TALLER NEUMATICO

INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO DE APARATOS DE CLIMATIZACION Y FABRICACION DE SOPORTES METALICOS

PROFESOR:ANTONIO FERNANDEZ

REALIZADO POR: José López Sánchez

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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A la atención del profesor: El trabajo que presento no tiene ni el formato ni la intencionalidad de un proyecto clásico, pretendo más bien con él elaborar una guía de estudio y calculo de los componentes neumáticos, utilizando el caso que se plantea como ejemplo.

La gran cantidad de anexos, tablas y figuras en él presentados le confieren un carácter de manual de consulta para futuros cálculos.

• Para facilitar la navegación por el documento se han creado hipervínculos que permiten fácilmente volver al Índice principal, así como a los subíndices.

• Junto al trabajo se han elaborado y se adjuntan varias hojas Excel que en el futuro servirán para realizar cálculos de forma rápida y precisa.

• También y en formato flash, se han realizado animaciones de varios componentes y circuitos para mejor entendimiento de los temas tratados, estas animaciones están a disposición del profesor.

• Se ha realizado un diseño en tres dimensiones 3D, de todos y cada uno de los componentes, tuberías, planos y demás elementos de la nave-taller estructurados en capas para su mejor visualización. El archivo que los contiene en formato SketchUp esta disponible para su uso y visualización.

• Todos los planos también han sido exportados a formato DWG y DXF para poder ser abiertos y tratados con Autocard • Se ha realizado un video de la instalación y el taller en 3D en el que se recogen todos los puntos de interés, cotas, planta alzados, tuberías, maquinarias y un paseo virtual por la nave.

• Todo esta disponible en versión Word para su posible manipulación.

• Ha sido también montado en formato Pdf con protecciones para evitar copias no deseadas.

• Los datos de localización y fotografías de la zona son reales y recientes, así como los informes catastrales para asegurar la factibilidad del proyecto • El trabajo terminado se ha montado en Ebook (libro electrónico).

• Se ha reservado un espacio en un disco virtual (la nube) y a este trabajo se le ha asignado una dirección que se adjunta para facilitar su descarga.

Por último pedir disculpas por lo errores que el trabajo pueda contener y mostrar mi agradecimiento a mi profesor Antonio Fernández por sus sabias enseñanzas y comprensión con este viejo alumno.

Propiedad intelectual: El autor del presente proyecto renuncia a la propiedad intelectual de este documento liberándolo para su libre difusión Todo hombre, por naturaleza, desea saber Aristóteles (384AC-322AC) Filósofo griego

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INDICE

(Índice hipervínculado clic sobre el titulo para ir a la pagina)

1.- Memoria: 1.1Antecedentes 1.2Objeto 1.3Titular de la instalación 1.4Emplazamiento 1.5Descripción genérica de las instalaciones y su uso 1.6Legislación aplicable 2.- Cálculos 2.1Consideraciones previas 2.1.2. Consumo específico 2.1.3. Instalaciones y maquinaria 2.1.4. Coeficiente de utilización y simultaneidad 2.1.5. Capacidad de los compresores 2.1.6. Número de compresores 3.- SELECCIÓN DEL EQUIPO DE AIRE COMPRIMIDO 3.1 Pérdida de presión 3.2 Pérdidas de aire admisibles por fugas 3.3 Parámetros 3.4 Tuberías 3.4.1. Tubería principal 3.4.2. Tuberías secundarias 3.4.3. Tuberías de servicio 3.5 Cálculo de tuberías 3.6 Configuración de una red de aire comprimido

6 6 7 7 7 7 7 8 8 9 9 10 12 16 16 17 17 17 18 20 20 20 20 24

LISTA DE FIGURAS 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Figura 1. Componentes de una red de aire comprimido Figura 2. Cuestionarios de ayuda para el diseño de una red de aire comprimido Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire Figura 4. Configuración abierta y su inclinación Figura 5. Dirección del flujo en una red cerrada para una demanda característica Figura 6. Configuración Cerrada y su ausencia de inclinación Figura 7. Inclinación en una red de aire Figura 8 Ejemplo de una red y sus accesorios Figura 9 Postenfriadores Aire-Aire Figura 10 Postenfriador Aire-Agua Figura 11. Válvulas de Drenaje Automático Figura 12 Filtros

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VOLVER AL INDICE PRINCIPAL 13.

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17.

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19.

Figura 13 Secadores Refrigerados Figura 14. Unidad de Matenimiento Figura 15 Características del punto de rocío Figura 16 Secado por absorción Figura 17 Secado por adsorción Figura 18 secadores Ingersoll-Rand Figura 19 Secado por enfriamiento Figura 20 secadora Ingersoll-Rand Figura 21 elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido

ANEXOS

ANEXO I: SIMBOLOGÍA Y DESIGNACIÓN DE ELEMENTOS NEUMÁTICOS ANEXO II: GLOSARIO DE TÉRMINOS NEUMÁTICOS ANEXO III: PRINCIPALES PROVEEDORES Y FABRICANTES ANEXO IV: FESTO FLUIDSIM®: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS ANEXO V:ACONDICIONAMIENTO Y TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

ANEXO VI NORMATIVA Y NORMALIZACIÓN ANEXO VII REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS ANEXO VIII BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS ANEXO IX SEÑALIZACIÓN VINCULADA A INSTALACIONES PARA GENERACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE AIRE COMPRIMIDO.

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TABLAS GRÁFICOS Y MOMOGRAMAS

TABLA 1 AGUA EN EL AIRE COMPRIMIDO: HUMEDAD. TABLA 2 COMPARACIÓN ELECTRICIDAD

CON

LA

HIDRÁULICA

Y

LA

TABLA 3CANTIDAD DE AIRE QUE PASA A TRAVÉS DE UN ORIFICIO EN FUNCIÓN DE LA PRESIÓN DE ALIMENTACIÓN TABLA 4 PRINCIPALES ELEMENTOS Y SU CONSUMO EN UNA RED DE 6 BARES TABLA 5 DIFERENTES ELEMENTOS Y SU CONSUMO EN UNA RED DE 6 BARES TABLA 6 TAMAÑOS NORMALIZADOS LONGITUDES DE CARRERAS

DE

CILINDROS

Y

TABLA 7 CONSUMO DE AIRE PARA CILINDROS NEUMÁTICOS TABLA 8 CONSUMO DE AIRE (l/cm DE CARRERA) TABLA 9 RANGOS DE VELOCIDAD DE ÉMBOLOS Y MARGEN DE UTILIZACIÓN ECONÓMICA TABLA 10 NOMOGRAMA PARA EL CÁLCULO DE PÉRDIDA DE CARGA Y DIÁMETRO DE TUBERÍAS TABLA 11 LONGITUD DE TUBERÍA EQUIVALENTE ELEMENTOS UTILIZADOS EN CONDUCCIONES

PARA

TABLA 12 CAÍDA DE PRESIÓN DE AIRE [LIB/PULG2] (POR CADA 100 PIES DE TUBERÍA A P=100 LIB/PULG2) TABLA 13 RANGOS DE USO DE COMPRESORES TABLA 14 DIAGRAMA PARA EL CÁLCULO DE DEPÓSITOS VOLVER AL INDICE PRINCIPAL José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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TABLA 15 APLICACIÓN DEL NOMOGRAMA PARA EL CÁLCULO DEL CAUDAL TABLA 16 VALIDEZ PARA UTILIZACIÓN DE ELEMENTOS NEUMÁTICOS TABLA 17 NOMOGRAMA PARA DETERMINAR EL DIÁMETRO PROVISIONAL DE LAS TUBERÍAS. TABLA 18 NOMOGRAMA PARA LONGITUDES SUPLETORIAS TABLA 19 DIÁMETROS PARA TUBERÍAS TRANSAIR®

PLANOS

PLANO 1 REFERENCIA CATASTRAL Y PLANO DE SITUACIÓN PLANO 2 PLANO DE PLANTA ACOTADO PLANO3 DE PLANTA CON PUESTOS DE TRABAJO ACOTADO PLANO4 3D ISOMETRICO CON TUBERIAS ACOTADO PLANO5 3D ISOMETRICO BAJANTES PLANO6 3D ISOMETRICO BAJANTES ACOTADO PLANO7 3D DETALLES PLANO8 PLANTA DISTRIBUCION ELEMENTOS FOTOGRAFIAS DE LA ZONA 1 FOTOGRAFIAS DE LA ZONA 2 PLANOS ELECTRICIDAD

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1.- Memoria: 1.1 Antecedentes

La neumática está presente en cualquier proceso industrial, tanto manual como semiautomático, que requiera incrementar la producción. La automatización de los diferentes procesos industriales, releva al hombre de ciertas actividades, lo que ocasiona posibles pérdidas de puestos de trabajo en las empresas. Por esto, la sociedad industrial tiene ante sí un reto importante en crear nuevos puestos de trabajo, con mayor especialización del personal. Resulta paradójico que en los países más industrializados a nivel mundial las nuevas tecnologías han creado más puestos de trabajo que en el resto.

La progresiva sustitución de la energía humana por la neumática, hidráulica o eléctrica responde sobre todo al intento de minimizar costes de producción y automatizar los procesos industriales. De este modo, la neumática se ha convertido en un elemento imprescindible en la automatización de la producción en todos los sectores industriales: -Industria del automóvil, aeronáutica, ferroviaria, naval, aeroespacial, maderera,…

-Industria textil, del calzado, agroalimentaria, cárnica…

-Producción de energía.

- Refinerías e industrias petrolíferas y químicas, siderurgia, minería,…

- Industrias de logística, máquinas de embalaje, imprentas y artes gráficas - Construcción y obras públicas - Robótica, etc.

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VOLVER AL INDICE 1.2 Objeto Proyecto básico, ejecución e instalaciones de aire comprimido para nave industrial destinada a taller de mantenimiento de aparatos de climatización y fabricación de soportes metálicos. Así mismo se incluye el acondicionamiento de la sala de maquinas para los equipos de producción y almacenamiento de aire comprimido 1.3 Titular de la instalación El peticionario del presente proyecto es D Antonio …….., que en su calidad de profesor de sistemas neumáticos asi lo demanda 1.4 Emplazamiento La localización de la nave con las instalaciones que se describen se sitúa en Molina de segura y más concretamente en El Llano.

Como en los planos se detalla, tanto la comunicación como las condiciones del emplazamiento lo hacen idóneo para este tipo de instalación.

1.5 Descripción genérica de las instalaciones y su uso Las instalaciones proyectadas tienen como fin la adecuada producción y suministro de aire comprimido a la maquinaria existente así como la previsión de futuras ampliaciones en lo que a usos y consumos se refiere.

Las maquinarias son las propias de este tipo de actividad. Sus características y necesidades son ampliamente descritas en puntos posteriores 1.6 Legislación aplicable En el anexo VI NORMATIVA Y NORMALIZACIÓN se adjunta una documentación más detallada y especifica

REAL DECRETO 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. _ UNE-EN 12464-1:2003. Iluminación. Iluminación de los lugares de trabajo. Parte I: Lugares de trabajo en interiores. _ GUÍA TÉCNICA DEL INSHT para la evaluación y prevención de los riesgos relativos a la utilización de los lugares de trabajo. _ REAL DECRETO 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación Máquinas

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VOLVER AL INDICE _ REAL DECRETO 1435/1992, (modificado por el Real Decreto 56/1995) de máquinas.

Entró en vigor el 1 de Enero de 1995.

Cabe indicar que para las máquinas, puestas en servicio en la UE, con anterioridad a esta fecha les es de aplicación el: _ REAL DECRETO 1215/1997 (modificado por el Real Decreto 2177/2004) de “disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo”.

• Real Decreto 2060/2008, de 12 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento de equipos a presión y sus instrucciones técnicas complementarias.

• Real Decreto 769/1999 de 7 de Mayo, por el que se dictan las disposiciones de aplicación de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo 97/23/CE, relativa a los equipos de presión.

• Real Decreto 1627/97, de 24 de octubre, por el que se establecen las disposiciones mínimas de Seguridad y Salud en las obras de construcción.

• Real Decreto 105/2008, de 1 de febrero, por el que se regula la producción y gestión de los residuos de construcción y demolición (si le es de aplicación).

• Normas UNE de aplicación.

• Otras normas y disposiciones particulares que requiera el proyectista.

• Normativa autonómica de aplicación.

2.- Cálculos 2.1 Consideraciones previas •

•

En la mayor parte de las ocasiones no viene de más sobrestimar el tamaño de las conducciones principales y de algunos elementos debido a la probabilidad de una ampliación de las instalaciones en el corto/medio plazo Una vez realizado el cálculo de elementos, se ha comprobado la interferencia con otros elementos físicos, y determinado las características de los puntos de consumo (caudales necesarios, presiones máximas y mínimas, factores de utilización y de carga y requisitos de acondicionamiento del aire).

• La distribución en planta de las líneas de suministro se realiza desde el compresor a los puntos de consumo. Se ha procurar minimizar en la medida de lo posible las longitudes de las tuberías desde el compresor al punto más alejado. En la medida de lo posible se ha procurado situar el compresor en una zona central, minimizando así la distancia al punto más alejado.

En el Anexo planos se muestra esquema para la instalación de aire comprimido. En la sala de máquinas se sitúa el compresor, con los depósitos y los acondicionadores de aire, mientras que al taller se lleva la línea de suministro principal hasta los puntos de consumo.

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2.1.2. Consumo específico Se llama consumo específico de una herramienta o equipo al consumo de aire requerido para servicio continuo a la presión de trabajo dada por el fabricante.

Se expresa en aire libre (l / min. Litros por minuto N m3 /min. Metros cúbicos normales por minuto.) Este dato se extrae de los catálogos de características técnicas de los distintos equipos.

2.1.3. Instalaciones y maquinaria Instalaciones Se dispone de cuatro puestos de trabajo equipados y distribuidos por una nave industrial de 600 m2 con oficina y aseos de 30 m2 en total.

El compresor ocupara un lugar independiente separado del resto del taller cerrado.

Maquinaria

Nº 4 6 2 1 1 1 4 4 4 4 1 1 1 1

MAQUINA Atornilladores Pistolas de soplar Pistolas de pintar Prensa Plegadora Cizalla Remachadoras Roscadoras Taladros Lijadoras Cabina pintura Maquina de conformar compuesta por: Cilindro de diámetro 100 m.m x 150 m.m de carrera Cilindro de diámetro 150 m.m x 90 m.m de carrera Cilindro de diámetro 150 m.m x 100 m.m de carrera

CAUDAL EN m3/min 5.40 0.15 0.90 0.32 0.32 0.32 1.8 1.8 1.0 1.8 0.2

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Se ha elaborado una hoja Excel que en base a la formula anterior calcula los datos de caudal, en el trabajo se adjunta tanto esta hoja como otras elaboradas para el mismo.

Diametro Diametro del cilindro de vastago Recorrido horas Ciclos(n) Presion de Relacion de caudal caudal en caudal en (D) mm. (d) mm. (s) mm. piezas dia trabajo dia ciclos/min trabajo bar compresion mm3/min l/min m3/min 100,00 25,00 150,00 500,00 8,00 1,04 600,00 6,92 16460613,29 16,46 0,02 150,00 25,00 90,00 500,00 8,00 1,04 600,00 6,92 22620068,58 22,62 0,02 150,00 25,00 100,00 500,00 8,00 1,04 600,00 6,92 25133409,54 25,13 0,03 TOTAL 0,06

Nota: Para calcular el consumo de los cilindros de la maquina de conformar se estima una presión de 6 bar y un ciclo de 500 piezas/día

2.1.4. Coeficiente de utilización y simultaneidad Es el valor del tiempo de uso para cada punto de consumo (conocidas las condiciones de trabajo de la herramienta asociada). La experiencia enseña que es prácticamente imposible determinar este factor a priori. Por tanto, es preciso ser flexible en el cálculo del depósito y de la regulación y tamaño del compresor.

