Instalación de aire comprimido Índice 1.- Memoria: 1.1 Antecedentes.................................................................................................... 3 1.2 Objeto ............................................................................................................... 3 1.3 Titular de la instalación y Emplazamiento ........................................................ 3 1.4 Descripción genérica de las instalaciones y su uso .......................................... 4 1.5 Legislación aplicable ......................................................................................... 4 1.6 Tipos de Potencia prevista 2.- Cálculos
2.1 Consideraciones previas .............................................................................. 8 2.1.2. Consumo específico .............................................................................. 12 2.1.3. Coeficiente de utilización...................................................................... 14 2.1.3. Coeficiente de simultaneidad ................................................................ 14 2.1.4. Capacidad del compresor ...................................................................... 15
3.- Selección de los equipos 3.1-compresor.................................................................................................. 16 3.2-acumulador................................................................................................ 16 3.3-unidad de mantenimiento .......................................................................... 17 3.4-secador ...................................................................................................... 19 4.- Cálculo de tuberías 4.1 Pérdida de presión = pérdida de potencia ................................................. 20 4.2 Pérdidas de aire admisibles por fugas ...................................................... 21 4.3 Parámetros ................................................................................................. 21 4.4 Tuberías ..................................................................................................... 22 4.4.1.Cálculo Tubería principal ...................................................................... 22 4.5. Tuberías secundarias ................................................................................ 24 4.5.1Cálculo tuberías secundarias ................................................................... 24 4.6. Tuberías de servicio ................................................................................. 25 4.7 Configuración de una red de aire comprimido .......................................... 26 Anexo .......................................................................................................................... 27 Tablas y planos
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Instalación de aire comprimido 1.Memoria 1.1Antecedntes El aire comprimido, como energía para su utilización y refuerzos de recursos físicos es una de las más antiguas que se conocen. La aplicación de la neumáticaes como consecuencia de una necesidad cada vez más acuciante de la automatización y racionalización del trabajo. Se puede definir la neumática como la técnica de aplicación y utilización racional del aire comprimido.
1.2Objeto Se realiza el siguiente proyecto de instalación de aire comprimido para satisfacer las necesidades neumáticas de una nave industrial dedicada almantenimiento de aparatos de climatización y fabricación de soportes metálicos. Calculando las necesidades de los diferentes aparatos de consumo. Cálculo de consumo de caudales de aire comprimido Cálculo y dimensionado del compresor Cálculo de la red de tuberías Cálculo de los diferentes aparatos para asegurar la calidad de la instalación
1.3Titular de la instalación y emplazamiento Titular: Antonio Fernández ,profesor de neumática. Emplazamiento: C/Nicaragua 15c N2-1(B) Pol. Industrial Oeste Alcantarilla (Murcia). Referencia catastral 8528601XH5082N0001QI
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1.4 Descripción genérica de las instalaciones y su uso La nave está destinada para mantenimiento de aparatos de climatización y fabricación de aparatos de climatización y fabricación de soportes metálicos. 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. La nave cuenta con un solar libre de construcción para posible ampliación. El compresor irá situado en un local contiguo a la nave accesible a la nave principal mediante una puerta.
