Neumatica básica

CONCEPTOS BASICOS Neumática

Sergio Leonardo Fonseca Mancera

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

VENTAJAS:

Ciencia que estudia los movimientos, aplicaciones y procesos del aire.

NEUMATICA:

Mezcla de diferentes elementos químicos (78.08% N, 20.95% O, 0.97% otros).

AIRE:

Abundante, Económico, Compresible, Transporte, Limpio, Almacenable, Temperatura, Antideflagrante.

Aire el cual se encuentra a una presión mayor a la presión atmosférica local

AIRE COMPRIMIDO:

14.7 PSI

AIRE

AIRE

AIRE

AIRE

14.7 PSI

14.7 PSI

14.7 PSI

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

PRESION Y ALTITUD

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

CORRECCION POR ALTITUD

Los Diseños de Maquinaria se hacen según condiciones estándar. A todo equipo que use Aire se le debe hacer una corrección de su capacidad según las condiciones atmosféricas del lugar donde va a trabajar. Este cálculo es independiente del tipo de máquina; depende de los factores: Altitud sobre el Nivel del Mar (Presión Atmosferica local) Temperatura Humedad relativa

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

Forma Empírica

Densidad del Aire Vs Altitud

CORRECIÓN: -1% Capacidad por cada 100 mts

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

PRESIÓN VS CAUDAL

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

CAUDAL

CFM

35.3

m3/min lts/Seg

1 16.7

Flujo: Cantidad de fluido que atraviesa una sección dada, por unidad de tiempo. En la nomenclatura de compresores de usa pies^3/min. O m ^3/min

VOLUMEN TIEMPO

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

AIRE

El agua se mide en galones por minuto a una presión dada.

El aire se mide en pies cúbicos por minuto (CFM) a una presión dada.

El volumen de aire requerido (medido en CFM) determina el tamaño del compresor necesario para realizar el trabajo.

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

PRESIÓN

PSIG

14.5

BAR kPa

1 100

La presión ejercida por un fluido sobre una superficie, es el cociente entre la fuerza y la superficie que recibe su acción

FUERZA AREA

Kgf/cm2

1.02

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

El aire que ha sido comprimido sobre la presión atmosférica regresará a la presión atmosférica cuando se libere. Por lo tanto:

El aire comprimido es energía almacenada!

8 pies cúbicos de aire atmosférico a 14.7 PSIA

Si se acomodan en un espacio de un pie cúbico, tienen 100 PSI de presión mayores que el aire a presión atmosférica

Cuando se liberan a la atmósfera, regresan a 8 pies cúbicos y 14.7 PSIA y realizan trabajo!

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

AIRE COMPRIMIDO = ENERGIA NEUMATICA

El proceso de Comprimir un Gas, Aire, es un proceso de transformación de Energía. Este trabajo es realizado por una máquina conocida como Compresor.

Existen muchos tipos de compresores; la selección depende de la aplicación; basicamente de:

• Nivel de Presión

• Nivel de Caudal

Tipos Compresores

Paletas Rotativo

Centrifugo

Reciprocante

Tornillo Rotativo

CLASIFICACION GENERAL DE COMPRESORES

TIPOS DE COMPRESORES

TIPOS DE COMPRESORES

RECIPROCANTES PISTON: Altas Presiones, Mantenimiento costoso, Alto ruido, presión oscilante, Compactos y económicos para bajas cargas < 10 SCFM

DINAMICOS CENTRIFUGOS: Eficientes para altas cargas constantes > 2000 SCFM, Poco Mantenimiento, Bajo Ruido, Sensibles a contaminación, Costosos.

ROTATIVOS

DE TORNILLO: Silenciosos y de Operación Sencilla, Bajas Temperaturas finales, diferentes opciones de control, Amplio rango de aplicación según carga

DE LOBULOS: Alto ruido, bajas presiones altos caudales

CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA

Los 4 Servicios

1. Electricidad

2. Agua

3. Gas

4. Aire Comprimido

Sistema de Aire Comprimido

Conjunto de elementos requeridos para generar, tratar, distribuir y emplear el

Aire a presión en una planta o aplicación específica

Sistema de Aire Comprimido

Sistema de Aire Comprimido

Está Conformado por: Compresor (Generador) Tratamiento (Secador y Filtros) Distibución (Red neumática) Almacenamiento (Tanques ) Drenajes (Eliminación de condensados) Puntos de Aplicación (Consumo)

El sistema debe estar diseñado para proveer Aire a los procesos productivos de la planta de una manera Confiable, oportuna con la calidad optima requerida de tal forma que resulte eficiente y economicamente razonable.

Sistema de Aire Comprimido

Normalmente se piensa en compresores, pero un sistema está compuesto por diferentes elementos que trabajan en conjunto.

El sistema se divide en dos partes importantes:

Generación: Máquinas en el Cuarto de Compresores

Demanda: Puntos de Consumo del Aire Comp

Hace parte de las dos y las une la red de distibución

Para que el sistema sea energéticamnte eficiente, su diseño debe entender muy bien la interacción entre Generación y Demanda.

Sistema de Aire Comprimido

Sistema de Aire Comprimido

Para que el sistema sea energéticamnte eficiente, su diseño debe entender muy bien la interacción entre Generación y Demanda.

Sistema de Aire Comprimido DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO

El diseño de cualquier instalación de aire comprimido sigue una serie de pasos

secuenciales básicos. En general, se pueden describir de la siguiente manera:

1.- Localizar e identificar cada proceso, estación de trabajo, máquina o

equipamiento que utiliza aire comprimido dentro de la nave o recinto industrial

sobre el que se proyecta la ejecución de una red de suministro de aire

comprimido. Esta es la carga total que va a soportar la instalación a diseñar. Es

recomendable situarlos en un plano y hacer un listado detallado de los mismos.

2.- Determinar el consumo de aire que se necesita en cada uno de esos elementos.

3.- Determinar el valor de presión necesaria en cada uno de esos puntos de

consumo.

Sistema de Aire Comprimido

DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO

4.- Determinar los requisitos de cada elemento con respecto al máximo nivel de humedad, de partículas y de contenido en aceite que pueden admitir.

5.- Establecer el porcentaje de tiempo que estará operativo cada uno de esos elementos en un periodo de tiempo específico. Esto se conoce como el tiempo de

funcionamiento (duty cycle).

6.- Establecer el máximo número de puntos de consumo que pueden ser empleados de forma simultánea en cada línea de suministro, en la principal y en todo el proyecto. Esto se conoce como factor de carga (use factor or load factor).

7.- Estime un valor permisible de fugas.

Sistema de Aire Comprimido

DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO

8.- Incorpore un margen en caso de una ampliación futura de la instalación (cuando sea aplicable).

9.- Realice una distribución en planta preliminar (preliminar piping) y asigne caídas de presión y pérdidas.

10.- Seleccione el tipo de compresor, equipos de acondicionamiento, etc,

asegurándose de que se utilizan unidades consistentes.

11.- Ejecute el piping final y el tamaño de la red.

Sistema de Aire Comprimido

DRENAJE

DRENAJE

FILTRO MPF

R

FILTRO MPH

SECADOR