De manera que se puede estimar en: Atornilladores 25% Remachadores 50% Taladros 25% Lijadoras 50% Roscadoras 30% Asi mismo deberá de ser reducido el consumo total en base a un coeficiente de simultaneidad dado en funcion de la actividad de la instalación Fundiciones Talleres mecánicos Talleres de servicio Construcciones metálicas Construcciones varias

55 a 60% 40 a 45% 35 a 40% 45 a 50% 20 a 25%

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Para este caso se aplicara un 40% Cave observar que hasta el momento a la maquina de conformar no se le ha aplicado ningun coeficiente pues esta maquina no esta sujeta a estos ya que ha sido calculada en función del numero de movimientos que debe de ejecutar al día y éstos no pueden ser reducidos por efecto de ningún coeficiente Se ha elaborado una hoja Excel que en base a los coeficientes, en el trabajo se adjunta tanto esta hoja como otras elaboradas para el mismo.

Nº 4,00 6,00 2,00 1,00 1,00 1,00 4,00 4,00 4,00 4,00 1,00 TOTALES

MAQUINA Atornilladores Pistolas de soplar Pistolas de pintar Prensa Plegadora Cizalla Remachadoras Roscadoras Taladros Lijadoras Cabina pintura

CAUDAL EN m3/min

CAUDAL TOTAL EN m3/min

5,40 0,15 0,90 0,32 0,32 0,32 1,80 1,80 1,00 1,80 0,20

32,00 14,01 COEFICIENTE SIMULTANEIDAD TALLERES 40% MAQUINAS NO SUJETAS A SIMULTANEIDAD 1,00 Maquina de conformar

TOTAL CONSUMOS DEL TALLER

21,60 0,90 1,80 0,32 0,32 0,32 7,20 7,20 4,00 7,20 0,20

COEFICIENTE CARGAS DE m3/min UTILIZACIÓN % 25,00 25,00 25,00 50,00 50,00 50,00 50,00 30,00 25,00 50,00 50,00

51,06 6,81

5,40 0,23 0,45 0,16 0,16 0,16 3,60 2,16 1,00 3,60 0,10 17,02

0,06

6,87

A continuación se aplican unos coeficientes de ampliación al total de cargas en base a las perdidas que en el sistema se pueden producir así como para prever futuras ampliaciones. En este caso la maquina de conformar si esta afectada por estos coeficientes CARGAS ∆ ∆ POR CARGAS TOTALES PERDIDAS AMPLIACION AMPLIADAS m3/min 10% 20% m3/min 6,87

0,69

1,37

8,93 VOLVER AL INDICE

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VOLVER AL INDICE 2.1.5. Capacidad de los compresores Los puntos que intervienen en la elección son numerosos e importantes: presión máxima y mínima pretendidas, caudal necesario, crecimiento previsto de la demanda, condiciones geográficas (altitud, temperatura, etc.), tipo de regulación, espacio necesario, tipo de refrigeración, accionamiento, lugar de emplazamiento exacto…

Es muy importante diferenciar a la hora de elegir si el compresor va a ser estacionario o de tipo portátil. Esta segunda situación se suele dar en los casos de campaña donde deben realizarse operaciones con la ayuda del aire comprimido.

El aire comprimido es, quizás la única forma de energía fácilmente almacenable. Suelen utilizarse para este propósito tanques o depósitos de muy variados tamaños.

Todas las plantas de producción de aire comprimido tienen normalmente uno o más depósitos de aire. Sus dimensiones se establecen según la capacidad del compresor, sistema de regulación, presión de trabajo y variaciones estimadas en el consumo de aire.

El depósito de aire sirve para: - Almacenar el aire comprimido necesario para atender demandas punta que excedan de la capacidad del compresor.

- Incrementar la refrigeración (por la superficie de este) y recoger posibles residuos de condensado y aceite.

- Igualar las variaciones de presión en la red de aire.

- Evitar ciclos de carga y de descarga en el compresor demasiado cortos.

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Elementos principales de un depósito.

El depósito debe diseñarse y dimensionarse de acuerdo con las disposiciones de las normativas vigentes (regulaciones sobre recipientes a presión). En la determinación del tamaño del depósito se debe tener en cuenta la capacidad del compresor y el sistema de regulación. El ciclo de regulación del compresor no deberá ser demasiado por el excesivo desgaste en algunos componentes del compresor y el equipo eléctrico, así como excesivas variaciones en carga, del suministro de energía eléctrica.

En compresores que funcionen con arranque y parada automático, la capacidad del depósito debe ser seleccionada según la capacidad del compresor y el consumo de aire en la red, de forma que arranque un máximo de 10 veces por hora, uniformemente repartidos en intervalos de seis minutos.

En este caso la diferencia de presión entre la de parada y la de arranque debería ser del orden de 1 bar. A presiones superiores, por encima de 9 bares, se permiten generalmente mayores diferencias de presión. Por esta razón la capacidad del depósito puede reducirse. Las reglas expuestas para calcular el volumen del depósito, presuponen una demanda uniforme de aire. El VOLVER AL INDICE José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL INDICE consumo instantáneo no debe sobrepasar la capacidad de la planta compresora.

En el caso de circuitos de aire comprimido con muchos puntos de consumo, es normal que se produzca un cierto equilibrio llegándose a una uniformidad en el consumo. A menos puntos de consumo la uniformidad será inferior y necesitaremos un depósito de mayor capacidad. Debido a que el depósito de aire es también un colector de agua y aceite, debe ser dotado de una válvula de drenaje (manual o automática).

Resumiendo, el tamaño de un depósito o acumulador de aire comprimido depende: - Del caudal de suministro del compresor.

- Del consumo de aire.

- De la red de tuberías (volumen suplementario).

- Del tipo de regulación.

- De la diferencia de presión admisible en el interior de la red.

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VOLVER AL INDICE 2.1.6. Número de compresores Se seleccionan para esta aplicación tres compresores del modelo referido en el punto correspondiente. Dos de ellos estarán en funcionamiento, mientras que el tercero estará en reposo en previsión de la puesta fuera de servicio de alguno de los anteriores, garantizando de esta forma una continuidad de la producción aun en caso de avería de uno de los compresores

3.- SELECCIÓN DEL EQUIPO DE AIRE COMPRIMIDO En base a los cálculos de necesidades realizado y después de una comparativa con los productos que el mercado ofrece, se ha realizado la siguiente selección: Compresores:

Deposito:

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3.1 Pérdida de presión

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Pérdidas de carga El diámetro de las tuberías debe elegirse de manera que si el consumo aumenta, la pérdida de presión entre él depósito y el consumidor no sobrepase 20 kPa (0,2 bar). Si la caída de presión excede de este valor, la rentabilidad del sistema estará amenazada y el rendimiento disminuirá considerablemente. Siempre debe preverse una futura ampliación de la demanda de aire, por cuyo motivo deberán sobredimensionarse las tuberías.

El montaje posterior de una red más importante supone grandes sobrecostes.

Antes de terminar las dimensiones de la tubería es necesario conocer cuales sin los niveles de caída de presión aceptables en cada una de las partes de la red.

Las caídas de presión permisibles están basadas en dos puntos importantes.

- Las herramientas neumáticas, así como una gran cantidad de equipo neumático, están diseñadas para trabajar con mayor rendimiento a una presión de 6 bar.

- Los compresores industriales más comunes comprimen aire hasta 7 u 8 bar.

3.2 Pérdidas de aire admisibles por fugas Es difícil determinar un valor esperado de fugas en la instalación, ya que dependen del número y tipo de conexiones, de la presión de trabajo, la calidad y los años de la instalación. Como regla general, muchos puntos de consumo con necesidades de caudal bajas tendrán muchas más fugas que pocos con necesidades altas. Instalaciones bien conservadas presentan normalmente fugas del 2 al 5%. Con varios años de servicio pueden llegar a fugas del 10% y con mal mantenimiento, se puede alcanzar un 25%.

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

Para el diseño de la red se recomiendan las siguientes observaciones: 1. Diseñar la red con base en la arquitectura del edificio y de los requerimientos de aire.

VOLVER AL INDICE José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

17

VOLVER AL INDICE 2. Procurar que la tubería sea lo más recta posible con el fin de disminuir la longitud de tubería, número de codos, tés, y cambios de sección que aumentan la pérdida de presión en el sistema.

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

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

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

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

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

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

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

10. Las conexiones de tuberías de servicio o bajantes deben hacerse desde la parte superior de la tubería secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta los equipos neumáticos y su deterioro asociado. Se adjunta un detalle de conexión en el Anexo planos

3.4 Tuberías

La red de distribución de aire comprimido es el sistema de tubos que permite transportar la energía de presión neumática hasta el punto de utilización.

Sobre esta definición cabe realizar una serie de aclaraciones, pues desde el punto de vista del ambiente podemos dividir la instalación en: externa (instalada a la intemperie) o interna (corre bajo cubierta). Desde el punto de vista de la posición, esta puede ser aérea o subterránea y desde la óptica de la importancia de distribución puede ser primaria o secundaria.

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Aquí nos ocuparemos de la red primaria y secundaria y en principio asumiremos que la red es aérea e interna. Adelantamos que los principios que se aplican para este caso son generales y se aproximan significativamente a los que habría que usar para los otros.

Las redes de distribución se dividen en tres grandes grupos típicos. (Aunque en la realidad pueden aparecer combinados total o parcialmente), dependiendo de la finalidad elegiremos uno u otro.

Tipos de redes neumáticas.

Después de los tratamientos necesarios a realizar sobre el aire, que aclararemos más adelante, el aire evoluciona por la tubería de distribución, que

debe

cumplir

unos

requisitos

importantes

para

el

correcto

funcionamiento del sistema.

VOLVER AL INDICE José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL INDICE Disposición de la línea principal y zonas de presión.

Esta debe presentar una leve caída hacia la parte posterior de alrededor de un 2% (0.5%). para permitir el escurrimiento del agua. Que eventualmente podría

haberse

condensado,

hacia

un

lugar

de

evacuación.

Como la continua pendiente haría descender el tubo de distribución, más allá de lo aceptable si la planta es muy larga, se acude a una solución, que consiste en retornar la altura de distribución y continuar la pendiente. El punto más bajo debe ser siempre utilizado para instalar un conducto de purga y nunca para realizar una “bajada”. El motivo es obvio; queremos aire comprimido y no agua a presión.

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

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

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

3.5 Cálculo de tuberías El diámetro de las tuberías no debería elegirse conforme a otros tubos existentes ni de acuerdo con cualquier regla empírica, sino en conformidad con: el caudal, la longitud de las tuberías, la pérdida de presión (admisible), la presión de servicio, la cantidad de estrangulamientos en la red,…

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VOLVER AL INDICE En la práctica se utilizan los valores reunidos con la experiencia. Existen nomogramas que ayudan a encontrar el diámetro de la tubería de una forma rápida y sencilla.

Puesto que se trata de un circuito cerrado, y teniendo en cuenta que las tuberías ya están anteriormente sobredimensionadas en previsión de futuras ampliaciones, se considerará como criterio de cálculo en lo que a longitud y perdida de carga se refiere: •

Longitud La mitad del circuito =

(30m X2 ) + (20mX2) = 50m 2

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LONGITUD EQUIVALENTE POR PIEZAS

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2 CODOS

La longitud equivalente de dos codos de 40 mm supone un incremento en la longitud de la tubería de cálculo de 1 m, por lo que no es necesario recalcular el diámetro adoptándose como diámetro para el tubo calculado 50mm Øinterior VOLVER AL INDICE José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA 22

Tuberia comercial seleccionada:

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DIAMETRO BAJANTES A BANCOS DE TRABAJO

= 0,26 + 0,22 + 0,51 + 0,36 + 2,79 = 4,14 !" = 5,4 # / %& = 324 # /ℎ VOLVER AL INDICE =1 José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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Tuberia comercial seleccionada:

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3.6 Configuración de una red de aire comprimido Existen varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como se muestra en la Figura 3. En una red de aire el factor más esencial de todos es la distribución de agua en la red puesto que los datos de pérdidas, velocidad, presión y otros pueden ser calculados matemáticamente sin mayor dificultad.

En cambio las zonas de acumulación de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero o técnico.

Posibles configuraciones de las redes de aire VOLVER AL INDICE José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL INDICE •

Red abierta: Se constituye por una sola línea principal de la cual se desprenden las secundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup.). La poca inversión inicial necesaria de esta configuración constituye su principal ventaja. Además, en la red pueden implementarse inclinaciones para la evacuación de condensados tal como se muestra en la Figura 4. La principal desventaja de este tipo de redes es su mantenimiento. Ante una reparación es posible que se detenga el suministro de aire "aguas abajo" del punto de corte lo que implica una detención de la producción.

. Configuración abierta y su inclinación •

Red Cerrada: En esta configuración la línea principal constituye un anillo tal como se muestra en la Figura 3 (medio). La inversión inicial de este tipo de red es mayor que si fuera abierta. Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera importante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar la producción. Una desventaja importante de este sistema es la falta de dirección constante del flujo. La dirección del flujo en algún punto de la red dependerá de las demandas puntuales y por tanto el flujo de aire cambiará de dirección dependiendo del consumo tal como se muestra en la Figura 5. El problema de estos cambios radica en que la mayoría de accesorios de una red (p. ej. Filtros) son diseñados con una entrada y una salida. Por tanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizaría.

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Dirección del flujo en una red cerrada para una demanda característica

Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar los condensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la figura 6. Esto hace necesario implementar un sistema de secado más estricto en el sistema. Una de las razones para implementar redes cerradas es por su buen mantenimiento.

Configuración Cerrada y su ausencia de inclinación

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VOLVER AL INDICE •

Red interconectada: Esta configuración es igual a la cerrada pero con la implementación de bypass entre las líneas principales tal como se muestra en la Figura. Este sistema presenta un excelente desempeño frente al mantenimiento pero requiere la inversión inicial más alta. Además, la red interconectada presenta los mismos problemas que la cerrada.

1. INCLINACIÓN

En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinación de la red en el sentido de flujo del aire. Esto con el fin facilitar la extracción de los condensados. Dicha inclinación puede ser de un 2%. Al final debe instalarse una válvula de purga.

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VOLVER AL INDICE PRINCIPAL VOLVER AL INDICE LISTA DE FIGURAS 20. Figura 1. Componentes de una red de aire comprimido 21. Figura 2. Cuestionarios de ayuda para el diseño de una red de aire comprimido 22. Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire 23. Figura 4. Configuración abierta y su inclinación 24. Figura 5. Dirección del flujo en una red cerrada para una demanda característica 25. Figura 6. Configuración Cerrada y su ausencia de inclinación 26. Figura 7. Inclinación en una red de aire 27. Figura 8 Ejemplo de una red y sus accesorios 28. Figura 9 Postenfriadores Aire-Aire 29. Figura 10 Postenfriador Aire-Agua 30. Figura 11. Válvulas de Drenaje Automático 31. Figura 12 Filtros 32. Figura 13 Secadores Refrigerados 33. Figura 14. Unidad de Matenimiento 34. Figura 15 Características del punto de rocío 35. Figura 16 Secado por absorción 36. Figura 17 Secado por adsorción Figura 18 secadores Ingersoll-Rand 37. Figura 19 Secado por enfriamiento Figura 20 secadora Ingersoll-Rand 38. Figura 21 elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido

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Volver al menú figuras Figura 1. Componentes de una red de aire comprimido

Ilustración de los componentes de una red de aire comprimido

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Volver al menú figuras Figura 2. Cuestionarios de ayuda para el diseño de una red de aire comprimido

Al iniciar el proceso de diseño de una instalación de aire comprimido se deben investigar todas las aplicaciones que se usarán y su ubicación en la planta. Con la ayuda de un cuestionario como el de la Figura 2

Figura 2. Cuestionarios de ayuda para el diseño de una red de aire comprimido

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Volver al menú figuras Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire

Existen varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como se muestra en la Figura 3. En una red de aire el factor mas esencial de todos es la distribución de agua en la red puesto que los datos de pérdidas, velocidad, presión y otros pueden ser calculados matemáticamente sin mayor dificultad. En cambio las zonas de acumulación de agua en una red han de ser detectadas por la pericia del ingeniero.

Figura 3 Posibles configuraciones de las redes de aire

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Volver al menú figuras Figura 4. Configuración abierta y su inclinación

•

Red abierta: Se constituye por una sola línea principal de la cual se desprenden las secundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup.). La poca inversión inicial necesaria de esta configuración constituye su principal ventaja.

