AUT2 Prod y Tratam Aire

8/15/2019 AUT2 Prod y Tratam Aire

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AUTOMATIZACIÓNICM - 363

Neumática

Producción y Tratamiento del aire


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Requisitos de calidad aire comprimido

• Presión

• Cantidad

• Contenido de agua

• Contenido de partículas

• Contenido de aceite

• Esterilidad


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Clasificación de grados de calidad airecomprimido

Grado Impurezas sólidas Contenido deagua

Contenido deaceite

Tamañopartícula

[! m]

Concentración departículas [mg/m 3]

Punto de cond.a presión [ºC] [mg/m 3]

1 0,1 0,1 -20 Sin lubricación

2 1 1 2 0,01

3 5 5 10 0,1 4 50 - - 1

5 - - - 5

6 - - - 25


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Tipo de aplicación v/s grado de calidad airecomprimido

Aplicación Grado partículassólidas

Grado agua Grado aceite

Aire parainstrumentación

2 1 4

Equipamiento minero 3 2 6

Sopleteado de pintura 2 1 5

Industria alimenticia 3 3 3

Aire industrial 4 3 6 Herramientas

neumáticas 3 3 6

Sistemas de control 4 2 5


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Sistema neumático básico

• Compresión• Acumulación

• Secado yacondicionamiento

• Distribución• Operación


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Componentes - Sistema neumático básicoProducción de Aire

Unidad compresor

• Compresor

• Motor eléctrico

• Presostato

• Válvula antirretorno

• Acumulador (?)

• Manómetro

• Purga

• Válvula de seguridad

• Secador

• Filtro de línea


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Componentes – Sistema neumático básicoSistema de utilización de aire

• Purga de aire

• Purga de agua

• Unidad de acondicionamiento FRL (filtro, regulador ylubricación)

• Válvula direccional

• Controlador de velocidad


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Sistema neumático básicoCompresión


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Tipos de Compresores


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Compresor de pistón

Sistema de una etapa


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Compresor de pistón

Sistema de dos etapas


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Simbología de un compresor

Compresor de caudal odesplazamientoconstante.

Siempre de un solo sentido degiro y dirección de flujo.

• ¡Atención! Simbología es la misma para todos los tiposde compresores.

• En la práctica, todos los elementos del circuito sedefinen en el plano del diseño (tipo de compresor,presión, caudal, entre otros).


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Compresor de membrana – Émbolo oscilante

• Usado en hospitalese industriafarmacéutica,alimenticia y química!

• ¿Por qué?


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Compresor de tornillo – Émbolo oscilanterotativo


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Compresor de tornillo


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Características compresor de tornillo


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Compresor Roots

• Mueve aire sincambiar su volumen.

• Permite movergrandes caudales.

• Aire se mueve entrelos elementos y lasparedes de lacarcasa.


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Turbocompresores

Axial Radial


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Selecciónde compresor


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Sistema neumático básico Acumulación


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Acumulador

Simbología Acumulador


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Acumuladores

Vo=0,25 x Q nZ(P 1-P 2)

• ¿Cómo determinar tamaño de acumulador para

que el compresor no esté siempre trabajando?

• Se requiere el caudal de trabajo (Qn), diferenciaentre presiones máximas y mínimas (P1 y P2) y el

número de veces que se quiere que el compresorfuncione (Z).


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Qn = 20 [m 3/min]

P1 – P2 = 1 [bar]

Z = 20 [veces/hora]

Vo = ??

Vo=0,25 x Q n = 0,25 x 20 x 60 = 15 [m 3]

Z(P 1-P 2) 20 x 1

Ejemplo


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Compresor - Acumulador

¿Presión de servicio y presión de trabajo?


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Acumulador Vertical


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Características acumulador vertical


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Sistema neumático básicoProtección


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Elementos de protección

=


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Composición del aire

• Nitrógeno (78%)• Oxígeno (21%)• Argón (0,9%) + otros

• Lo que nos importa:• Vapor de agua (oxidación)• Polvo (desgaste)• Vapor de aceite (explosión)


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Tratamiento del aire

Impurezas delaire

Efectos nocivosimpurezas

Tratamiento delaire

Vapor de agua Oxidación Secado

Polvo Desgaste Filtrado

Vapor de aceitedel compresor

Peligro de explosión Secado químico


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Conceptos básicos

Humedad relativa = Humedad absoluta x 100 [%]Grado de saturación

Humedad absoluta : Cantidad de H 2O contenida en un m3

de aire.

Grado de saturación : Cantidad de agua que 1 m 3 de aire

puede absorber a cierta temperatura.


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Punto de Rocío


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Secador

• Objetivo: Eliminar agua contenida en el aire.

• Existen 3 métodos !

Secado

Absorción

(químico)

Adsorción

(físico)

Enfriamiento

(refrigeración)


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Secado por absorción


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Secado por adsorción


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Secado por enfriamiento


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Ejemplo: Instalación típica de compresor yde sistema de tratamiento del aire


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Sistema neumático básico Acondicionamiento


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Filtros

• Separan impurezas sólidas y líquidas del aire.

• Son seleccionados en función del tamaño de laspartículas en el aire y el caudal necesario.

• El más usado es el filtro ciclónico mecánico !

¡ !


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Simbología de filtros

• Filtro de aire

• Filtro de aire conpurga manual

• Filtro de aire conpurga automática


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Filtro de aire con purga manual


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Regulador de presión• Permite obtener una presión de trabajo constante,

independiente de fluctuaciones.

• La presión regulada no puede ser mayor a lasuministrada.

Simbología regulador de presión


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Regulador de presión(sin orificio de escape)

R l d d ió


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Regulador de presión(con orificio de escape)


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Lubricador

Simbología lubricador

• Proporcionales.

• Micro-niebla.

• Por inyección (para herramientas neumáticas rotativas).


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Lubricador

Principio de Bernoulli


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Lubricador


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Distribución del aire

¿Cómo llega el aire a los distintoselementos?

b ó d l


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Distribución del aire(Red abierta)


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Salidas de aire y agua

Aire Agua


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Distribución del aire(Red cerrada)

Distribución del aire


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Distribución del aireejemplo

i l d b í


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Material de tuberías

• Tubería de acero negro.

• Tubería de acero galvanizado.

• Tubería de acero inoxidable.

• Tubería de cobre.

• Tubería de plástico.

Si d ió


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Sistemas de conexión

a. Unión medianteasiento cónico.

b. Racor recto para tuboplástico o de goma.

c. Id. b.

d. Unión se asegura porcasquillo roscado.

e. Casquillo bicono.

f. Para tubo plástico o degoma.

Si t d ió t b fl ibl d


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Sistema de conexión para tubos flexibles deplástico

l ó d á d b í


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Selección diámetro de tubería

• Caudal

• Longitud de las tuberías

• Pérdida de presión (admisible) – 0,1[bar]

• Presión de servicio

• Cantidad de estrangulamientos en la red


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Ejemplo

• Consumo Q = 16 [m3

/min] = 960 [m3

/h]• Longitud red L = 280 [m]• Presión de servicio P = 8 [bar]• Pérdida admisible de presión " P = 0,1 [bar]

Incluye además1. 1 válvula de cierre2. 5 codos normales

3. 6 piezas en T



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L i d


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Longitudessupletorias

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