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TRATAMIENTO DE AIRE
Profesor: Miguel Villalobos
TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO
Aire comprimido
Clasificacin de la calidad de aire comprimido
Generacin de aire comprimido
Preparacin de aire comprimido
Equipos
En neumtica la energa es generada por el aire comprimido.
Este se obtiene mediante el uso de compresores para comprimir aire a presin atmosfrica desde 1/7 a de su volumen.
La energa liberada cuando la presin es librada puede llevar a cabo varias funciones:
Aire comprimido
Movimientos lineares > Cilindros
Movimientos rotatorios > Actuadores giratorios, motores
Funciones de conmutacin > Vlvulas
Medio de transporte > Pintado, barnizado, arenando
Con el propsito de asegurar estas funciones, varios requerimientos se han establecido para el aire comprimido Estos deben tomar en cuenta las caractersticas de diseo y las condiciones medio ambientales involucradas:
Aire seco para equipos sensibles.
Aire libre de aceite para el sector de control.
Aire estril para uso medicinal y alimenticio.
Aire lubricado para actuadores lineales rpidos.
Aire comprimido
Dependiendo de la localizacin geogrfica y de las condiciones ambientales, el aire contiene mayor o menor proporcin de contaminacin en forma de polvo, holln, suciedad, gases, bacterias y humedad, todos ellos concentrados al comprimirse el aire.
Durante el proceso de compresin, partculas metlicas, aceite carbonizado y aerosoles son generados en el compresor.
Durante el transporte de aire en las tuberas es posible que existan partculas de xidos, costras, residuos de soldadura y sellantes
Aire comprimido
En los sistemas neumticos se debe asegurar que las sustancias dainas sean reducidas al mnimo.
A largo plazo, el desempeo confiable de los equipos depende de la calidad del aire comprimido.
Aire comprimido
Calidad del aire comprimido
Por conveniencia prctica, se ha adoptado una clasificacin en cuanto a la calidad del aire comprimido.
Segn ISO y PNEUROP esta clasificacin se divide en:
Partculas slidas.
Contenido de agua.
Contenido de aceite.
Clase Tamao de partculas permitidas [micrones]
Concentracin mxima de partculas [mg/m3]
1 0.1 0.1
2 1 1
3 5 5
4 50 S/E
Partculas slidas
Calidad del aire comprimido
Clase Punto de rocio a presin
1 -20C
2 +2C
3 +10C
Contenido de agua
Calidad del aire comprimido
Clase Contenido mximo permitido [mg/m3]
1 Aire libre de aceite
2 0.01
3 0.1
4 1.0
5 5
6 25
Contenido de aceite
Calidad del aire comprimido
Aplicacin Partculas slidas
Contenido de agua
Contenido de aceite
Industria Farmacetica
1 1 2
Equipo minero 3 2 6
Pintado 2 1 5
Industria alimenticia 3 3 3
Aire de servicio 4 3 6
Herramientas neumticas
3 3 6
Requerimientos de calidad para aplicaciones tpicas
Calidad del aire comprimido
Generacin de aire comprimido
Dos principios son usados para generar aire comprimido:
Principio de desplazamiento El aire es comprimido por pistones reciprocantes, por diafragmas o tornillos.
Principio de flujo El aire es captado y acelerado por un impulsor . La energa de velocidad que
ha sido introducida, es convertida en presin.
Niveles de presin:
Los elementos neumticos han sido diseados para trabajar a presiones mximas de 8 a 10 bar.
Para una operacin econmica se debe trabajar a 6 bar.
Las prdidas entre la generacin y el punto final debe ser de 0.1 a 0.5 bar.
El compresor debe generar 6.5 a 7 bar
Generacin de aire comprimido
Cuando ocurren fluctuaciones de demanda se debe instalar un pulmn de aire para estabilizar la red y tener un reserva de aire siempre disponible.