Además, en la red pueden implementarse inclinaciones para la evacuación de condensados tal como se muestra en la Figura 4. La principal desventaja de este tipo de redes es su mantenimiento. Ante una reparación es posible que se detenga el suministro de aire "aguas abajo" del punto de corte lo que implica una detención de la producción.

Figura 4. Configuración abierta y su inclinación

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Volver al menú figuras Figura 5. Dirección del flujo en una red cerrada para una demanda característica

•

Red Cerrada: En esta configuración la línea principal constituye un anillo tal como se muestra en la Figura 3 (medio). La inversión inicial de este tipo de red es mayor que si fuera abierta. Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera importante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar la producción. Una desventaja importante de este sistema es la falta de dirección constante del flujo. La dirección del flujo en algún punto de la red dependerá de las demandas puntuales y por tanto el flujo de aire cambiará de dirección dependiendo del consumo tal como se muestra en la Figura 5. El problema de estos cambios radica en que la mayoría de accesorios de una red (p. ej.

Filtros) son diseñados con una entrada y una salida. Por tanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizaría.

Figura 5. Dirección del flujo en una red cerrada para una demanda característica

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Figura 6. Configuración Cerrada y su ausencia de inclinación

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Cabe anotar que otro defecto de la red cerrada es la dificultad de eliminar los condensados debido a la ausencia de inclinaciones tal como se muestra en la. Esto hace necesario implementar un sistema de secado mas estricto en el sistema. Al contrario de lo pensado, Carnicer expone que en dichossistemas las caídas de presión no disminuyen. Por tanto la principal razón para implementar redes cerradas es por su buen mantenimiento.

Figura 6. Configuración Cerrada y su ausencia de inclinación

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Figura 7. Inclinación en una red de aire

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INCLINACIÓN En las redes abiertas se debe permitir una leve inclinación de la red en el sentido de flujo del aire. Esto con el fin facilitar la extracción de los condensados. Dicha inclinación puede ser de un 2% como se ilustra en la Figura 7. Al final debe instalarse una válvula de purga.

Inclinación en una red de aire

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Figura 8 Ejemplo de una red y sus accesorios

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El propósito de los accesorios (Figura 8) es mejorar la calidad del aire comprimido entregado por el compresor para adaptar este a las condiciones específicas de cada operación, algunos accesorios también se utilizan para la regulación de caudal y presión, lubricación de los equipos a instalar en la red o simplemente para cambios de direcciones en la red y paso o no de fluido dependiendo de la aplicación.

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

Las características mas importantes a tener en cuenta son: • • • •

La cantidad de aceite que contiene el aire La cantidad de agua presente en el mismo El punto de rocío Cantidad de partículas extrañas contenidas en el aire

Ejemplo de una red y sus accesorios

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Figura 9 Postenfriadores Aire-Aire

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

Existen muchas formas posibles para un postenfriador, las mas comunes son concha y tubo, tubos aleteados y radiadores.

1.

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

Figura 9 Postenfriadores Aire-Aire

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Figura 10 Postenfriador Aire-Agua

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

Figura 10 Postenfriador Aire-Agua

Figura 11. Válvulas de Drenaje Automático

Las válvulas de drenaje automático deben ir en sitios donde exista la necesidad de desalojar condensados, por ejemplo filtros, separadores centrífugos, piernas de drenaje, tanque etc.

La función de estas consiste en abrirse cada cierto tiempo para comunicar el sitio donde existe el condensado con el exterior, permitiendo que este sea desalojado:

Figura 11. Válvulas de Drenaje Automático

1.

Funcionan por principios mecánicos y no requieren ningún tipo de energía exterior.

Tiene la desventaja que el tiempo de ciclado es relativamente aleatorio no habiendo ningún control sobre el tiempo que la válvula permanezca abierta y permitiendo que se deposite una capa sobre la válvula haciendo que esta pierda sensibilidad hasta que se bloquea

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

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Figura 12 Filtros

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

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

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

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

1.

Estos filtros están diseñados para retener partículas sólidas, interceptando las mismas mediante un elemento filtrante que puede ser de diversos materiales: Papel, rejillas metálicas, mallas de nylon, espumas, etc.

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

Filtro de Partículas

Filtros Coalescentes

Filtros de Carbón Activado

Filtros

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Volver al menú figuras Figura 13 Secadores Refrigerados

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

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

Figura 13 Secadores Refrigerados FUNCIONAMIENTO Se comprende mejor si se separan los fluidos que intercambian calor

Circuito de Aire: El aire entra al secador, en caso de existir un preenfriador y un postcalentador, sufre preenfriamiento, luego pasa al evaporador, donde es retirado una gran cantidad de calor a consecuencia de lo cual sufre un brusco enfriamiento, generándose una gran cantidad de condensado, posteriormente pasa a través del separador donde se retira el agua liquida.

Finalmente si hay un preenfriador – postcalentador, pasa por el lado contrario de este, ganando temperatura, para así salir del equipo con una temperatura cercana a la del ambiente.

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

PARTES • • • •

Refrigerante Compresor de refrigeración Condensador Válvula de expansión

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• • • • • • •

Evaporador Separador Centrífugo Preenfriador y postcalentador de aire Válvula de expansión termostática Válvula Bypass de gases calientes Válvula supercalentadora Subenfriador de liquido

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

1.

REGENERATIVOS

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

•

Sin Calor

Atmosférico Vacío Soplado •

Con Calor

Calentadores internos Calentadores Externos Calor de compresión

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

1.

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

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41 Volver al menú figuras

Volver al menú figuras Mantenimiento Revisar que la válvula de seguridad se abra a una presión un 20% mayor que la presión máxima del sistema y que tenga una capacidad de evacuación mayor a la de los compresores. Si no existe debe instalarse un manhole de inspección, un sistema de evacuación de condensado automático, un bypass para mantenimiento y un manómetro confiable. Algunas veces se colocan medidores de temperatura y doble manómetro (de reserva) El principal aspecto es la seguridad, ya que estos elementos son bombas en potencia.

Las rutinas de mantenimiento se deben realizar con adecuada periodicidad, verificándose el estado de los elementos de seguridad realizándose inclusive ensayos no destructivos tales como ultrasonido y radiografías para verificar el óptimo estado de los mismos.

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

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Figura 14. Unidad de Matenimiento

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Figura 14. Unidad de Matenimiento Este aditamento esta compuesto por un filtro de partículas de baja eficiencia, un regulador con manómetro y un lubricador; su función principales es la de acondicionar una corriente determinada para su uso en una maquina.

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

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

Los nivel de lubricante deben mantenerse adecuadamente una o más veces por jornada. Es por eso que los operarios deben tener a su alcance lubricante suficiente. Si hubiera condensados de agua, se eliminan por el grifo de purga ya que el aceite es más ligero y flota sobre ella, por lo cual esta operación debería hacerse con regularidad, ya que si el nivel del agua alcanza el tubo de aspiración se produciría la pulverización del agua hacia la aplicación. En condiciones normales, la limpieza o eliminación de sedimentos cada seis meses suele ser suficiente.

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Figura 15 Características del punto de rocío

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

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

La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire.

El grado de saturación es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber, como máximo, a la temperatura considerada. La humedad es entonces del 100%, como máximo (temperatura del punto de rocío).

El diagrama de la Figura 15 se muestra la saturación del aire en función de la temperatura.

Figura 15 Características del punto de rocío

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Figura 16 Secado por absorción

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

En el procedimiento de absorción se distingue:

• • •

Instalación simple Reducido desgaste mecánico, porque el secador no tiene piezas móviles No necesita aportación de energía exterior

Figura 16 Secado por absorción MANTENIMIENTO: La mezcla de agua y sustancia secante tiene que ser eliminada regularmente del absorbedor. Ello se puede realizar manual o automáticamente.

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

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Figura 17 Secado por adsorción Figura 18 secadores Ingersoll-Rand

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Este principio se basa en un proceso físico. (Adsorber: Deposito de sustancias sobre la superficie de cuerpos sólidos.)

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas. Se compone de casi un 100% de 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 agua. El aire comprimido húmedo se hace pasar a través del lecho de gel, que fija la humedad.

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

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

Figura 17 Secado por adsorción

Figura 18 secadores Ingersoll-Rand

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Figura 19 Secado por enfriamiento Figura 20 secadora Ingersoll-Rand

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

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 agua contenido. El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor de aire-aire ( Figura 19).

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

El condensador de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor, a través del separador.

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

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

Figura 19 Secado por enfriamiento

Figura 20 secadora Ingersoll-Rand

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Volver al menú figuras Figura 21 elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido

•

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

Las impurezas en forma de partículas de suciedad u óxido, residuos de aceite lubricante y humedad dan origen muchas veces a averías en las instalaciones neumáticas y a la destrucción de los elementos neumáticos. Mientras que la mayor separación del agua de condensación tiene lugar en el separador, después de la refrigeración, la separación fina, el filtrado y otros tratamientos del aire comprimido se efectúan en el puesto de aplicación.

Por esta razón se dispone de enfriador, secador, separador de humedad y filtros además de una válvula de seguridad y un tanque (para evitar los pulsos de presión) para el caso de compresores normales ya que si se coloca un compresor de tornillo este podría suministrar aire continuo sin necesidad de tanques. (Figura 21)

Figura 21 elementos del cuarto de maquinas en una red de aire comprimido

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ANEXOS DESCRIPCIÓN En esta sección veremos los anexos realizados a modo de consulta para todos los aspectos relacionados con la Neumática.

CONTENIDO

ANEXO I: SIMBOLOGÍA Y DESIGNACIÓN DE ELEMENTOS NEUMÁTICOS ANEXO II: GLOSARIO DE TÉRMINOS NEUMÁTICOS ANEXO III: PRINCIPALES PROVEEDORES Y FABRICANTES ANEXO IV: FESTO FLUIDSIM®: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS ANEXO V:ACONDICIONAMIENTO Y TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

ANEXO VI NORMATIVA Y NORMALIZACIÓN ANEXO VII REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS ANEXO VIII BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS ANEXO IX SEÑALIZACIÓN VINCULADA A INSTALACIONES PARA GENERACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE AIRE COMPRIMIDO. VOLVER AL INDICE José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA PRINCIPAL 49

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ANEXO I: SIMBOLOGÍA Y DESIGNACIÓN DE COMPONENTES NEUMÁTICOS Esta página está dividida en 5 partes, cada una de las cuales cubre un tema relacionado con la simbología y la designación de componentes en circuitos.

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II. DENOMINACIONES EN EL ESQUEMA DE MANDO (NOMENCLATURA DE LOS ELEMENTOS) Todos los elementos se nombran mediante una numeración determinada. Un elemento de trabajo con las válvulas necesarias para su funcionamiento se con¬sidera como el eslabón de mando N.° 1, 2, etc. Por esto, el primer número de la de¬nominación de un elemento expresa a qué eslabón de mando pertenece dicho ele¬mento.

El número que sigue al punto (1,2, 1.3, 1.6, 2.3) indica el elemento de que se trata (ver representación en la imagen superior). La numeración utilizada es la que sigue: - 1.0, 2.0, 3.0,... Elementos de trabajo (cilindros, unidades, etc.).

- 1.1, 2.1, 3.1,... Órganos de gobierno.

- 1.2, 1.4, 2.2, 2.4, 3.2… Captadores de información: Estos elementos de señal tie-nen números pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo. 1.3, 1.5, 2.3, 2.5, 3.3... Captadores de información: Estos elementos de señal tie¬nen números impares e influyen normalmente en el retroceso del elemento de trabajo.

- 0.1, 0.2, 0.3… Elementos auxiliares: (Unidades de mantenimiento, válvulas de bloqueo, válvulas de seguridad). Estos actúan sobre todos los eslabones de mando.

- 1.02, 1.03, 2.02... Elementos de regulación: (Reguladores, escapes rápidos,…).

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III. DESIGNACIÓN DE ELEMENTOS MEDIANTE LETRAS

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Esta forma de designación se usa en muchos esquemas de mando, en vez de desig¬naciones numéricas. En estos casos, los elementos de trabajo se denominan letras en mayúscula, los captadores de información con letras en minúscula.

- A, B, C,... elementos de trabajo - a1, b1, c1,... captadores de información en la posición final anterior.

- a0, b0, c0,… posición final posterior.

También existe la posibilidad, como en electrónica, de emplear una combinación de números y letras.

IV. REPRESENTACIÓN DE LOS ELEMENTOS Todos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posición de reposo. Si esto no fuera posible o existiera una variación, es necesario indicarlo.

Si se dibujan accionadas las válvulas con posición de reposo se ha de indicar, por ejemplo, mediante una flecha, o, en caso de un final de carrera, mediante el dibujo de la leva.

A continuación veremos la definición de las posiciones según DIN 24 300 Posición de reposo: Posición de mando, que adoptan las piezas móviles de la válvula cuando no está accionada.

Posición inicial: Posición de mando, que adoptan las piezas móviles de la válvula después del mon¬taje en la instalación, conexión de la presión de red, y a punto de inicio del pro¬grama de mando previsto.

V. CONDUCCIONES Y SU DESIGNACIÓN Tanto en el esquema como en la instalación las conducciones pueden proveerse de rótulos. Se recomienda un rótulo detallado, que contenga las conexiones de origen y final. La designación de la conexión se forma a partir del número del elemento y de la conexión.

En lo posible las conducciones deberán dibujarse rectas y exentas de cruces. Las conducciones de trabajo se dibujan con líneas continuas, las conducciones de man¬do o pilotaje pueden dibujarse con trazos.

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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En la designación de la conexión también se indica a donde lleva la conducción, por ejemplo, al elemento 1.1 y a la conexión de mando Z. VOLVER AL MENU ANEXOS

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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ANEXO II: GLOSARIO DE TÉRMINOS NEUMÁTICOS ORDENADO ALFABÉTICAMENTE

VOLVER AL INDICE PRINCIPAL José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS ANEXO II: GLOSARIO DE TÉRMINOS NEUMÁTICOS A Pneumatic tank; Depósito donde se almacena Acumulador neumático Druckluftspeicher aire comprimido hasta una presión máxima que debe estar indicada.

Condensation; Kondenswasserj Humedad contenida en el aire, Agua de condensación que precipita por disminución de la temperatura o por la acción de centrifugado.

Compressed air; Druckluft Aire sometido a una presión Aire comprimido superior a la atmosférica.

El aire comprimido circula a Aire comprimido preparado Compressed air preparation; Aujbereitete Druckluft través de una unidad de mantenimiento (filtroregulador-engrasador) y es filtrado, regulado y mezclado con aceite, siendo así preparado para los aparatos neumáticos acoplados a continuación de esta unidad.

Air Supply (input); Zulufi Aire comprimido que es Aire de alimentación (de conducido al cilindro para la entrada) transformación de energía.

Air exhaust; Abluft Aire comprimido que fluye a la Aire de escape atmósfera procedente de cilindros y sistemas de mando una vez que ha cedido su energía.

Feeder forward in time; Dispositivo neumático de Alimentador de avance al Takivorschuhgerai alimentación para cintas de compás chapa y bandas; utilizado en prensas y otras máquinas para el avance rítmico.

Cushioning; Dámpfung Disminución de la velocidad Amortiguación del pistón de un cilindro antes del final de la carrera por desplazamiento de un volumen de aire o aceite a través de un punto de estrangulación que es casi siempre ajustable.

Damper , buffer; Pafferung Tope final (elástico) montado Amortiguador en el cilindro, contra el que choca el pistón.

Sealing ring; Nutrinfr Junta elástica para los vástagos Anilla obturador del pistón, retenido en una ranura, Aparato de mando que sólo Aparato de mando bimanual Bimanual control; Zweihandsieuérgerát emite una señal de salida cuando es accionado José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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Automatización

Automation; Autamal is ierung

B Bar

Bar; Bar

Bobina magnética

Magnetic coil; Magnetspuie

Brida oscilante

Flange Swing; Schwenkjíanxch

C Cabezal de horquilla

Fork head; Gabelkup

Caída de presión Cambiador de calor

Pressure drop; Druckuhfalt Heat exchanger; Wármetauscher

Carga de pandeo

Buckling load; Knickhetastung

Carrera

Stroke; Hub

Carrera de trabajo

Working career; Arbeitskub

Carrera rápida

Shoot; Eilhub

simultáneamente con las dos manos.