1.5 Legislación aplicable Instrucción Técnica Complementaria MIE-AP17 del Reglamento de Aparatos a Presión, referente a instalaciones de tratamiento y almacenamiento de aire comprimido 1. Generalidades 1.1 Objeto.Esta Instrucción Técnica Complementaria (ITC) desarrolla y complementa los aspectos técnicos, así como los procedimientos necesarios para la aplicación del Reglamento de Aparatos a Presión, en lo que respecta a la seguridad de las instalaciones de tratamiento y almacenamiento de aire comprimido. 1.2 Campo de aplicación.Samuel Túnez Pérez
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Instalación de aire comprimido Esta ITC es aplicable a los aparatos incluidos en las instalaciones de tratamiento y almacenamiento de aire comprimido. Se excluyen de la presente ITC los aparatos siguientes: a. Máquinas con movimiento rotativo o alternativo, en las cuales las consideraciones de diseño más importantes y/o las solicitaciones dependen de los requerimientos funcionales del aparato. b. Depósitos utilizados como acumuladores de energía en vehículos automóviles. c. Acumuladores hidroneumáticos. d. Aparatos incluidos en el ámbito de aplicación de otras Instrucciones Técnicas Complementarias. Al amparo de lo dispuesto en el artículo 5.º del Reglamento de Aparatos a Presión, se consideran excluidos de dicho Reglamento y por lo tanto exceptuados de la presente ITC los depósitos y recipientes auxiliares tales como separadores, pulmones, intercambiadores y otros análogos del sistema de compresión en los que se dé alguna de las siguientes condiciones: La presión efectiva sea menor o igual a 0,5 bar. El producto de la presión efectiva expresada en bar, por el volumen en m3 sea inferior o igual a 0,02. 1.3 Definiciones.A efectos de esta ITC se adoptarán las definiciones siguientes: Presión máxima de servicio (Pms).-Es el máximo valor de la presión de tarado de las válvulas de seguridad y coincide con la presión de precinto. Presión de diseño (Pd).-Es la presión que se toma para el cálculo del aparato, a la temperatura de diseño. La presión de diseño no podrá ser menor que la presión máxima de servicio. Presión de servicio (Ps).-Es la presión normal de trabajo del aparato a la temperatura de servicio. Tensión admisible en las condiciones de prueba (p).-Es la tensión admisible del material a temperatura de prueba. Tensión admisible en las condiciones de diseño (d).-Es la tensión admisible del material a la temperatura de cálculo. Usuario.-Es la persona física o jurídica encargada, por delegación del titular, del funcionamiento de las instalaciones de aire comprimido y sus elementos auxiliares. CAPÍTULO IV Otras disposiciones Artículo 9. Obligaciones de los usuarios. Samuel Túnez Pérez
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Instalación de aire comprimido Los usuarios de todos los equipos a presión contemplados en este reglamento, deberán: 1. Conocer y aplicar las disposiciones e instrucciones del fabricante en lo referente a la utilización, medidas de seguridad y mantenimiento. 2. No poner en servicio la instalación o impedir el funcionamiento de los equipos a presión si no se cumplen los requisitos del presente reglamento. 3. Disponer de al menos la siguiente documentación de los equipos a presión mientras estén instalados: Declaración de conformidad, en su caso, instrucciones del fabricante, y si procede, certificado de la instalación, junto con otra documentación acreditativa (en su caso, proyecto de la instalación, acta de la última inspección periódica, certificaciones de reparaciones o modificaciones de los equipos, así como cualquier otra documentación requerida por la correspondiente instrucción técnica complementaria (ITC) de este reglamento). En el anexo IV de este reglamento, se indican los contenidos mínimos de los documentos necesarios para la acreditación de la instalación, inspecciones periódicas, reparación o modificación de los equipos a presión o de los conjuntos. Esta documentación estará a disposición del órgano competente de la comunidad autónoma y de las empresas que efectúen las operaciones de mantenimiento, reparación e inspecciones periódicas. 4. Utilizar los equipos a presión dentro de los límites de funcionamiento previstos por el fabricante y retirarlos del servicio si dejan de disponer de los requisitos de seguridad necesarios. 