Generacin de aire comprimido
La ubicacin y el tipo de compresor influye en
gran manera en la cantidad de partculas,
aceite y agua que son introducidas en el
sistema es por esto que el aire comprimido se
debe preparar adecuadamente para prevenir
daos en los equipos conectados a la red.
Una deficiencia en la preparacin del aire
comprimido conducir a:
Preparacin de aire comprimido
Rpido desgaste de los sellos, o-rings y
partes mviles en los cilindros y vlvulas.
Vlvulas de control con restos de aceite
en el cuerpo.
Silenciadores contaminados.
Alto nivel de condensado en el filtro de
aire y la lnea.
Preparacin de aire comprimido
Por qu aire comprimido seco?
El aire contiene una proporcin de humedad en forma de vapor de agua. A ms alta temperatura mayor la cantidad de vapor de agua que puede contener expresada en % de humedad relativa.
Si se alcanza un 100% de saturacin a una determinada temperatura, comienza la precipitacin de gotas de agua.
Preparacin de aire comprimido
Ejemplo:
Un compresor de una capacidad de 3000 scfm y 3 turnos, con condiciones de succin de 24C y 75 % de humedad relativa, absorve 1 lb de agua por cada 1000 ft3 de aire atmosfrico. Genera 540 gal/da de agua. Un post-enfriador a 37.7C remover 63% de la humedad [340 gal] y 200 gal. permaneceran en el sistema. Posteriores enfriamientos en las tuberas generaran mayor condensacin.
Preparacin de aire comprimido
Secador frigorfico de
aire El aire pasa por un
intercambiador de calor a
travs del cual circula un
refrigerante. Es as que es
posible alcanzar puntos de
roco entre 2C y 5C.
Antes de que el aire ingrese a la
red, este es calentado
nuevamente lo que le permite
absorber humedad.
Preparacin de aire comprimido
Eliminacin de aceite.
Debido al calor generado por la compresin, el aceite lubricante es
expulsado y carbonizado. Esto conduce a una accin abrasiva
que deteriora las vlvulas y cilindros.
El aceite es tambin depositado en las tuberas y despus de un
tiempo este es absorbido por el flujo.
Las tuberas para ser descontaminadas deben ser desmontadas.
Este problema se debe solucionar especificando el filtro de acuerdo
a la clase de calidad de aire segun ISO y PNEUROP.
Preparacin de aire comprimido
FILTROS DE LINEA
Tipo: LFMBA
Caractersticas:
Microfiltro de 1 micra para prefiltrado y proteccin. Y microfiltro 0.01 micras.
Drenaje automtico.
Proteccin metlica con manmetro diferencial.
Conexiones hasta G1
Eficiencia: 99.9999%
Caudal: 2600 lt/min
Equipos
FILTRO REGULADOR DE PRESION
Tipo: LFR
Capacidad: 5 o 40 micras.
Presin constante de trabajo.
Con purga manual y automtica.
Equipos
FILTRO
Tipo: LF
Capacidad: 5 o 40 micras.
Presin constante de trabajo.
Con purga manual y automtica.
Equipos
REGULADOR DE PRESION
Tipo: LR
Alto caudal
2 niveles de presin 7 y 12 bar
Manmetro incluido.
Equipos
LUBRICADOR
PROPORCIONAL
Tipo: LOE
Genera niebla de aceite
lubricante.
Alto caudal.
Relleno de aceite por
alimentacin superior.
Equipos
UNIDAD DE MANTENIMIENTO
Tipo: FRC
Combinacin de filtro regulador y lubricador proporcional.
Equipos
UNIDAD COMBINADA
Modular.
Amplio rango.
Equipos
SECADOR A MEMBRANA Datos Tcnicos:
Punto de roco: STD 40C
ECO 20C
Caudal (l/min) ECO1 50 STD1
40
ECO2 100 STD2 80
ECO3 200 STD3 160
ECO4 300 STD4
Fcil instalacin
Medidas; G1/8 a G1
Equipos