Planificación y construcción de aparatos, equipos y sistemas de or-ganización para el desarrollo automático de procesos de trabajo determinados en secuencias establecidas sin intervención del hombre.

Unidad de presión, igual a 103 dinas por cm2. Equivale a una presión de 75,007 cm de mercurio (a 0 °C y a latitud de 45º). 1 atm nor-mal=1,01325 bar=1013,25 mbar; en los mandos.

Bobina giratoria generalmente recambiable de un electroimán, p. ej., en las válvulas electromagnéticas.

Brida para suspensión oscilante de los cilindros.

Cabezal que se atornilla al vástago de un cilindro, resultando una unión articulada.

Véase Pérdida de presión.

Aparato para refrigerar o calentar el aire, p. ej., para mantener una temperatura determinada independiente de la temperatura exterior.

Fuerza axial que actúa sobre un vástago cuando éste emerge.

Trayecto recorrido por el émbolo entre dos posiciones.

Carrera definida de un cilindro para un determinado trabajo.

Es normalmente más pequeña que la carrera total de un cilindro.

Carrera del pistón delimitada (avance o retroceso) sin una transformación importante de energía (aire o líquido) en trabajo, de donde resulta una

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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Caudal de aire

CETOP Cilindro

Cilindro de carrera corta

Cilindro de doble efecto

elevada velocidad del pistón.

Flow; Durchflussmenge Volumen de gas o líquido que circuía por una sección determinada en una unidad de tiempo.

Airflow; Luftmenge Volumen de aire en litros o m3 en estado de aspiración.

También se emplea para el volumen de aire en circulación por unidad de tiempo en Nl/min (Nm3/h).

Asociación Europea de Transmisiones oleohidráulicas y neumáticas.

Cylinder; Zylinder Aparato neumático para transformar la energía del aire comprimido en energía de movimiento.

Short stroke cylinders; Generalmente cilindro de Kürzhuózylinder simple efecto con carrera muy corta (20 mm y menores); p. ej., para la sujeción, Double acting cylinder; Cilindro cuyo pistón es impulsado por las dos caras con aire

Doppeiwitkende Zylinder comprimido (la carrera de avance y la de retroceso son carreras de trabajo). Son necesarias dos tomas de aire comprimido.

Brake Cylinder oil; Cilindro con circuito cerrado Cilindro de freno de aceite Ulbremszylinder de aceite que se emplea como freno en cilindros neumáticos, por lo que tiene una velocidad de avance muy uniforme. El cilindro de freno de aceite no tiene ninguna función propia, funcionando sólo combinado con un cilindro neumático.

Master cylinder; Cilindro para la producción de Cilindro de mando Steuerzylinder una función de mando, p. ej., de un interruptor final de carrera.

Single acting cylinder; Cilindro en el que el aire Cilindro de simple efecto Einfachwirkenáer Zylinder comprimido sólo actúa sobre una cara del pistón y la carrera de retroceso es debida a la acción de un muelle o de: peso propio. Sólo se precisa una José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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Cilindro de sujeción Cilindro de trabajo Cilindro de tres posiciones

Clamping cylinder; Spannzylinder Working cylinder; Arbeiíszylinder Three-position cylinder; Dreisteüungszylinder

Cilindro dúplex

Cylinder dúplex; DuplexZylinder

Cilindro giratorio

Rotating Cylinder; Drehiylinder

Cilindro tándem

Tandem Cylinder; TandumZylinder

Coeficiente Kv

Coefficient Kv; Kv-Wers

Coincidencia con el escape

Matching with the exhaust; Enthüftungs Uberschneidung

Compresibilidad

Compressibility; Kompresibilitäi

Compresión

Compression; Kompresion

Compresor

Compressor; Kompressor

Compresor

Air Compressor; Verdichier

toma de aire comprimido, con un consume de aire de la mitad del cilindro de doble efecto.

Cilindro neumático empleado como elemento sujetador.

Cilindro neumático para producir trabajo.

Cilindro especial cuyo pistón desliza en una posición intermedia en la posición final izquierda o derecha mediante alimentación de aire comprimido o escape de las tuberías conectadas.

Cilindro de construcción similar al cilindro tándem (2 cilindros en serie), pero con dos vástagos que se desplazan uno dentro del otro y actúan en el mismo sentido.

Sistema neumático para la generación de movimientos de giro, estando limitado el margen de giro en los dos sentidos.

Dos cilindros dispuestos en serie con un vástago común para con-seguir doble fuerza con el mismo diámetro.

Factor de circulación para medios gaseosos o líquidos.

El aire de entrada que fluye puede pasar directamente al escape por coincidencia con la línea de purga durante la carrera de accionamiento de la válvula, lo cual origina pérdidas de aire y generación de ruidos.

Propiedad de un cuerpo por lo cual su volumen varía con la presión: es muy elevada en gases y en líquidos es muy pequeña.

Disminución del volumen del aire por la acción de la presión.

Equipo para la producción de aire comprimido.

Máquina de trabajo para la extracción y compresión de

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS Condensador de agua

Condenser wáter; Wasserabschuiúer

Conexión de cubierta

Connection Pool; Deckelamchluís Connecting the bottom; Bodenarvschluss Air consumption; Luftverbrauch

Conexión del fondo Consumo de aire

Consumo de aire (en servicio)

Air consumption (operation); Betriubsluftvcrbrauch

Contador de carreras

Accountant careers; Hubzáhkr

Contracción

Shrinking; Einschnürung

Contrafrenado de aceite

Contrafrenado oil; Oigegenbremsitng

Convertidor oleoneumático

Air / oil converter; Druckmitteiwandler

Cubierta

Cover; Deckel

D Depósito, acumulador

Tank, compressed air accumulator; Windkessel

Diafragma

Diaphragm; Blende

Diámetro Nominal

Nominal Diameter;

medios gaseosos.

Aparato para separar y recoger el agua de condensación de la red del aire comprimido.

Toma de aire comprimido en el lado de la cubierta del cilindro.

Toma de aire comprimido en la cara del fondo del cilindro.

Indicado en Nl/min o en Nl/fase de trabajo para un cilindro o instalación completa. Es la cantidad de aire en estado de aspiración.

Volumen de aire referido al estado de aspiración, que es consumido en la unidad de tiempo por la instalación en su totalidad, expresada en Nl/min (Nm3/min).

Dispositivo contador para la determinación de las carreras realizadas por el émbolo o de las secuencias de maniobra.

Estrechamiento de la sección Véase diafragma y estrangulación.

Utilización del aceite en los sistemas combinados oleoneumaticos como medio regulador prácticamente incomprensible, por lo que el efecto puede regularse con mucha mayor exactitud que con el aire.

Dispositivo para convenir la presión de aire en presión de aceite.

Envoltura de un cilindro a través de la cual sale el vástago del pistón; provista en general con los cojinetes del vástago.

Recipiente para el almacenamiento de aire comprimido (energía).

Contracción o estrangulación en una tubería.

Diámetro interior de una tubería, válvula, etcétera.

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Distribuidor de pistón (axial)

VOLVER AL MENU ANEXOS Vendor Piston (axial); Kolbenschieber

Distribuidor giratorio

Rotary distributor; Drehverteiler

Distruidor manual

Handsteuerschiebér

E Electro-Válvula de impulsos

Electro-Pulse Valve; ElektroImpulsventil

Embolo Empalme para tubos flexibles

Plunger; Kolben Flexible tube joint; Schlauchkupplung

Emisor de impulsos

Pulser; Impulsgeber

Engrasador

Greaser; Oler

Esquema

Scheme; Schaltplan

Estrangulación

Choke; Drossel

Estrangulador de aire de alimentación

Air supply Strangler; Zuluftdrossel

Tipo de válvula distribuidora condicionada por la construcción con corredera cilíndrica.

Elemento de unión para líneas de alimentación fijas y salidas giratorias.

Válvula de vías con accionamiento manual, posibilitando una lenta apertura del paso del aire y, por tanto, la regulación del movimiento del pistón y el bloqueo de las dos tomas del cilindro para posiciones intermedias de la carrera.

Válvula distribuidora con accionamiento por impulsos electromagnéticos y mando previo neumático. Su ventaja es la pequeña energía de mando.

Véase Pistón.

Pieza de unión y de cierre automático rápidamente desmontable, formada por base y clavija de acoplamiento.

Emisor de señales, con el que se produce la señal para un proceso de mando como, p. ej., un interruptor final de carrera, palpador, válvula de vías, entre otros.

Aparato de engrase por niebla de aceite para aire comprimido para disminución del rozamiento en las partes deslizantes en los sistemas neumáticos y para evitar la corrosión.

Representación simbólica de la estructura y enlace de los distintos elementos de un equipo neumático.

Contracción constante o variable en una tubería.

Válvula reguladora de velocidad montada con el punto de estrangulación en la

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VOLVER AL MENU ANEXOS entrada de aire del cilindro.

Válvula reguladora de velocidad que con la estrangulación regulable influye sobre el aire de escape del cilindro.

Estrangulador del aire de escape

Exhaust air throttle; Ablufidrossel

F Filtro

Filter; Filter

Fondo

Bottom; Boden

Fono

Fono; Phon

Fuerza de accionamiento Fuerza del pistón

Actuating force; Betätigungskraft Piston force; Kolbenkraft

Fuerza útil

Effective force; Nutzkraft

G Grados Engler ºE

Engler Degrees; Engler Grad

Medida de viscosidad para líquidos, p. ej., aceite.

Hidroneumátlca; Hydropneumatik

Combinación de hidráulica y neumática en un sistema de mando.

H Hidroneumátlca

I Impulso

Interruptor de presión

Interruptor horario

Aparato para la limpieza del aire comprimido de las partículas de suciedad y separación del agua de condensación.

Cierre de un cilindro situado en la cara opuesta a la salida del vástago del pistón.

Unidad para la medida del ruido.

Fuerza necesaria para accionar (invertir) una válvula.

Fuerza en kp que cede un pistón impulsado con una fuerza de com-presión (cm2 x kp/cm3 = kp).

Fuerza efectiva de un cilindro o la presión nominal medida en estado de reposo del sistema.

En los cilindros con muelle recuperador se mide al principio y al final de la carrera.

Pulse; Impuls

Señal instantánea para la producción de una fase de trabajo.

Pressure Switch; Druckschalter Aparato que abre o cierra un contacto eléctrico al alcanzar la presión ajustada en kp/cm2, ejerciendo así una función de mando.

Time Switch; Zeitschalter Elemento de maniobra con circuito de retardo ajustable para el tiempo.

J José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS Junta de rascador

Scraper Board Abstreifring

Junta tórica

O-ring; O-Ring

L Libra por pulgada cuadrada

Psí; psí

Unidad inglesa para la presión del aire, 1 kp/cm2 = 14,22 psi.

Línea de retorno

Chain of Command; Steurleitung Return line; Rückleitung

Línea en anillo

Ring Line; Ringleitung

Línea

Line; Leitung

Longitud de la carrera M Mandar

Stroke Length; Hublänge

Línea para la transmisión de la energía de mando.

Tubería desde el consumidor regresando hasta la fuente de presión o de tensión. En neumática no es necesaria.

Red de aire comprimido cerrada sobre sí misma; reduce las caídas de presión.

Dispositivo para la conducción de energía desde el punto de producción hasta el consumidor. En la neumática se utilizan para esta finalidad tubos de acero, cobre y plásticos, así como también mangueras de goma y plástico.

Medida (en mm) de la carrera.

Mando de seguridad

Security Command; Sicherheitssteuerung

Mando directo

Direct operated; Direktgesteuert

Mando electro-neumático

Electro-pneumatic Control; Pneumatisch-elektrische Steuerung Indirect control; Indirekte Steuerung

Línea de mando

Mando indirecto

Order; Steuern

Sirve para limpiar la suciedad en el vástago del pistón de los cilindros.

Tipo especial de anillo obturador como elemento de estanqueización con sección circular.

Acción sobre una función o una magnitud.

Disposición de mando para evitar el accionamiento involuntario o para la protección contra sobrecargas.

Modalidad de mando de válvulas neumáticas; la fuerza actúa directamente sobre el mecanismo de inversión de la válvula.

Mando combinado que contiene elementos neumáticos y eléctricos.

Modalidad de mando de válvulas neumáticas llamadas válvulas de mando previo. La señal actúa sobre un elemento intermedio que a su vez

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS Mando oleoneumático

Mando negativo

Command air / oil; Pneumatisch-hydraulische Steuerung Negative Control; NegativSteuerung

Mando por árbol de levas

Mando by camshaft; Nockenellen-Steuerung

Mando positivo

Positively controlled; positivSteuerung

Mando previo o servomando

servo control; Vorsteuerung

Mando programado

Command scheduled; Programmsteuerung

Mando secuencial

Sequential control; Folgesteuerung

Manguera

hosepipe, hose; Schlauchleitung

Mano mecánica

Mechanical hand; Eiserne Hand

Manómetro

Manometer; Druckmessdose

Manómetro

pressure gauge, air gauge;

provoca la inversión de la válvula (efecto de relé).

Mando combinado que contiene elementos neumáticos e hidráulicos.

Inversión de la válvula de impulsos que se efectúa por purga (reducción de la presión) de la tubería de mando.

Mando en que los impulsos son tomados de un eje de levas por válvulas de levas o de palanca de rodillo. Las válvulas son accionadas por un eje en rotación sobre el que están dispuestas las levas.

Véase mando programado.

Inversión de una válvula de impulsos por el establecimiento de la presión en la línea de mando.

Posibilidad de mando de válvulas neumáticas; la señal acciona un órgano intermedio que a su vez provoca la inversión de la válvula.

Mando que se desarrolla según un plan preciso establecido de antemano (dependiente del tiempo). Las válvulas mandadas mecánicamente son accionadas por discos de levas impulsados.

Modalidad de mando en que la próxima fase de trabajo es producida por la anterior.

Enlace flexible para la conducción de un material o de una energía desde la fuente de producción hasta el consumidor.

Brazo transportador de accionamiento neumático, especial para alimentación y retirada de piezas en prensas, etcétera.

Dispositivo de medida para la determinación de una presión en kp/cm2.

Aparato para la medida e

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS Manometer Margen de presiones de trabajo

Range of working pressure; Arbeitsdruckbereich

Membrana

membrane, web; Membran

Mesa circular de división

Table circular división; Rundschaltissch

Montaje en placas de conexión

Mounting plates connection; Anschlussplatten-Montage

Motor neumático

Air motor; Drucklufmotor

Movimiento a tirones

Movement to shreds; StickSlip-Effekt

Multiplicador de presión

Intensifier; Druckübersetzer

N Neumatización

Neumatizacion;

Niebla de aceite

Oil mist; Olnebel

indicación de la presión del aire.

Margen comprendido entre la mínima presión de aire necesaria y la máxima permitida para cilindros y válvulas.

Pieza fina de goma o metal, sujetada fijamente y que se deforma bajo la acción de la presión del aire. La energía de presión es transformada en energía de movimiento, p.ej., válvula o cilindro de membrana.

Mesa giratoria con divisiones en grados ajustables, accionada y parada por medios neumático-mecánicos.

Posibilidad de un montaje y desmontaje sencillo y rápido de una válvula sin separar las conexiones de las tuberías. Órgano motriz rotativo accionado por aire comprimido.

Movimiento que puede aparecer inicialmente o al entrar en la posición final del cilindro.

Dispositivo para transformar, p.ej., una presión de aire en una presión superior de aceite.

Utilización de la técnica del aire comprimido para la racionalización Niebla producida en el engrasador por el aire comprimido en circulación que engrasa las partes deslizantes en un mando neumático

O Oleoneumatica; Hydropneumatik

Véase hidroneumática.

Pérdida de presión

Pressure Loss; Druckabfall

Pistón

Piston; Kolben

Placa base

Motherboard; Grundplatte

Diferencia de presión entre dos puntos de medida de un aparato o una línea.