5. Realizar el mantenimiento de las instalaciones, equipos a presión, accesorios de seguridad y dispositivos de control de acuerdo con las condiciones de operación y las instrucciones del fabricante, debiendo examinarlos al menos una vez al año. 6. Ordenar la realización de las inspecciones periódicas que les correspondan, de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 6 de este reglamento. 7. Disponer y mantener al día un registro de los equipos a presión de las categorías I a IV del Real Decreto 769/1999, de 7 de mayo, o asimilados a dichas categorías según su artículo 3.2, así como de las instalaciones sujetas a este reglamento, excepto los extintores y los equipos que no requieran inspecciones periódicas, incluyendo las fechas de realización de las inspecciones periódicas, así como las modificaciones o reparaciones. 8. Ordenar, en su caso, las reparaciones o modificaciones de acuerdo con lo dispuesto en los artículos 7 y 8 de este reglamento. 9. Informar de los accidentes que se produzcan, de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 14 del presente reglamento. Artículo 10. Instrucciones Técnicas Complementarias (ITC). Independientemente de que los criterios del presente reglamento sean de aplicación a todos los equipos a presión, las Instrucciones Técnicas Complementarias podrán desarrollar, complementar o indicar las condiciones específicas aplicables a ciertos equipos a presión, en cuanto a su instalación, puesta en servicio, inspecciones periódicas, reparaciones o modificaciones. Samuel Túnez Pérez
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Instalación de aire comprimido Los equipos a presión que se excluyan expresamente del ámbito de aplicación de una ITC y no estén incluidos en el de otra, quedarán excluidos del cumplimiento del presente reglamento, con excepción de lo indicado en el anterior artículo 9. Artículo 11. Organismos de control autorizados (O.C.A.). Los organismos de control autorizados deberán tener la condición de organismos de control, a los que se refiere el capítulo I, del título III de la Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria, desarrollado en el capítulo IV del Reglamento de la Infraestructura para la Calidad y la Seguridad Industrial, aprobado por Real Decreto 2200/1995, de 28 de diciembre. Artículo 12. Condiciones especiales. En casos excepcionales y debidamente motivados, a solicitud del titular, el órgano competente de la comunidad autónoma correspondiente podrá autorizar condiciones particulares especiales, diferentes a las indicadas en el presente reglamento o en sus ITC, siempre que garanticen un nivel de seguridad equivalente. La solicitud deberá acompañarse de un informe favorable de un organismo de control autorizado, pudiendo requerirse aquellos informes y documentos complementarios que se estimen convenientes. En este sentido, para la realización de las inspecciones periódicas podrá autorizarse la sustitución del fluido de prueba, la disminución de los valores de las presiones de pruebas, la utilización de técnicas especiales de ensayos no destructivos o la modificación de las condiciones indicadas en el anexo III del presente reglamento o en la correspondiente ITC. Artículo 13. Accidentes. Siempre que se produzca un accidente, el usuario del equipo deberá dar cuenta inmediata al órgano competente de la comunidad autónoma, el cual llevará a cabo las actuaciones que considere oportunas para esclarecer las causas, e informará al Ministerio de Industria, Turismo y Comercio a los fines de la elaboración de una estadística, dándose conocimiento, caso de requerirse, al Consejo de Coordinación de la Seguridad Industrial. Artículo 14. Responsabilidades. Serán considerados responsables del cumplimiento de los preceptos incluidos en este reglamento los que para cada caso se determine y que se definen en el artículo 33 de la Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria. Artículo 15. Infracciones y sanciones. Las infracciones de los preceptos contenidos en el presente reglamento y el incumplimiento de las obligaciones en él establecidas se sancionarán de acuerdo con lo indicado en el título V de la Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria. Con independencia de lo anteriormente indicado, los órganos competentes de las comunidades autónomas podrán ordenar la paralización de un equipo o instalación, en el caso de que el incumplimiento que haya sido detectado pueda implicar un riesgo grave para las personas, flora, fauna, los bienes o el medio ambiente.
