramientas ni inspeccionar No ajustar herramientas ni inspeccionar constantemente la caída de presión. Fugas constantemente la caída de presión. Fugas pequeñas son imperceptibles debido a que el aire pequeñas son imperceptibles debido a que el aire es inodoro y no es visible. es inodoro y no es visible.