Parte móvil en el cilindro que forma un cierre hermético contra la pared interna del tubo del cilindro. Transforma fuerzas de compresión en fuerzas de movimiento (e. estática en e. mecánica).

Véase placa de conexión

Oleoneumática

P

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VOLVER AL MENU ANEXOS Posición cero

Position zero; Nullstellung

Posición de maniobra

Position move; Schaltstellung

Posición de reposo

Position of rest; Ausgangsstellung

Posición de reposo

Rest position; Ruhestellung

Potencia de aspiración

Suction power; Ansaugleistung

Prensa de percusión

Percussion pres; Schlagpresse

Preparación del aire comprimido

Compressed air preparation; Druckluftaufbereitung

Presión atmosférica

Air pressure; Atmosphärischer Druck

Presión de reacción

Reaction pressure; Ansprechdruck

Presión de trabajo

Working pressure; Betriebsdruck

Presión del aire

Air pressure; Luftdruck

Presión en Kp

Pressure in Kp; Druck in kp

Presión en kp/cm²

Pressure in Kp/cm²; Druck in kp/cmf²

Presión inicial

Initial pressure; Vordruck

Presión nominal

Nominal Pressure; Nendruck

Presostato Protección antideflagrante

Switch; Druckwächter Explosion protection; Ex-Schutz

Protección de sobrecargas

Overload Protection; Uberlastungssicher

Purga

Purge; Entlüftung

Purgador automático del agua

Automatic water drain ; Auiomatischer Wasserableiter

Posición de maniobra que adoptan las partes móviles de la válvula por sí mismas cuando la válvula no está conectada (véase también posición de reposo).

Estado de posición definido de una válvula o cilindro Posición de maniobra que adoptan las partes móviles de válvulas o cilindros incluidas en un equipo tras establecer la presión de la red o conectar la tensión eléctrica, y con la que inician el programa de maniobras previsto.

Posición que adoptan las partes móviles en ausencia de acciona-miento, por ej., por fuerza de muelle o de presión (según DIN 24300).

Volumen de aire aspirado por el compresor por unidad de tiempo en Nl/min (Nm3/h).

Martillo de accionamiento neumático; la fuerza de percusión es mayor que la fuerza estática de un cilindro neumático.

Consiste en filtrar el aire, regular su presión y agregarle aceite con una unidad de mantenimiento.

Presión de aire medida al nivel del mar, igual a 1,033 kp/cm2. Corresponde a una columna de mercurio de 760 mm de altura a 0 ºC Presión a que se mueve el émbolo en un cilindro o cambia su posición de maniobra una válvula neumática.

Presión a la que trabaja una instalación o aparato neumático.

Magnitud de medida del aire comprimido indicada en kp/cm2 o bar.

Acción de la fuerza, p. ej. de un cilindro; es la presión de trabajo multiplicada por el área sobre la que actúa el aire comprimido (kp/cm² x cm² = kp) Indicación de la presión de trabajo o de la red. El aire atmosférico es comprimido en los compresores hasta una determinada sobrepresión indicada en kp/cm².

Presión de aire que actúa en la parte de entrada de un regulador neumático de presión.

Presión del aire a la que se refiere los valores indicados por el fabricante.

Interruptor de presión.

Ejecución protegida contra explosiones, p.ej. en las válvulas electromagnéticas (véase VDE 0171).

Seguro incorporado para que las sobrecargas no averíen el aparato o la máquina. Los elementos neumáticos están protegidos contra sobrecargas, porque un cilindro sobrecargado permanece parado sin sufrir daño alguno, Escape al exterior del aire comprimido de los elementos neumáticos. El aire comprimido reduce su presión hasta la presión atmosférica.

Funciona automáticamente por una válvula de flotador de vaciado de la

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VOLVER AL MENU ANEXOS condensación y extrae las partículas de suciedad.

R Racor reductor

Reducer coupling; Reduziernippel

Recalentador Red

Reheater; Vorwärmer Net;

Netz Refrigerador

Refrigerator; Kühler

Regleta de mando

Strip command; Steuerschiene

Regulador de presión

Pressure regulator; Druckregler

Rendimiento volumétrico

Volumetric efficiency; Volumetrischer Wirkungsgrad Delay; Verzögerung

Retardo

Retén exterior en forma de hongo Retén interior en forma de vaso Retén obturador

Retén obturador T-DUO

Pieza roscada con distintas conexiones, p.ej. 3/4" a 1/2" Aparato para calentar previamente el aire.

Denominación dada a las tuberías de alimentación del aire

comprimido.

External Retainer mushroom; Hutmanschette Retainer vase-shaped interior; Topfmanschette Shutter catch; Manschette

T-DUO valve retainer; T-DUOManschette

Refrigerador intermedio y posterior para el aire comprimido incorporado generalmente en el compresor.

Guía deslizante provista de levas para captar los impulsos de mando dependientes del movimiento.

Denominación usual para la válvula reductora de presión.

Cociente del consumo teórico de aire y el consumo de trabajo Parada momentánea, producida por la estrangulación del caudal; alarga el tiempo de carga.

Retén hermético en forma de sombrero conjunta de labios elásticos.

Retén para cilindros de simple efecto.

Elemento de junta para la estanqueización de dos superficies móviles (deslizables), p. ej., aire contra aire, o aire contra aceite.

Retén del émbolo con disco de acero vulcanizado para cilindros neumáticos.

S Sección de entrada

Input Section; Eingangsquerschnitt

Servicio de parada

Stop Service; Ausschaltbetrieb

Servicio intermitente

Intermittent; Aussetzbetrieb

Servomando

Servo-motors; Servo-Steuerung

Silenciador

Muffler; Sckalldämpfer

Símbolo convencional

Conventional symbol; Sinnbild-Symbol

Símbolos

Symbols; Bildzeichen

Sistema de dos líneas

Two-line System; Zweileitungssystem

Sistema de montaje por unidades normalizadas

Mounting system for standard units; Baukastensystem

Sección más pequeña para la entrada del aire.

El compresor se pone en marcha al alcanzar una presión mínima ajustada en el acumulador y se para al alcanzar la presión máxima establecida. Lo contrario es servicio permanente.

Al alcanzar la presión máxima ajustada en el acumulador, el compresor pasa a la marcha en vacio, volviendo a trabajar a plena potencia con la presión mínima establecida.

Mando auxiliar para la amplificación de una fuerza de mando pequeña, p. ej., en las válvulas de mando previo.

Aparato para disminuir el ruido producido por el escape exterior del aire comprimido.

Signo gráfico para La representación simplificada de los elementos en un esquema.

Representación gráfica simplificada de elementos neumáticos y de otro tipo con inclusión de las funciones, p.ej. al dibujar un esquema. Los símbolos están establecidos en la norma DIN 24300.

Línea de baja presión con 1-2 kp/cm2 para expulsión, etc., y una línea con 6 kp/cm2 de presión para aparatos neumáticos de trabajo.

Sistema de varias partes, normalmente una pieza base y un número arbitrario de piezas complementarias, que puede ser montado con elementos funcionales de

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VOLVER AL MENU ANEXOS distinta clase, p. ej., cilindros y válvulas.

Sistema oleoneumático (mixto)

Air / oil system (mixed); PH-System

Sobrepresión atmosférica Soporte basculante

Air overpressure; Atmosphärischer Uberdruck = Atu Support bascule; Lagerbock

Sujeción por brida

Clamping flange; Flanschbefestigung

Superficie anular

Surface ring; Ringfläche

Superficie del pistón

Surface Piston; Kotbenfläche

Sistema combinado neumático-hidráulico en que el aire comprimido actúa como medio de trabajo y el aceite como medio regulador.

No debe emplearse esta abreviatura sin indicarla en kp/cm2 o bar.

Elemento para la sujeción oscilante de un cilindro neumático.

Posibilidad de fijación axial del cilindro por la cara del fondo o la cubierta, mediante placas de brida. Área del pistón menos el área transversal del vástago en cm. Para un cálculo exacto de la fuerza de los cilindros de doble efecto con vástago en una sola cara debe tenerse en cuenta este factor.

Sección del pistón (en cm2) sobre la que actúa el aire comprimido, incluyendo la sección del vástago. Véase superficie anular.

T Tapa Técnica de la Regulación

Top; Deckel Technical Regulation; Regeltechnick

Tiempo de reacción

Reaction time; Ansprechzeit

Tipo de fijación

Type of fixing; Befestigungsart

con brida, con rosca y con pies.

Toma de aire giratoria Tornillo de regulación

Air inlet swivel; Rotierender Luftanschluss Adjustment screw; Regulierschraube

Tubería Tubería de purga

Pipes; Leitung Drain pipe; Entlüftungsleitung

Véase Cubierta.

Técnica para la regulación y mantenimiento automático de los valores de medida físico-técnicos.

En los cilindros es el tiempo medido desde el principio de la entrada del aire hasta la iniciación del movimiento del pistón. En las válvulas es el tiempo transcurrido desde la recepción de la señal hasta que está realizada la inversión.

Característica para la diferenciación de los elementos neumáticos según las posibilidades de fijación; p, ej., en los cilindros la fijación Véase distribuidor de rotación.

Tornillo ajustable (con rosca fina generalmente), para La regulación del caudal en las válvulas de estrangulación.

Véase Línea.

Tubería de salida en los equipos de mando en los que no es posible (o presenta inconvenientes) que el aire comprimido escape al exterior.

U Unidad de avance

Feed unit Vorschubeinheit

Unidad de mantenimiento

Maintenance Unit; Wartungseinheit

Órgano motriz neumático u oleo neumático para movimientos de avance (p. ej., avance de trabajo-marcha-rápida).

Aparato combinado para filtrar, regular y engrasar el aire comprimido,

V Válvula

Valve; Ventil

Válvula anti retorno

Check valve; Rückschlagventil

Válvula anti retorno con estrangulación

With throttling valve; Drosselrúckschlagventil

Elemento de mando para ejercer influencia sobre medios en circulación, p. ej. gases y líquidos.

Válvula de bloqueo, que cierra automáticamente el paso en un sentido de circulación.

Válvula cuya contracción (fija o variable) sólo actúa en un sentido, teniendo libre el paso para e! aire comprimido en el sentido contrario. Utilizadas para la regulación de la velocidad de actuadores

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

74

VOLVER AL MENU ANEXOS Válvula anti retorno con estrangulación doble

With dual throttle valve; Doppelrückschlagventil

Válvula anti retorno de bola

Ball valve; Kugelrückschlagventil

Válvula base

Valve base; Grundventil

Válvula de apertura

Valve Opening; Offner

Válvula de bloqueo Válvula de bloqueo

Isolation Valve Absperrbentil Isolation Valve; Sperwentil

Válvula de cierre

Shutoff / cutoff Valve; Schliesser

Válvula de compuerta giratoria

Rotating Gate Valve; Drehschieber

Válvula de cuatro vías

Four-way valve; Vier-Wege-Ventil

Válvula de disco

Valve disc; Teller-Ventil

Válvula de dos vías

Two-way valve; Zwei- Wege- Ventil

Válvula de escape rápida

Quick exhaust valve; Schnellentlüftungventil

Válvula de impulsos

Pulse Valve; Impulsventil

Válvula de inversión

Reversing valve; Umsteuerventil

Válvula de leva

Valve cam; Nockenventil

Válvula manual

Manual valve; Handventil

Válvula de palanca y rodillo

Roller lever valve; Rollenhebelventil

Válvula de pedal

Foot Valve; Fussventile

Válvula de bloqueo con 2 entradas y una salida, que bloquea automáticamente la entrada purgada y en estado de purga total conserva la última posición; p. ej. para el mando de una válvula o de un cilindro desde dos puntos distantes.

Válvula de bloqueo que corta automáticamente el paso en un sentido de circulación.

Válvula a partir de la cual se obtienen distintos tipos de ellas por adición de piezas complementarias (sistema de montaje por unidades normalizadas).

Válvula que en posición de reposo está cerrada, abriéndose el paso del aire con el accionamiento. Lo contrario es válvula de cierre.

Válvula de cierre de 2 vías.

Válvula que cierra el paso en un sentido y lo deja libre en el sentido contrario. La presión en el lado de la salida carga la pieza de bloqueo y así apoya el cierre de la válvula.

Válvula que en la posición de reposo está abierta y cierra el paso del aire con el accionamiento. Lo contrario es válvula de apertura.

Válvula distribuidora con compuerta giratoria para la inversión de cilindros.

Válvula con cuatro tomas: línea de alimentación de aire comprimido, 2 líneas para el cilindro y el escape.

Válvula en la que un disco en forma de plato sirve como elemento de junta en el asiento de la válvula. Realizada en los tipos de 2/2, 3/2 y 4/2 vías por su cono movimiento de maniobra y asiento estanco perfecto y exento de mantenimiento (auto reajustable).

Válvula con dos tomas controladas, entrada y salida.

Válvula con función anti retorno en la línea de entrada, con la cual es conectada directamente al escape (al exterior) la línea de salida, p. ej., para movimientos rápidos del émbolo.

Válvula distribuidora en la que la inversión es iniciada por señales en forma de impulsos; Estos son neumáticos o eléctricos.

Válvulas distribuidoras para la inversión de cilindros o motores neumáticos del avance al retroceso o inversión del giro.

Válvula distribuidora con accionamiento mecánico por leva. Las válvulas de levas son válvulas básicas, que pueden utilizarse también para otros tipos de accionamientos con piezas complementarias (unidades normalizadas).

Válvula de vías con accionamiento manual.

Son válvulas de 2/2, 3/2 y 4/2 vías con rodillo rígido para accionamiento mecánico.

Válvula distribuidora accionada por el pie.

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS Válvula de presión

Pressure valve;

Válvula especialmente proyectada para influir sobre la presión

Druckventil Válvula de pulsador

Valve switch; Tasterventil

Válvulas de 2/2, 3/2 y 4/2 vi as con accionamiento manual por pulsador.

Válvula reductora de presión.

Válvula con tres posiciones de maniobra, p.ej. adelante, paro, retroceso.

Válvula con tres vías para línea de aumentación, línea de utilización y escape. Son adecuadas para el mando de cilindros de simple efecto.

Válvula alimentada desde un acumulador que regula la presión en una línea de trabajo en función de una presión de mando.

Válvula de 3/2 vías que puede montarse directamente en la tubería. La inversión de la válvula tiene lugar por desplazamiento de un manguito (cerrojo) Válvula cuya contracción por regla general es regulable y actúa en los dos sentidos, Válvula que limita la presión por una fuerza de sentido contrarío (p.ej. un muelle ajustable) que abre un escape.

Válvula con accionamiento electromagnético.

Del inglés «Normaly Clo-sed», válvula que en posición de reposo cierra el paso del aire (Función: Apertura).

Del inglés «Normaly Open», válvula con el paso de aire abierto en posición de reposo «(Función: Cierre)».

Válvula que mantiene constante la presión en la salida, independientemente del aumento de la presión de entrada.

Usada para reducir la presión de la línea a la presión de trabajo deseada. La mayoría de estas válvulas tienen incorporado un manómetro.

Válvula anti retorno con estrangulación para la regulación de la velocidad del pistón de un cilindro de trabajo.

Véase Válvula anti retorno con estrangulación doble.

Válvulas que determinan la apertura y cierre y las modificaciones en el sentido de la circulación. A la denominación «válvulas de vías» se le antepone el número de vías v el número de las posiciones de maniobra; p.ej. válvula 3/2 tiene 3 vías y 2 posiciones de maniobra Órgano de transmisión de forma generalmente cilíndrica y solidaria del pistón, para transmitir la fuerza del pistón del cilindro.

Vástago que aparece en las dos caras del cilindro, y mudo al pistón del cilindro.

Cuando existen elevadas cargas de pandeo, el vástago normal de un cilindro neumático es reemplazado por otro do mayor diámetro.

Velocidad en m/seg o m/min de los cilindros.