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Instalación de aire comprimido 2.Cálculos 2.1Conideraciones previas A continuación se muestra la herramienta seleccionada para conformar la instalación de aire comprimido donde se detallan las especificaciones técnicas además de los consumos de aire específicos de cada herramienta compilados en una tabla en el punto 2.1.2 consumos específicos. Atornilladores 4 Pistolas de soplar 6 Pistolas de pintar 2 Prensa 1 Plegadora 1 Cizalla 1 Remachadoras 4 Roscadoras 4 Taladros 4 Lijadoras 4 Cabina pintura 1- 6*5m Maquina de conformar compuesta por: 1 Cilindro de diámetro 100 m.m x 150 m.m de carrera 1 Cilindro de diámetro 150 m.m x 90 m.m de carrera 1 Cilindro de diámetro 150 m.m x 100 m.m de carrera
A continuación se detallan los equipos seleccionados Cizalla
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Instalación de aire comprimido Dobladora hidráulica
Prensa hidráulica
Maquina de conformar
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Instalación de aire comprimido Pistola de pintar
Pistola de soplar
Atornilladora neumática
Remachadora
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Instalación de aire comprimido Roscadora neumática
Cepilladora
Taladradora
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Instalación de aire comprimido 2.1.2consumo específico Relación de maquinaria seleccionada para satisfacer las necesidades de funcionamiento optimo de la nave proyectada. Tabla de consumos específicos de la maquinaria seleccionada herramientas
Caudales unidad m3/min
4 Atornilladores 6 Pistolas de soplar 2 Pistolas de pintar 1 prensa 1 plegadora 1 cizalla 4 remachadoras 4 roscadoras 4 Taladros 4Lijadoras 1 puesto cabina para pintar
5.40 0.15 0.90 0.32 0.32 0.32 1.8 1.8 1.0 1.8 0.2
Caudal m3/min 21.6 0.9 1.8 0.32 0.32 0.32 7.2 7.2 4 1.8 0.2
Cálculo de los pistones pertenecientes a la máquina de conformar mediante la siguiente fórmula
(
)
D 2 •η D 2 − d 2 •η V = S • +S• •N •P 4 4 •
Donde: •
V = caudal de aire en cm3/min (m3/min) S=longitud de carrera en cm D=diámetro del cilindro en cm d=diámetro del vástago en cm N=ciclo de piezas/min. P=presión absoluta(bar.) 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 Ø del Vástago de 25mm cada uno. Para realizar los cálculos de consumo de los pistones disponemos de los siguientes datos: C1= Cilindro de diámetro 100 m.m x 150 m.m de carrera C2= Cilindro de diámetro 150 m.m x 90 m.m de carrera C3=Cilindro de diámetro 150m.m x 100 m.m de carrera
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Instalación de aire comprimido Calculo de los cilindros: C1:S=150mm,D=Ø100mm,d=Ø25mm,N=calculando un trabajo de 8horas día 500ciclos/480min.=1.04ciclos/min. P=6+1=7bar
(
)
102 • η 102 − 2.52 •η V = 15 • + 15 • • 1.04 • 7 = 16616.3cm3 / min = 0.016m3 / min 4 4 •
C2:S=90mm,D=150mm,d=25mm,N=1.04c/min,P=7bar
(
)
152 • η 152 − 2.52 • η V = 9 • + 9• • 1.04 • 7 = 22830.0cm3 / min = 0.022m3 / min 4 4 •
C3:S=100mm,D=150mm,d=25mm,N=1.04c/min,P=7bar
(
)
152 • η 152 − 2.52 • η V = 10 • + 10 • • 1.04 • 7 = 25370.8cm3 / min = 0.025m3 / min 4 4 •
C1: Cilindro de diámetro 100 0.016 m3/min m.m x 150 m.m de carrera C2: Cilindro de diámetro 150 0.022 m3/min m.m x 90 m.m de carrera C3:Cilindro de diámetro 150 0.025 m3/min m.m x 100 m.m de carrera
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Instalación de aire comprimido 2.1.3Coeficientes de utilización y simultaneidad
Coeficiente de utilización De los consumos específicos antes calculados de cada herramienta tenemos que añadir un coeficiente de utilización. Este coeficiente estima el porcentaje de tiempo que las máquinas estarán parados por motivos de producción, este coeficiente es estimado en la experiencia ,debido al tipo de producción al que está diseñado el equipo de producción. Los coeficientes de utilización se expresan en la siguiente tabla: MAQUINA Atornilladores
Coef.utilizacion
25%
Pistolas de soplar
5%
Pistolas de pintar
35%
Prensa
25%
Plegadora
25%
Cizalla
25%
Remachadoras
5%
Roscadoras
3%
Taladros
25%
Lijadoras
25%
Cabina pintura
25%
Coeficiente de simultaneidad Cuando hay en funcionamiento diversas herramientas o en general, todos los equipos que integran, una industria o un centro de servicio, el promedio de los coeficientes de utilización de cada una de ellas nos dará una cifra denominada coeficiente de simultaneidad. Fundiciones 55 a 60% Talleres mecánicos 40 a 45% Talleres de servicio 35 a 40% Construcciones metálicas 45 a 50% Construcciones varias 20 a 25%
En este caso utilizaremos un 40% perteneciente a talleres de servicio
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Instalación de aire comprimido 2.1.4Cálculo de la capacidad del compresor Con los consumos específicos y con los coeficientes antes seleccionados de utilización y de simultaneidad obtenemos la capacidad del compresor necesaria para producir el aire. En la siguiente tabla añadimos el coeficiente de utilización al consumo específico herramientas
Caudales unidad m3/min
4 Atornilladores 6 Pistolas de soplar 2 Pistolas de pintar 1 prensa 1 plegadora 1 cizalla 4 remachadoras 4 roscadoras 4 Taladros 4Lijadoras 1 puesto cabina para pintar C1: Cilindro de diámetro 100 m.m x 150 m.m de carrera C2: Cilindro de diámetro 150 m.m x 90 m.m de carrera C3:Cilindro de diámetro 150 m.m x 100 m.m de carrera
Coeficiente utilización
Caudal total
25% 50% 35% 25% 25% 25% 50% 30% 25% 25% 25%
5.4 4.5 0.63 0.08 0.08 0.08 0.36 0.21 1 0.45 0.05
0.016
No utiliza
0.016
0.022
No utiliza
0.022
0.025
No utiliza
0.025
5.40 0.15 0.90 0.32 0.32 0.32 1.8 1.8 1.0 1.8 0.2
Caudal m3/min 21.6 0.9 1.8 0.32 0.32 0.32 7.2 7.2 4 1.8 0.2
Consumo
13.30m3/min
En la siguiente tabla añadimos el coeficiente de simultaneidad A la maquina de conformar no le puedes aplicar ningún coeficiente Coef. Simultaneidad 40%
consumo 7,98m3/min A este consumo se añade un tanto por ciento de consumo de aire, que suele oscilar entre un 5 y un 10% sobre el computado, para integrar la parte de pérdida de aire en el sistema.En este caso un 10%
7,98x10%=8,77m3/min Se agrega un 15% por ciento de consumo de aire por posibilidades de ampliación. 8.77x15%=10m3/min Este será el consumo de aire total de la instalación. Por lo que el compresor será seleccionado acorde a este caudal .
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Instalación de aire comprimido 3 Selección del equipo de aire comprimido 3.1Seleción del compresor El equipo de presión estará compuesto por tres compresores de caudal de aire de entre 5 y 6m3/h. Dos compresores estarán normalmente en funcionamiento conectados en paralelo, mientras que el otro permanecerá en reserva ya que de esta forma se tiene la seguridad de un trabajo continuado o de poder alternar periódicamente los grupos instalados con el consiguiente beneficio para los mismos. Presión de servicio de 8bar. Características del compresor seleccionado
3.2 Selección del depósito acumulador El acumulador sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido. Compensa las oscilaciones de presión en la red de tuberías a medida que se consume aire comprimido. Gracias a la gran superficie del acumulador, el aire se refrigera adicionalmente. Por este motivo, en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire en forma de agua. El acumulador será seleccionado según el caudal de suministro del compresor,mediante la siguiente tabla donde se refleja una pérdida de carga de ∆P=1bar (102kpa) y una frecuencia de conmutación de Z=20, dando como resultado una capacidad de 7m3 de volumen.