Velocidad económica de circulación del aire comprimido en las tuberías de 10

Válvula de tres vías

Safety valve; Sicherheitsverttil Three-position valve; Dreistellungs, Ventil Three-way valve; Dreiwege, Ventil

Válvula de relé

Relay Valve; Relaisventil

Válvula distribuidora manual

Manual control valve; Handschiebeventil

Válvula estranguladora

Throttle; Drosselventil

Válvula limitadora de presión

Pressure relief valve; Druckbegrenzungsventil

Válvula magnética

Solenoid valve; Magnetventil

Válvula NC

NC Valve; NC-Ventil

Válvula NO

NO Valve; NO-Ventil

Válvula reductora de presión

Pressure reducing valve; Druckminderventil, Reduzierventil

Válvula reguladora de velocidad

Speed control valve; Geschwindigkeitsregulierventil

Válvula selectora

Selector valve; Wechselventil

Válvulas distribuidoras

Directional control valves; Wegeventil

Vástago del pistón

Piston rod; Kolbenstange

Vástago doble

Double Shank; Durchgehende Kolbenstange Stem reinforced; Verstärkte Kolbenstange

Válvula de seguridad Válvula de tres posiciones

Vástago reforzado

Velocidad de avance

Feed rate; Vorschubgeschwindigkeit

Velocidad de circulación

Speed of movement; Strömungsgeschwindigkeit

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Volumen aspirado Volumen de la carrera

Suction volume; Ansaugvolumen Volume of the race; Hubvolumen

m/seg aproximadamente; velocidades mayores producen caída de presión demasiado grande. Velocidad económica de circulación del aceite 2 m/seg aproximadamente.

Cantidad de aire aspirado en Nl (Nm³).

Volumen del cendro calculado como producto del área del pistón por la longitud de la carrera

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ANEXO III: PRINCIPALES PROVEEDORES Y FABRICANTES Ordenados por importancia en la Industria (no es una clasificaci贸n exhaustiva)

VOLVER AL INDICE PRINCIPAL Jos茅 L贸pez S谩nchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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ANEXO IV: FESTO FLUIDSIM®: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS

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Breve explicación del funcionamiento y manejo del programa

El programa Festo Fluidsim® es una potente herramienta para el diseño de circuitos eléctricos y neumáticos muy sencilla de utilizar desarrollada por FESTO. Dispone de una interfaz muy amigable que funciona bajo entorno Windows. Al abrir el programa y crear un nuevo proyecto, vemos la pantalla que se muestra a continuación.

En la imagen siguiente vemos las partes principales de esta ventana y las herramientas básicas de manejo del programa. Aparte de los menús típicos en programas desarrollados para Windows, tenemos las ventanas y herramientas particulares de José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS trabajo del programa. El recuadro 1 contiene los botones referentes a la alineación y presentación del circuito diseñado. El 2 contiene los botones necesarios para llevar a cabo la simulación, tanto en tiempo real como paso a paso. El recuadro 3 contiene las librerías de componentes y el 4 es el espacio de trabajo

Para empezar a crear los circuitos, solo tenemos que seleccionar los componentes de la librería y arrastrarlos con el botón izquierdo del ratón al espacio de trabajo, posicionarlos y conectarlos uniendo las vías de cada componente, manteniendo presionado

el

mismo

botón.

Haciendo doble click sobre un componente determinado accedemos a las propiedades, donde podemos cambiar y configurar las características del mismo, así como añadir

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS vínculos o marcas de accionamiento. Con el botón derecho podemos ver una descripción del componente, una imagen real del elemento En la pestaña “Insertar”, podemos añadir toda clase de elementos adicionales, como diagramas de estado o textos adicionales. En la esquina superior izquierda vemos una previsualización del elemento.

Otra de las pestañas interesante es la de “Didáctica”. En ella encontramos gran cantidad de ayuda tanto desde el punto de vista teórico como práctico para ampliar conocimientos y facilitar el diseño y desarrollo de circuitos neumáticos (y eléctricos).

En definitiva, es un software muy sencillo de utilizar y de gran potencia que simula circuitos de forma realista.

En la ayuda disponemos de la información necesaria para sacarle mayor partido al

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS circuito, y en la página web de FESTO DIDACTIC podemos encontrar manuales del programa.

Por último, comentar que la versión estudiante tiene muchas características deshabilitadas y la versión demo completa descargable de la página web las tiene todas, pero solo puede ser ejecutada durante 30 minutos. Este es el motivo de haber utilizado ambas para la realización y simulación de los circuitos.

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ANEXOV:ACONDICIONAMIENTO Y TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

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En toda instalación neumática se hace necesario tratar el aire por varias circunstancias, no necesariamente ajenas a la propia instalación. El aire atmosférico lleva consigo partículas nocivas para los dispositivos de la instalación neumática. El compresor lleva filtros previos, pero no depura el aire. Además, el aire también tiene cierta cantidad de vapor de agua, que puede llegar a condensar y es necesario evacuar (purgar), si no, los componentes mecánicos del circuito sufrirán una oxidación,

además

del

desgaste

por

otras

partículas.

Otro aspecto muy importante es que los actuadores también ensucian el circuito, ya que son los componentes que enlazan el circuito con el exterior. En el desplazamiento del vástago de un cilindro, en la carrera de retorno puede traer consigo partículas del exterior (polvo, virutas, etc.) e introducirlas en el interior del cilindro. Ocurrido esto, podemos considerar que el aire del circuito queda contaminado. Los cilindros están dotados de juntas rascadoras para evitar este suceso, pero cuando el cilindro no es nuevo, la junta pierde eficacia por desgaste.

Con esto queda claro la importancia de un buen tratamiento del aire, para evitar desgastes

y

corrosiones

de

los

componentes.

Una vez que el aire ha superado al compresor, comienza la etapa de acondicionamiento industrial, entendiendo por esto, los procesos a que debe ser sometido para que pueda ser utilizado sin ningún riesgo mecánico ni químico, consiguiendo las prestaciones deseadas.

Vemos a continuación un sistema tipo para el acondicionamiento del aire, con sus componentes (Fig.26).

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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Fig. 1. 19 - Esquema de elementos principales para acondicionamiento del aire [12].

Revisemos las tres partes en que se divide este esquema: la primera parte corresponde a la línea principal, la segunda a la sub-línea y la tercera a la línea local.

• Línea Principal

Son los equipos A, B, C, D y E. Estos equipos podemos pensarlos como de uso obligatorio

para

cualquier

instalación.

Cuando el compresor aspira aire, se inicia un proceso de comprensión que siempre viene acompañado por un aumento de la temperatura y por ciertas modificaciones en la humedad relativa, densidad, etc.… para acondicionar previamente este aire, utilizamos estos componentes.

• Sub - Línea

Son los equipos F, G y H. Aquí comienza una primera hipotética distribución hacia tres grupos característicos según grado de humedad requerido. Toda la distribución, antes de llegar a cada rama, estaría evacuando la eventual condensación por el drenador automático. En el primer grupo no se trata el aire que se distribuye pero se colocan drenadores.

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87

VOLVER AL MENU ANEXOS En el segundo, en cambio, aparecen los secadores, cuya misión es retirar la mayor parte posible del agua que no fue retirada por los equipos “aguas arriba”. Este proceso

se

conoce

como

“secado

al

aire”,

de

ahí

su

nombre.

Los secadores por refrigeración son capaces de secar el aire hasta un punto de rocío de -17ºC aproximadamente. El drenador sugerido se coloca como protección para el caso en el que el secador salga de servicio o sea eliminado momentáneamente para su mantenimiento.

El tercer grupo de la sub-línea trata el aire para un punto de rocío de -30ºC. La instalación del secador por adsorción se hace directamente en serie y se protege con un filtro J cuyas características repasaremos en el punto siguiente.

• Línea Local

Cada uno de los grupos de la sub-línea continúa por las líneas correspondientes donde, antes del consumo, se trata el aire de acuerdo con lo especificado y con respecto a sólidos, aceite y olor. La asociación de filtros que se aprecia en algunas ramas sólo se hace a los efectos de prolongar la vida útil del conjunto. De esta manera la filtración es progresiva y cada filtro trabaja dentro de su escala de filtración aceptable. Insistimos en estos conceptos pues los consideramos muy importantes.

Para finalizar, decir que estas combinaciones son las más frecuentes aunque no las únicas, seguramente pueden encontrarse otras que se adapten más a un caso específico, apoyándose en la estructura que hemos presentado. Por orea parte esa ha sido la intención al ofrecerla.

Filtro-Regulador-Lubricador. La unidad de Mantenimiento • Filtros

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS El aire ambiente que aspira el compresor, contiene impurezas. A éstas, se le agregan las que el propio compresor genera y también las que pueda encontrar en camino hacia los puntos de distribución. Esas impurezas son de distinta índole y de distinto tamaño.

En un ambiente normal pueden encontrarse alrededor de 150.000.000 de partículas por m3 de aire y que cerca de un 80% de estas tienen un diámetro medio de 2 micras (µm). Existen incluso partículas como las de los aerosoles de aceite con tamaños de 0,01 µm. El tratamiento debe responde en forma directa a las necesidades de calidad de aire pretendido: un suministro central podría acondicionar el aire a la más alta calidad, pero muy probablemente esto no sea lógico ni rentable. Resulta más cómodo y más barato, preparar todo el aire para una calidad media y reacondicionarlo localmente según las necesidades.

El rol fundamental de cualquier filtro es el de “protector aguas abajo”. Con este concepto, entenderemos, no solo la importancia del filtro sino también la razón de sus eventuales combinaciones. Los filtros se dividen en dos grandes grupos: los estándares y los especiales.

Filtros Estándar

El filtro está construido de manera tal que imprime al aire comprimido entrante un movimiento de rotación por medio del deflector de paletas eliminando los contaminantes como polvo y gotas de agua por centrifugado, filtrando luego las partículas más pequeñas mediante un elemento filtrante para que el aire comprimido procesado pueda fluir hacia la salida. Un deflector ubicado debajo evita la turbulencia que podría arrastrar los contaminantes extraídos. Los elementos filtrantes se clasifican por el tamaño de las partículas que interceptan, cubriendo un amplio rango, desde 2 hasta 100 µm, según los fabricantes. Cuando las gotas de condensado se depositan en el fondo del vaso, por efecto ciclónico, se produce una acumulación

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VOLVER AL MENU ANEXOS de agua que debe ser eliminada. La purga de este condensado puede ser manual o automática.

La elección correcta de un filtro estándar se realiza mediante la consideración tanto de la caída de presión que origina para el caudal y presión considerado (área dispuesta para el filtrado), como del volumen del vaso (facilidad operativa para el cambio).

• Regulación

La energía disponible está directamente relacionada con la presión del sistema y el gobierno debe ejercerse controlando esta. Los componentes que permiten este control son los reguladores de presión. Gracias a ellos podemos conseguir una presión menor a la que genera el compresor, que adaptaremos a nuestras necesidades de trabajo.

Podemos distinguir dos presiones (o niveles de energía) diferentes: la que entrega la fuente compresora y la que usamos para trabajar. Observemos que la primera puede ser variable, obedeciendo en sus cambios a las posibilidades y regulación del compresor, mientras que la segunda siempre deberá ser constante, pues para un aprovechamiento racional de la energía neumática, necesitamos que esta se mantenga al mismo nivel.

Reguladores de Presión Estándar

Llamaremos así a los reguladores más comunes en automatización neumática.

Su funcionamiento se basa en el equilibrio de fuerzas en una membrana que soporta en su parte superior la tensión de un resorte, que puede variarse a voluntad del operador por la acción de un tornillo manual. Por su parte inferior, la membrana está expuesta a la presión de salida y por lo tanto a otra fuerza, que en condición de José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS descanso, resulta ser igual a la tensión del resorte. Cuando la membrana está en equilibrio, la entrada de aire comprimido está cerrada. Si desequilibráramos el sistema por aumento voluntario de la tensión del resorte, la membrana descendería ligeramente abriendo la entrada de aire a presión hasta que se logre el equilibrio perdido, solo que esta vez a la salida la presión será ligeramente mayor.

• Lubricación

La función de estos aparatos es incorporar al aire tratado una determinada cantidad de aceite, para lubricar los actuadores neumáticos que, al fin y al cabo, son elementos mecánicos.

En todos los casos, las unidades de lubricación cuentan con un dispositivo que eleva el aceite y lo incorpora pulverizado en la vena de aire. Esta elección puede controlarse externamente y la energía para hacerlo, así como también la necesaria para su pulverización, se toma de la energía del aire en circulación. Existen dos grandes grupos de lubricadores que se distinguen por el tipo de niebla de aceite que producen: el estándar y el de microniebla.

El Lubricador Estándar

En este se produce una caída de presión provocada por la restricción del flujo. Esta caída produce un desbalance de presiones que adecuadamente dirigido provoca la elevación de la columna de aceite y su incorporación en la corriente de aire. Hay, al menos, tres dispositivos que permiten una variación proporcional, ellos son: válvula de asiento, pistón y aleta flexible.

El problema de estos elementos reside en que la caída de presión está directamente relacionada con el caudal en circulación. Esto limitaría a caudales pequeños si no

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

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VOLVER AL MENU ANEXOS existiera la posibilidad de modificar la sección transversal en relación con la variación del caudal.

El tamaño de estos aparatos está directamente relacionado con el caudal disponible.

Su capacidad de lubricación está limitada aprox. a 7 m de recorrido por la tubería.

Por último, decir que normalmente encontramos siempre estos tres elementos (filtro, regulador y lubricador) tanto al principio de la red (tras el compresor) como antes de cada punto de consumo. A este conjunto de elementos se le conoce como unidad de mantenimiento, y dispone de un símbolo específico (ver apartado 1.5).

Unidad de mantenimiento combinada Marca SMC Serie AC20 [13].

Esta unidad dispone de un manómetro adicional para controlar la regulación de presión

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92

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Sección de una unidad de mantenimiento (FRL) de propósito general [14].

VALVULERÍA Las válvulas neumáticas controlan o regulan el paso del aire comprimido y su clasificación

se efectúa por la función

que desarrollan.

Siguiendo

las

recomendaciones de CETOP, la norma DIN 24300 establece la siguiente división: Los diferentes tipos de válvulas existentes son: direccionales o distribuidoras, de bloqueo, de presión, de caudal y de cierre. Veamos a continuación los principales tipos de válvulas.

1) Válvulas direccionales o distribuidoras Estas válvulas controlan el arranque, detención de la dirección del flujo neumático y

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VOLVER AL MENU ANEXOS con ello la dirección del movimiento y las posiciones de detención de los motores o cilindros. La identificación de las válvulas direccionales se realiza sobre la base de: Su constitución interna. Nº de posiciones, Nº de vías (u orificios), accionamientos y Talla (caudal, presión, temperatura, marca, etc.)

Constitución

Las características constructivas de las válvulas son la que determinan su duración, fuerza de accionamiento, modos de inversión, racordaje y fijación.

Segur la construcción de sus cierres, distinguimos los siguientes tipos:

Clasificación válvulas direccionales.

Las válvulas direccionales por asiento son las más comunes; se abren o cierran por medio de bolas, discos o conos de cierre perfecto. Los elementos de desgaste son pocos y de gran duración, siendo insensibles al polvo y muy robustos. Permiten sólo dos posiciones y la fuerza de maniobra es elevada.

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VOLVER AL MENU ANEXOS Según su construcción, disponemos de tres tipos o subclases: de corredera, de disco y de asiento. Cada una responde a una necesidad:

- De corredera: Con un émbolo móvil, encargado de obturar o liberar el paso del aire.

Como gran ventaja, necesitan poca energía para accionar la válvula, aunque tenga que

vencer

al

rozamiento

por

sus

características

constructivas.

- De disco: De accionamiento puramente manual, es un disco que se coloca manualmente sobre el (los) orificio(s) de paso del aire al accionar una palanca.

- De asiento: Disponen en su constitución física de un obturador que se mueve en la misma dirección del aire. Se usan para caudales o muy grandes o muy pequeños, para el resto de caudales se suele usar las válvulas de corredera.

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ANEXO VI NORMATIVA Y NORMALIZACIÓN

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VOLVER AL MENU ANEXOS Para comenzar este apartado, pondré un ejemplo explicativo clarificador acerca de la necesidad e importancia de la normalización. Cuando se trata de producción y consumo de aire comprimido, estos se especifican en N l/min o N mm3/min., es decir, en aire libre (atmosférico), cuando no es así, como ya vimos, se debe emplear la siguiente fórmula para la conversión:

Donde: Q = litros de aire libre por minuto Q1 = litros de aire comprimido por minuto P = presión del aire comprimido en kg/cm2

Existen diversas denominaciones utilizadas por los fabricantes para indicar la cantidad de aire que proporciona el compresor, tales como desplazamiento volumétrico, volumen engendrado, etc. Bajo estos nombres genéricos se considera un caudal de aire expresado en cifras teóricas que no responde al verdadero caudal de aire suministrado por el compresor, mientras que el consumo de los equipos neumáticos se da en cifras efectivas.

Es evidente que si adquirimos un compresor basándonos en alguna de las citadas especificaciones, nos encontraremos con que la cantidad de aire realmente suministrada es de un 20 a un 25% inferior a la indicada, pues ningún compresor rinde una prestación del 100%.

Para evitar estas ambigüedades solamente se deben adquirir compresores que garanticen el caudal de aire en consonancia con las condiciones de temperatura y presión de la aspiración, es decir, en litros o m3 de aire libre.

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Como sea que el clima es variable y responde a las características propias de cada lugar, sería dificultoso establecer unas tablas de consumos que correspondieran a los diferentes estados cismáticos; por ello, se va imponiendo el establecimiento de una normativa sobre la base de

considerar unas condiciones normales de temperatura y presión del aire aspirado, independientemente de las condiciones atmosféricas en las cuales trabaje el compresor y que sirven de referencia comparativa, aire que llamaremos “aire normal” o “aire normalizado” distinguiéndolo con una N (Mayúscula) que situaremos después de las cifras y antes del volumen expresado. Por ejemplo: 600 N m3/h, equivale a un sistema que proporciona 600

m3/h,

expresados

en

condiciones

normales.

Las condiciones normales varían según el área de influencia tecnológica. Los que siguen las indicaciones del “Compressed Aire & Gas Institute” de U.S.A 1 N m3 de aire por hora a la temperatura de 20º C a la presión de 1.033 kg/cm2 y con

una

humedad

relativa

del

36%.

En la zona europea, la norma C.E.T.O.P. RP-44P, propone como condiciones atmosféricas normales las que están especificadas en la ISO R554, y que corresponden a la temperatura de 20º C a la presión de 101.3 mbar y con una humedad relativa del 65%.

Los procedimientos de prueba o los métodos de medida del caudal efectivo de aire libre suministrado por los compresores, vienen dados en las normas alemanas DIN 1945 y DIN 1952, inglesa BSS 726-1952, americana ASME PTC 9 y francesa NFX10.

En cuanto al uso del Sistema Internacional de Unidades, en la reunión del C.E.T.O.P. (Comité Europeo de las Trasmisiones Óleo-hidráulicas y

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

98

VOLVER AL MENU ANEXOS Neumáticas) celebrada en Berlín el 11 de junio de 1966, para aquellos países europeo que tienen adoptada la terminología aprobada por dicho Comité se pensó usar en la definición de la presión como unidad de superficie el cm2, y medir así la fuerza f que actúa sobre este elemento de superficie plana, dando como unidad de medida al kilogramo de presión por centímetro cuadrado, representado por kp/cm2 (1 kp = 9.81 newton). De este modo, la presión del aire atmosférico es 1.033 kp/cm2 = 1 atmósfera (Kilogramo fuerza por centímetro cuadrado).

Por otro lado, en Washington, durante la reunión del Comité Técnico del ISO ITC, se consideró la implantación del Pascal como unidad de presión, con sus conversiones comunes: el kPa = 0.1 N/cm2, el MPa = 1 N/mm2, el bar = 105 Pa y el mbar = 100 Pa (en el bloque 1 se vio una tabla con más conversiones comunes entre unidades de presión).

NORMALIZACIÓN INTERNACIONAL En esta sección se mencionan varias entidades internacionales de normalización describiendo algunas de sus publicaciones. Es obvio que la normalización internacional reporta beneficios, no solo para el fabricante sino también para el consumidor, ya que aumenta la intercambiabilidad de componentes y sienta las bases para establecer comparaciones. La International Organization for Standardization (ISO) fue fundada en 1.947. Su origen se remonta á 1.926, cuando la International Federation of the National Standardizing Association (ISA) fue establecida en unos 20 países miembros.

ISA terminó sus funciones en 1.942.

En 1.944, The United Nations Standards Coordinating Commitee (UNSCC) sucedió a la antigua (ISA) hasta ser a su vez reemplazada por ISO.

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VOLVER AL MENU ANEXOS En un principio ISO publicó recomendaciones pero desde 1.972 son normas internacionales. ISO trabaja con diversos Comités Técnicos (TC). Los Comités que tienen directa relación con nuestro tema son:

- TC 11 - Calderas y tanques de presión - TC 29 - Pequeñas herramientas - TC 30 - Medición de flujo de fluidos en conductos cerrados - TC 43 – Acústica - TC 70 - Motores de combustión interna - TC 82 - Minería - TC 112 - Tecnología del vacío - TC 118 - Compresores, herramientas y máquinas neumáticas - TC 131 - Sistemas y componentes de energía fluida

La International Electrotechnical Commission (TEC) se fundó en 1.906. Se ocupa de todas las cuestiones de carácter electrónico. Pasó a depender de ISO en 1.947. Esta comisión, aun conservando su autonomía, funciona como la División Eléctrica de ISO.

Otros dos organismos internacionales importantes son: El European Committee of Manufactures of Compressors, Vacuum Pumps and Pneumatic Tools (PNEUROP), fundada en 1.959 en la que están

representados 11 países europeos, y la International Oil-Hidraculic and Pneumatic commission (CE-TOP), fundada en 1.962, en la que están representados 13 países. Una tarea importante de PNEUROP y CETOP ha sido la elaboración de Códigos y Recomendaciones que posteriormente se dirigen a

José López Sánchez- G. S. DESARROLLO DE PROYECTOS- NEUMATICA

100

VOLVER AL MENU ANEXOS ISO para su posible conversión en normas internacionales.

Recomendaciones y normas Seguidamente relacionamos algunas de las más importantes publicaciones, editadas por los cuatro organismos mencionados al principio:

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ANEXO VII REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS

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VOLVER AL MENU ANEXOS Para poder representar instalaciones y circuitos neumáticos, así como los elementos que los componen, existen símbolos internacionales para la esquematización y representación.

Podemos dividir un circuito neumático, de manera general, en las partes que vemos en la figura siguiente.

Cada una de estas partes tiene una función determinada y conviene saber diferenciarlas. En el capítulo 4 veremos en detalle diferentes circuitos neumáticos y su funcionamiento, y con ellos quedará clara la diferencia entre cada una de ellas. Es muy recomendable, de cara a la claridad y comprensión de los circuitos, repasar la disposición de los elementos en el esquema para minimizar la cantidad de cruces y tratar de llevar a cabo la disposición, en la medida de lo posible, según la figura anterior.

En el anexo referente a simbología se encuentra una amplia lista con casi la totalidad de los elementos neumáticos existentes con símbolo internacional, así como la forma de nombrar los diferentes componentes en un esquema neumático.

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ANEXO VIII BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS

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I. MONOGRAFÍAS Y BIBLIOGRAFÍA PRINCIPAL.

ATLAS COPCO S.A.E. ESPAÑA. Atlas Copco Manual. Traducción del Atlas Copco Manual, 3ª Ed. En Inglés. Ed. Atlas Copco S.A.E. Madrid, España. Redacción y tipografía: Technical Writing AB, Handen, Suecia. ©ATLAS COPCO, 1979. Depósito Legal: M-28090/79 CRANE. Flujo de fluidos en válvulas, accesorios y tuberías. Vafilsa S.A (trad.) Revisión: Clemente Reza. Ed. McGraw-Hill. 215p. ISBN 968-451-846-3 DEL RAZO, Hernández Adolfo, Sistemas Neumáticos e Hidráulicos: Apuntes de Teoría. Ed. U.P.I.I.C.S.A, México D.F., 2001.

DEPPERT, W. y STOLL, K. Dispositivos neumáticos: Introducción y Fundamentos. Cayetano Cabrera (trad.). Ed. Marcombo, Boixareu Editores, Barcelona-México. 188 páginas. ©1991 ISBN 84-267-0280 DEPPERT W. / K. Stoll. Aplicaciones de Neumática. Ed. Marcombo, 1991. España, Barcelona. 162 p.

ISBN 8426702066 FESTO DIDACTIC, Iniciación Al Personal De Montaje Y Mantenimiento. Manual De Estudio.

Manual de estudio. Edición de 1971. Festo Didactic. 244 p. Referencia biblioteca UCIIIM: L/S 621.51/.54 MEI FESTO DIDACTIC. Catálogos FESTO DIDACTIC 2010. Obtenidos de la página web de FESTO e introducidos en el contenido del CD-ROM adjunto al trabajo.

INSTITUTO DE FORMACIÓN PROFESIONAL ―SATAFIǁ (GETAFE). Curso de Electroneumática.

Getafe, 1996. (Descatalogado) MÜLLER, R. Pneumatics. Theory and Applications. Ed. Robert Bosch GMBH Automation Technology Division Training. Germany ©1998 OMEGA Fachliteratur. ISBN 3-9805925-2-9 NORGREN. Catálogos NORGREN 2010. Obtenidos de la página web de NORGREN e introducidos en el contenido del CD-ROM adjunto al trabajo.

PEROMARTA, L. y CASTEJÓN, C. Apuntes asignatura “Elementos de Máquinas”. Ingeniería Industrial, Especialidad Máquinas y Estructuras. Universidad Carlos III de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica. Curso 2006/2007.134p.

SMC. Catálogos SMC 2010. Obtenidos de la página web de SMC e introducidos en el contenido del CDROM adjunto al trabajo.

INACAP. INACAP. Neumática Industrial. 1ª Edición. Ed.: INACAP Capacitación. Revisión N°0, Mayo 2001. Número de Serie: MAT-0900-00-000 E.P.S. Ingeniería Gijón. Instalación de aire comprimido. Área de Mecánica de Fluidos. Oviedo. 2008.

ROLDÁN VILORIA. J. Neumática, Hidraúlica y Electricidad aplicada. Ed. Thompson-Paraninfo

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II. TEXTOS ELECTRÓNICOS Y PÁGINAS WEB. Página web de FESTO. - FESTO DIDACTIC. Página de dicha empresa dedicada a la docencia. http://www.festo-didactic.com/int-en/ - FESTO España http://www.festo.com/cms/es_es/index.htm - Fundamentos de Neumática http://www.festo-didactic.com/ov3/media/customers/1100/095003_leseprobe.pdf Página web de Norgren.

- NORGREN España http://www.norgren.com/es/ - Representante español de NORGREN http://www.galigrap.com/norgren.htm Página web del fabricante SMC. http://www.smces.es/ Monografía sobre circuitos neumáticos. Autor: Iván Escalona Moreno http://www.monografias.com/trabajos13/circuneu/circuneu.shtml Página sobre Neumática y Tecnología Industrial. Autor: Zen Cart © ÁbacoCreación, 2005 http://www.tecnologiaindustrial.info/ Página sobre Neumática. Contacto: webmaster@nichese.com http://sitioniche.nichese.com/ Página alemana sobre Neumática con gran cantidad de simulaciones http://www.pneumatics.be/ Automatismos. Autor: D. Felipe Mateos Martín.

- Ingeniería de Sistemas y Automática. Universidad de Oviedo.2002 http://www.isa.uniovi.es/~felipe/files/automatismos/documentos/Automatismos_Logica_Cableada.pdf Wikipedia. Enciclopedia libre en la web.

- Documento de Wikipedia Inglesa http://en.wikipedia.org/wiki/Pneumatic - Documento de Wikipedia castellana http://es.wikipedia.org/wiki/Aire_comprimido Página web sobre Neumática: Conceptos básicos y aplicaciones http://www.sapiensman.com/neumatica/ Página web sobre Neumática de la Asociación de Profesorado de Tecnología de Galicia.

- Apartado 142 Santiago de Compostela. A Coruña.C.P.15702 http://www.apetega.org/ligazons/lig-fluidos.php Diccionario técnico inglés español. http://www.sapiensman.com/ESDictionary/index.htm

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ANEXO IX SEÑALIZACIÓN VINCULADA A INSTALACIONES PARA GENERACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE AIRE COMPRIMIDO.

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Los locales o habitáculos albergando compresores serán señalizadas, de acuerdo con el Real Decreto 485 / 97, relativo a señalización de riesgos en los lugares de trabajo.

Señal – 1

Señal – 2

Señal – 3

Señal – 4

Las consideraciones relativas a señalización serán las siguientes: a) Si el emplazamiento se diese en caseta / habitáculo para compresor: se colocará en la cara exterior de la puerta de acceso las señales 1 y 2. En el caso de que el compresor funcionase con motor de explosión, también se colocará en el interior del habitáculo la señal 3. b) Si el emplazamiento se diese en cualquier otro lugar, se colocará de manera visible, en las proximidades del dispositivo compresor, las señales 1 y 2. En el caso de que el compresor no fuese de sonoridad limitada o no se hubiese adoptado medidas para reducir el nivel de la misma, también se colocará la señal 4. En el caso de que el compresor funcionase con motor de explosión, también se colocará en el interior del habitáculo la señal 3.

Iluminación vinculada a instalaciones para generación y almacenamiento de aire comprimido.

El punto de emplazamiento del dispositivo compresor contará con medios de iluminación suficientes para garantizar las operaciones de mantenimiento, reparación, o maniobra, tal que los niveles de iluminación mínimos serán: a. b. c.

Emplazamiento en caseta / habitáculo aislado: mínimo 100 lux.

Emplazamiento en laboratorios / talleres: el nivel de iluminación se corresponderá* con el establecido para éste tipo de locales (mínimo 400 lux).

Otros: mínimo 100 lux.

* - conforme al Pliego de Condiciones Técnicas Eléctricas en Baja Tensión de la Universidad Politécnica de valencia.

Protección contra incendios Como medida preventiva adicional, se dotará a la zona donde se encuentre emplazado el dispositivo compresor con: a.

Emplazamiento en caseta / habitáculo aislado: en el interior del mismo, se emplazará un (1) extintor portátil con agente extintor polvo seco. Si el tamaño de la caseta / habitáculo lo permite, puede emplazarse uno de 6 Kg. Si el espacio disponible es muy limitado, puede emplazarse uno menor.

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b.

Emplazamiento en lugar diferente a caseta / habitáculo: de contar con dispositivos de protección contraincendio, no será necesario el disponer de un extintor adicional. En el caso de que no se cuente con medio de protección contraincendio alguno, se emplazará un (1) extintor portátil con agente extintor polvo seco de 6 Kg (como mínimo). Este extintor contará con la señalización reglamentaria:

Si las dimensiones del local donde se emplace el extintor lo permiten, este será colocado a una distancia mínima de 3 metros del dispositivo compresor, recomendando una distancia máxima de 5 metros. La parte superior del extintor no deberá estar a una altura superior a 1,70 m.