En la siguiente tabla se calcula la capacidad del depósito acumulador
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3.3Selección de la unidad de mantenimiento La unidad de mantenimiento irá instalada a la salida del equipo de presión. La entrada de la tubería se realizará en tubería de 2 pulgadas por lo que se instalará dos unidades a la salida del equipo de presión, e instalaremos una unidad de mantenimiento por cada puesto de trabajo Con la siguiente tabla se selecciona la unidad de mantenimiento para la salida a la red de tuberías
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3.4Selección del secador
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http://www.boge.com.es unidad de mantenimiento http://www.festo.com
4cálculo de la red de tuberias El diámetro de las tuberías debe elegirse de manera que si el consumo aumenta, la pérdida de presión entre el depósito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (0,1 bar). Si la caída de presión excede de este valor, la rentabilidad del sistema estará amenazada y el rendimiento disminuirá considerablemente. En la planificación de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliación de la demanda de aire, por cuyo motivo deberán dimensionarse generosamente las tuberías, en torno a un 20-40% sobre su valor de cálculo. El montaje posterior de una red más importante supone costos dignos de mención.
4.1 Pérdida de presión = pérdida de potencia En condiciones normales de funcionamiento, la mayor parte de las herramientas y equipos neumáticos están construidos para obtener su máximo rendimiento a una presión de trabajo comprendida entre 6 y 7, bar en la misma herramienta o en el mismo equipo neumático que equivale a entender allí en donde el aire comprimido se expansiona devolviendo parte de la energía almacenada. El aire comprimido no es otra cosa que una fuente de energía utilizable mediante expansión debiendo conseguir que la conserve hasta llegar a los elementos que se van a usar. Nunca olvide que no es igual presión de aire en el compresor que presión de aire en el puesto de aplicación. Samuel Túnez Pérez
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Instalación de aire comprimido Normalmente la presión de descarga final o presión de trabajo en los compresores es de 7 bar, pero hay que tener presente que entre el grupo compresor y el sitio de aplicación, donde la fuerza neumática ha de prestar servicio, se encuentra un depósito de aire, las unidades de depuración y una vasta red de tuberías que distribuyen el aire comprimido por toda la planta. Lamentablemente son inevitables ciertas pérdidas en forma de caída de presión. Calcular y compensar de modo correcto estas pérdidas es una parte importante del trabajo previo a la instalación de una red de aire comprimido. 4.2. Pérdidas de aire admisibles por fugas Ciertamente que en la práctica es imposible suprimir las fugas de aire comprimido. Las pérdidas de aire admisible por fugas, en tantos por ciento de la capacidad total de los compresores instalados, dependen de varios factores, por ejemplo en un amplio sector de industrias que utilizan herramientas neumáticas comunes, atornilladores, taladros, etc., talleres mecánicos en general, las pérdidas de aire por fugas no tendrían que pasar del 5 y 10% del consumo palpable de aire. Colocando accesorios de calidad y montando las uniones soldadas esto se consigue. Si no las fugas de aire cuestan dinero En instalaciones en donde coexisten gran cantidad de máquinas movidas por aire con escapes innatos en ellas, (fundiciones) o cuando la red de aire presenta notables longitudes o se instala provisionalmente las pérdidas de aire pueden variar entre el 10 y 15%. En los talleres de forja cuyos martillos están expuestos a un desgaste reiterado, es difícil sostener las fugas de aire por debajo de un 10 a 15%. Como pauta, un margen entre el 10 y 15 % de la capacidad del compresor, habría de destinarse a paliar el escape de aire por fugas, y tenerlo bien en cuenta al ir a considerar el caudal de aire libre proporcionado por el compresor. 4.3. Parámetros Los parámetros claves que deciden una instalación de aire comprimido son: • Presión: la presión a la cual deseamos trabajar tanto para el caudal de aire entregado por el compresor como para el de utilización en la red. Mientras no se indique lo contrario, al hablar de presiones serán siempre presiones efectivas, que se cuentan a partir de la presión atmosférica. Los manómetros industriales miden la presión efectiva. • Caudal: el caudal de aire comprimido a suministrar por el compresor, viene expresado en M3/min. o en N l/min.referidos al aire libre. • Pérdida de presión: la pérdida de presión, perdida de carga o presión diferencial, ∆p, distintas expresiones que vienen a significar lo mismo, se refieren a la perdida de energía que se va originando en el aire comprimido ante los diferentes obstáculos que encuentra en su desplazamiento hacia los puntos de utilización. • Velocidad de circulación: también existe límite para la velocidad del aire, ya que cuanto mayor es la velocidad de circulación, tanto mayor es la pérdida de presión en el recorrido hasta el punto de aplicación. En aire comprimido las velocidades oscilan entre 3 y m/s para las tuberías