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TABLAS GRÁFICOS Y MOMOGRAMAS

TABLA 1 AGUA EN EL AIRE COMPRIMIDO: HUMEDAD. TABLA 2 COMPARACIÓN ELECTRICIDAD

CON

LA

HIDRÁULICA

Y

LA

TABLA 3CANTIDAD DE AIRE QUE PASA A TRAVÉS DE UN ORIFICIO EN FUNCIÓN DE LA PRESIÓN DE ALIMENTACIÓN TABLA 4 PRINCIPALES ELEMENTOS Y SU CONSUMO EN UNA RED DE 6 BARES TABLA 5 DIFERENTES ELEMENTOS Y SU CONSUMO EN UNA RED DE 6 BARES TABLA 6 TAMAÑOS NORMALIZADOS LONGITUDES DE CARRERAS

DE

CILINDROS

Y

TABLA 7 CONSUMO DE AIRE PARA CILINDROS NEUMÁTICOS TABLA 8 CONSUMO DE AIRE (l/cm DE CARRERA) TABLA 9 RANGOS DE VELOCIDAD DE ÉMBOLOS Y MARGEN DE UTILIZACIÓN ECONÓMICA TABLA 10 NOMOGRAMA PARA EL CÁLCULO DE PÉRDIDA DE CARGA Y DIÁMETRO DE TUBERÍAS TABLA 11 LONGITUD DE TUBERÍA EQUIVALENTE ELEMENTOS UTILIZADOS EN CONDUCCIONES

PARA

TABLA 12 CAÍDA DE PRESIÓN DE AIRE [LIB/PULG2] (POR CADA 100 PIES DE TUBERÍA A P=100 LIB/PULG2) TABLA 13 RANGOS DE USO DE COMPRESORES

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TABLA 14 DIAGRAMA PARA EL CÁLCULO DE DEPÓSITOS

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TABLA 15 APLICACIÓN DEL NOMOGRAMA PARA EL CÁLCULO DEL CAUDAL TABLA 16 VALIDEZ PARA UTILIZACIÓN DE ELEMENTOS NEUMÁTICOS TABLA 17 NOMOGRAMA PARA DETERMINAR EL DIÁMETRO PROVISIONAL DE LAS TUBERÍAS. TABLA 18 NOMOGRAMA PARA LONGITUDES SUPLETORIAS TABLA 19 DIÁMETROS PARA TUBERÍAS TRANSAIR®

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TABLA 1 Agua en el aire comprimido: Humedad Otro de los aspectos importantes, y por el cual se comentó antes la existencia de los diagramas de Mollier (psicrométrico), es la humedad en el aire comprimido.

Al comprimir grandes cantidades de aire atmosférico, se produce una cantidad considerable de condensados y el aire del depósito se mantiene saturado (100%HR). La cantidad de vapor de agua que contiene una muestra de aire atmosférico se mide por la humedad relativa en %HR. Este % es la proporción de la cantidad máxima de agua que puede contener el aire a una temperatura determinada.

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TABLA 2 COMPARACIÓN ELECTRICIDAD

CON

LA

HIDRÁULICA

Y

LA

Las dos tecnologías disponibles que pueden realizar las mismas funciones que la neumática son la hidráulica y la eléctrica. Cada una posee unos pros y unos contras dependiendo de la aplicación que se quiera hacer de ellas. A modo de breve resumen, vemos en la tabla ventajas e inconvenientes de cada una de ellas, tanto en la parte de control como en la de actuación.

En cuanto al rango de aplicación para las presiones, destacar que la neumática suele usar presiones promedio de 6~7 bares (90~100 PSI), y la hidráulica alrededor de 70 a 350 bares (1000~5000 PSI), incluso algunas aplicaciones pueden llegar a los 700 bares.

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TABLA 3 CANTIDAD DE AIRE QUE PASA A TRAVÉS DE UN ORIFICIO EN FUNCIÓN DE LA PRESIÓN DE ALIMENTACIÓN La tabla 3, informa de la cantidad de aire que pasa a través de un orificio en función de la presión de alimentación. Junto con esta tabla y con la 4 y la 5 tendríamos definidos presión y caudal necesario para los elementos habituales.

TABLA 4 PRINCIPALES ELEMENTOS Y SU CONSUMO EN UNA RED DE 6 BARES

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TABLA 5 DIFERENTES ELEMENTOS Y SU CONSUMO EN UNA RED DE 6 BARES

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TABLA 6 TAMAÑOS NORMALIZADOS LONGITUDES DE CARRERAS

DE

CILINDROS

Y

Los fabricantes han desarrollado el programa estándar para las dimensiones de los cilindros.

Los diámetros estándar (en realidad siempre se hace referencia al diámetro del émbolo) son bastante similares para todos los fabricantes. En la tabla siguiente se indica: en la primera columna la serie de diámetros de un determinado fabricante. Salvo algunas excepciones, los diámetros se suceden en este orden, de manera que la fuerza de émbolo indicada para un diámetro se duplica o se reduce a la mitad respecto al diámetro más próximo, según sea el diámetro inmediato superior o el inmediato inferior, con una presión del aire de 6 bar (columna 3 de la tabla).

Las longitudes de las carreras son también por lo general estándar para la gama de un fabricante (columna 4 de la tabla 2.4); es decir, determinados diámetros de cilindros pueden producirse como elementos en serie para distintas longitudes de carrera. Naturalmente, todas las longitudes intermedias también se fabrican bajo pedido, hasta las longitudes máximas posibles o que estén comprendidas en las carreras previstas por el fabricante. Las longitudes máximas de las carreras están delimitadas, debido a que para grandes diámetros del cilindro y carreras largas las sobrecargas mecánicas del vástago y del cojinete se hacen muy grandes, y debe preverse el efecto de pandeo del vástago. En el caso de cargas rotativas, se debería conocer el par requerido para el movimiento de la misma. En este sentido se tratarían de igual forma los movimientos rotativos completos (360º) como los movimientos con limitación del ángulo de giro.

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TABLA 7 CONSUMO DE AIRE PARA CILINDROS NEUMÁTICOS

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TABLA 8 CONSUMO DE AIRE (l/cm DE CARRERA) Con ayuda de la tabla de la figura siguiente, se pueden establecer los datos del consumo de aire de una manera más sencilla y rápida.

Los valores están expresados por cm de carrera para los diámetros más corrientes de cilindros y para presiones de 200 a 1.500 kPa (2 – 15 bar). El consumo se expresa en los cálculos en litros (de aire aspirado) por minuto.

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TABLA 9 RANGOS DE VELOCIDAD DE ÉMBOLOS Y MARGEN DE UTILIZACIÓN ECONÓMICA

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TABLA 10 NOMOGRAMA PARA EL CÁLCULO DE PÉRDIDA DE CARGA Y DIÁMETRO DE TUBERÍAS

Ejemplos de cálculo A) Calcular la pérdida de carga de una tubería conociendo los siguientes datos: - Longitud de la tubería - 30 m

VOLVER A TABLAS - Diámetro - 1/2" - Presión del aire - 7 Kg/cm2 - Caudal aire libre - 2.000 Nl/m3 Para solucionar este problema hay que hacer uso del diagrama anterior, tal como se indica en línea a trazos sobre la misma tabla. La pérdida de carga hallada en la tabla es de 0,37 kg/cm2 por cada 10 m.

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TABLA 11 LONGITUD DE TUBERÍA EQUIVALENTE ELEMENTOS UTILIZADOS EN CONDUCCIONES

PARA

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TABLA 12 CAÍDA DE PRESIÓN DE AIRE [LIB/PULG2] (POR CADA 100 PIES DE TUBERÍA A P=100 LIB/PULG2)

124 José López Sánchez

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TABLA 13 RANGOS DE USO DE COMPRESORES

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TABLA 14 DIAGRAMA PARA EL CÁLCULO DE DEPÓSITOS

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VOLVER A TABLAS TABLA 15 APLICACIÓN DEL NOMOGRAMA PARA EL CÁLCULO DEL CAUDAL Paso 1: Uniendo los ejes A y C por los valores indicados, se obtiene en el eje B un punto de intersección, necesario para determinar el caudal VN. Paso 2: Unir el valor Z = 1 en el eje B y el valor correspondiente VN sobre el eje D. Paso 3: Trazar un paralela a esta línea por el punto antes determinado sobre el eje B. Se obtiene sobre el eje D el valor VN.

Ejemplo 1: Datos: p1 = 800 kPa (8 bar); ∆p = 20 kPa (0.2bar); p2 = 780 kPa (7,8 bar); VN = 200 l/min. Se busca el caudal VN. Solución: Unir ∆p = 20 kPa (0.2bar) sobre el eje A y 880 kPa (8.8 bar) sobre el eje C (aquí debe anotarse siempre la presión absoluta). Unir luego el valor Z = 1 sobre el eje B con el 200 del eje D. Trazar una paralela a esta línea por el punto 0,55 en el eje B. En el eje D podrá leerse entonces un valor de unos 1101, aprox.

127 José López Sánchez

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TABLA 16 VALIDEZ PARA UTILIZACIÓN DE ELEMENTOS NEUMÁTICOS

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TABLA 17 NOMOGRAMA PARA DETERMINAR EL DIÁMETRO PROVISIONAL DE LAS TUBERÍAS. El consumo de aire en una industria es de 4 m3/min (240 m3/h). En 3 años aumentará un 300%, lo que representa 12 m3/min (720 m3/h). El consumo global asciende a 16 m3/min (960 m3/h) La red tiene una longitud de 280 m; comprende 6 piezas en T, 5 codos normales, 1 válvula de cierre. La pérdida admisible de presión es de ∆p = 10 kPa (0,1 bar). La presión de servicio es de 800 kPa. Se busca el diámetro de la tubería. El nomograma de la figura, con los datos dados, permite determinar el diámetro provisional de las tuberías.

En dicho nomograma, unir la línea A (longitud del tubo) con la B (caudal de aire aspirado) y prolongar el trazo hasta C (eje l). Unir la línea D (presión), con la E (pérdidas admisibles).

En la línea F (eje 2) se obtiene una intersección. Unir los puntos de intersección de los ejes 1 y 2. Esta línea corta la G (diámetro nominal de la tubería) en un punto que proporciona el diámetro deseado. En este caso, se obtiene para el diámetro un valor de 90 mm.

A continuación se adjunta un monograma limpio para poder ser usado

129 José López Sánchez

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130 José López Sánchez

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TABLA 18 NOMOGRAMA PARA LONGITUDES SUPLETORIAS Las resistencias de los elementos estranguladores se indican en longitudes supletorias. Estas son la longitud de una tubería recta que ofrece la misma resistencia al flujo que el elemento estrangulador. La sección de paso de la "tubería de longitud supletoria" es la misma que la tubería. Un segundo nomograma permite averiguar rápidamente las longitudes supletorias.

Ejemplo Longitudes supletorias: 6 piezas en T (90 mm) = 6 *10,5 m = 63 m 1 válvula de

cierre (90 mm) = 32 m 5 codos normales (90 mm) = 5* 1 m = 5 m Total supletorio= 100 m; Longitud total de tubería = 380 m Con esta longitud total de tubería, el consumo de aire, la pérdida de presión y la presión de servicio se puede determinar, como en el problema anterior, con ayuda del nomograma pertinente (figura 2.11) el diámetro definitivo de las tuberías. En este caso, el diámetro es de 95 mm.

131 José López Sánchez

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TABLA 19 DIÁMETROS PARA TUBERÍAS TRANSAIR®

Ejemplo: Presión de servicio: 8 bar. Longitud de la red principal (cerrada): 300 metros.

Caudal necesario: 250 Nm3/h (147 cfm). El diámetro Transair® es Ø 40 mm. La Potencia del compresor debe estar entorno a 30 kW. Si aparecen grandes diferencias podemos interpolar para aumentar la precisión de los cálculos.

132 José López Sánchez

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PLANOS

PLANO 1 REFERENCIA CATASTRAL Y PLANO DE SITUACIÓN PLANO 2 PLANO DE PLANTA ACOTADO PLANO3 DE PLANTA CON PUESTOS DE TRABAJO ACOTADO PLANO4 3D ISOMETRICO CON TUBERIAS ACOTADO PLANO5 3D ISOMETRICO BAJANTES PLANO6 3D ISOMETRICO BAJANTES ACOTADO PLANO7 3D DETALLES PLANO8 PLANTA DISTRIBUCION ELEMENTOS FOTOGRAFIAS DE LA ZONA 1 FOTOGRAFIAS DE LA ZONA 2 PLANOS ELECTRICIDAD

VOLVER AL INDICE PRINCIPAL 133 José López Sánchez

VOLVER A PLANOS PLANO 1 REFERENCIA CATASTRAL Y PLANO DE SITUACIÓN

PLANO 2 PLANO DE PLANTA ACOTADO

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO LOCALIZACIÓN Y REF. CATASTRAL TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012

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134 José López Sánchez

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PLANO3 DE PLANTA CON PUESTOS DE TRABAJO ACOTADO

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO PLANTA ACOTADO TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012 VOLVER A PLANOS 135 José López Sánchez

VOLVER A PLANOS

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO PLANTA PUESTOS ACOTADO TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012

VOLVER A PLANOS

136 José López Sánchez

VOLVER A PLANOS PLANO4 3D ISOMETRICO CON TUBERIAS ACOTADO

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO 3D ISOMETRICO TUBERIAS ACOTADO TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012 VOLVER A PLANOS 137 José López Sánchez

VOLVER A PLANOS PLANO5 3D ISOMETRICO BAJANTES

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO 3D ISOMETRICO BAJANTES TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012 VOLVER A PLANOS 138 José López Sánchez

PLANO6 3D ISOMETRICO BAJANTES ACOTADO

VOLVER A PLANOS

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO 3D ISOMETRICO BAJANTES ACOTADO TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012 VOLVER A PLANOS 139 José López Sánchez

VOLVER A PLANOS PLANO7 3D DETALLES

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO 3D DETALLES TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012

VOLVER A PLANOS 140 José López Sánchez

PLANO8 PLANTA DISTRIBUCION ELEMENTOS

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PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO PLANTA DISTRIBUCION ELEMENTOS TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012

VOLVER A PLANOS 141 José López Sánchez

VOLVER A PLANOS FOTOGRAFIAS DE LA ZONA 1

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO FOTOGRAFIAS DE LA ZONA TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012

VOLVER A PLANOS 142 José López Sánchez

VOLVER A PLANOS FOTOGRAFIAS DE LA ZONA 2

PROYECTO INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO PARA TALLER DE MANTENIMIENTO EN EL LLANOMOLINA PLANO FOTOGRAFIAS DE LA ZONA TECNICO José López Sánchez FECHA 5/01/2012

VOLVER A PLANOS 143 José López Sánchez

PLANOS DE INSTALACIÓN ELECTRICA

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Cuadro General de Mando y Proteccion EQUIPO DE MEDIDA DERIVACION INDIVIDUAL: 4x50+TTx25mm2Cu Unipolares Separados 75x60 mm 100 m.

0.6/1 kV,XLPE, RV-K Prevision cajetin ICP

INTERRUPTOR GENERAL AUTOMATICO: 250 A,IV Termico regulable.Ireg: 219 A

I.MAG.IV 20 A

I.MAG.IV 16 A

I.Autom.IV In=160 A Ireg=137 A

I.MAG.IV 10 A

I.MAG.II 16 A

2x2.5+TTx2.5mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=20 mm 450/750 V,XLPE H07

LINEA MAQUINAS 4x2.5+TTx2.5mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=20 mm 0.6/1 kV,XLPE+Pol RZ1-K(AS) 100 m

LINEA COMPRESORES1 4x50+TTx25mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=63 mm 450/750 V,XLPE H07 50 m

ALUMBRADO 4x16mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=32 mm 450/750 V,XLPE H07 0.3 m

ENCHUFES 4x10+TTx10mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=32 mm 450/750 V,XLPE H07 0.3 m

I.DIF.II 25A,30 mA AC

ANILLIO ENCHUFES 1500W;20m;3.5%

I.DIF.II 25A,30 mA AC

I.DIF.II 25A,30 mA AC

I.DIF.II 25A,30 mA AC

I.DIF.II 25A,30 mA AC

I.DIF.II 25A,30 mA AC

I.DIF.II 25A,30 mA AC

2x10+TTx10mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=25 mm 450/750 V,XLPE H07

I.MAG.II 10 A

2x10+TTx10mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=25 mm 450/750 V,XLPE H07

I.MAG.II 10 A

2x10+TTx10mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=25 mm 450/750 V,XLPE H07

I.MAG.II 10 A

2x6+TTx6mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=25 mm 450/750 V,XLPE H07

I.MAG.II 20 A

2x4+TTx4mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=20 mm 450/750 V,XLPE H07

I.MAG.II 16 A

2x4+TTx4mm2Cu Unip.Tubos Sup.E.O D=20 mm 450/750 V,XLPE H07

I.MAG.II 16 A

ENCHUFES OFICINA ENCHUFES ASEO ENCHUFES TALLER ALUMBRA1 ALUMBRA2 ALUMBRA3 2500W;70m;6.18% 2000W;65m;5.5% 3500W;80m;6.22% 1200W;90m;4.31% 1200W;90m;4.31% 1200W;90m;4.31%

VOLVER A PLANOS 144 José López Sánchez

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145 José López Sánchez

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