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Instalación de aire comprimido 4.4 Tubería principal Se denomina tubería principal a la línea que sale del depósito y canaliza la totalidad del caudal de aire. Debe tener la mayor sección posible y prever un margen de seguridad en cuanto a posteriores crecimientos de fábrica y como resultado a un aumento de la central de compresores. 4.4.1calculo de tubería principal La tubería principal tiene 60m de longitud. Caudal total= 600m3/h
Según la tabla el diámetro de la tubería sería de 48mm a una presión de servicio de 8bar. Y 0.2 bar de pérdida de presión Ahora hay que re calcular la tubería teniendo en cuenta la longitud supletoria por accesorios Samuel Túnez Pérez
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Instalación de aire comprimido Las longitudes supletorias: Con este nomograma calculamos la longitud supletoria referente a los accesorios, codos, tes, válvulas etc. Para la tubería principal utilizaremos: 1 válvula de bola (4), 1 te (3), 2codo (2) Total longitud supletoria= 18.6m
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Instalación de aire comprimido Re cálculo del diámetro de la tubería principal con la suma de las longitudes supletorias se le suma a 60m los 18,6m dando un total de 78.6m de longitud total de tubería Resultando un diámetro de 50mm de tubería principal, como se demuestra en el siguiente diagrama
4.5. Tuberías secundarias Son las que toman el aire de la tubería principal, ramificándose por las zonas de trabajo y de las cuales salen las tuberías de servicio. El caudal de aire que transportan será el correspondiente a la suma de los caudales parciales que de ella se deriven. Al mismo tiempo, es conveniente pensar en alguna futura ampliación al calcular su diámetro. La velocidad máxima del aire es de
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Instalación de aire comprimido 4.5.1Cálculo de la red secundaria La instalación tendrá dos ramales, uno estimo que tendrá el 80% del caudal y el otro tendrá el 20% Datos El diámetro total es de 50mm
D=
4 xS
η
D=Diámetro de la tubería total S=Seccion en mm2
50 =
4 xS
η
→S =
502 *η = 1963mm 2 4
-Calculo la sección para el primer ramal que será del 80% de la sección general 1936x0.8=1570mm2
D=
4 xS
η
→
4 x1570
η
= 39,6mm → 40mm
-Cálculo de la sección para el segundo ramal que será del 20% de la sección general 1936x0.2=392,6mm2
D=
4 xS
η
→
4 x392,6
η
= 22.35mm → 25mm
4.6 Tuberías de servicio Las tuberías de servicio o bajantes, son las que alimentan a las herramientas o equipos neumáticos en el punto de manipulación. Llevan los acoplamientos de cierre rápido e incluyen las mangueras de aire, así como los grupos filtro-regulador-engrasador. Se requiere dimensionarlas conforme al número de salidas o tomas, procurando no colocar más de dos o tres acoplamientos rápidos en cada una de ellas. Y evitar poner tuberías de servicio inferiores a ½ “ Φ, ya que si el aire está sucio puede cerrarlas. La velocidad máxima del aire es de 15 m/segundo. Las tuberías demasiado pequeñas causan altas velocidades de circulación de aire, haciendo difícil la separación por métodos mecánicos de las partículas contaminantes en suspensión.
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Instalación de aire comprimido La red de tuberías auxiliar tendrá una bajante de 3/4 para la unidad de mantenimiento para los bancos de trabajo donde están las herramientas neumáticas, y para las máquinas de conformar , plegadora, cizalla y prensa, será de 1/2
4.7. Configuración de una red de aire comprimido Existen varias posibles configuraciones de una red de aire comprimido tal como se muestra en la Figura. 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 unred han de ser detectadas por la pericia del ingeniero.
-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 1 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 6. 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.
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Anexo Tablas
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Planos
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