ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA NEUMÁTICA

Ramón Ayala Alvarez

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ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA NEUMÁTICA La neumática (del griego πνεῦμα "aire") es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse, según dicta la ley de los gases ideales. El término Neumática procede del griego pneuma que significa soplo o aliento. Las primeras aplicaciones de neumática se remontan al año 2.500 a.C. mediante la utilización de muelles de soplado. Posteriormente fue utilizada en la construcción de órganos musicales, en la minería y en siderurgia. Hace más de 20 siglos, un griego, Tesibios, construyó un cañón neumático que, rearmado manualmente comprimía aire en los cilindros. Al efectuar el disparo, la expansión restituía la energía almacenada, aumentando de esta forma el alcance del mismo. En el siglo XIX se comenzó a utilizar el aire comprimido en la industria de forma sistemática. Herramientas neumáticas, martillos neumáticos, tubos de correo neumáticos, son un ejemplo de estas aplicaciones. Durante la construcción del túnel de Mont-Cenis, en 1857, se utilizó una perforadora de aire comprimido que permitía alcanzar una velocidad de avance de dos metros diarios frente a los sesenta centímetros que se obtenían con los medios tradicionales. En 1880 se inventó el primer martillo neumático. La incorporación de la neumática en mecanismos y la automatización comienza a mediados del siglo XX. El fluido que utiliza la neumática es el aire comprimido, y es una de las formas de energía más antiguas utilizadas por el hombre. Su utilización se remonta al Neolítico, cuando aparecieron los primeros fuelles de mano, para avivar el fuego de fundiciones o para airear minas de extracción de minerales. La utilización del aire a presión como energía, se realiza en algunas máquinas y mecanismos, como la catapulta de aire comprimido del griego KTESIBIOS, o la descripción en el siglo I de diversos mecanismos que son accionados por aire caliente. A partir del siglo XVII, se comienza el estudio sistemático de los gases, y con ello, comienza el desarrollo tecnológico de las diferentes aplicaciones del aire comprimido. Primera máquina neumática de Robert Boyle En el siglo XVIII se construye el primer compresor alternativo, en el XIX, se utiliza como fuente energética para perforadoras de percusión, Unidad didáctica: “Neumática e hidráulica” Tecnología Autor: Antonio Bueno 3 sistemas de correos, frenos de trenes, ascensores, etc.. A finales del siglo XIX, se deja de desarrollar debido a la competencia de otros tipos de energía (máquinas de vapor, motores y electricidad). Estando hoy en día ampliamente implantado en la industria.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA NEUMÁTICA La neumática admite infinidad de aplicaciones en el campo de máquinas, herramientas, así como casi una totalidad de procesos industriales. Por lo cual posee como todo, ventajas y desventajas:

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VENTAJAS        

El aire es de fácil captación y abunda en la tierra El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen riesgos de chispas. Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente altas y fácilmente regulables El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de golpes de ariete. Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los equipos en forma permanente. Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa. Energía limpia Cambios instantáneos de sentido DESVENTAJAS

   

En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas considerables. Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado. Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicar grandes fuerzas Altos niveles de ruido generado por la descarga del aire hacia la atmósfera.

Aplicaciones de la neumática Industriales Debido a sus buenas características, actualmente la neumática es ampliamente utilizada en multitud de aplicaciones y entornos industriales. La tecnología neumática se usa en sistemas industriales tales como: plataformas elevadoras, apertura y cierre de puertas o válvulas, embalaje y envasado, máquinas de conformado, taladrado de piezas, robots industriales, etiquetado, sistemas de logística, prensas, pulidoras, máquinas - herramientas; etc.

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Cotidianas La neumática está presente en todo nuestro entorno. Menciono algunos usos en la vida cotidiana:   





Las puertas de los autobuses urbanos se abren con un piston y válvula neumática. El operador maneja los controles (válvulas) que permiten la retención y el paso de aire que permanece en el pistón. Las pistolas de impacto con las que los operarios de las vulcanizadoras aflojan o aprietan las tuercas de los birlos de las llantas de los autos son neumáticas y tienen una alta potencia. Las piezas de mano del dentista. La herramienta que usan los dentistas con una fresa en la punta, para limpiar, taladrar u horadar los dientes de sus pacientes. Estos operan con aire a presión, por lo tanto son neumáticas. En los talleres de frenos alineación y balanceo de autos donde a los carros los levantan con un solo pistón enorme muy brillante, a una altura que un mecánico se puede parar por debajo del auto es un pistón neumático. Los neumáticos de un automóvil funcionan con aire a presión. El nivel de presión que poseen los neumáticos influye directamente al consumo de gasolina del auto además del manejo del mismo. Por ejemplo si tiene exceso de aire, esto puede disminuir la amortiguación del vehículo y pérdida de control (incomodidad), al igual con una falta de aire puede perder agarre y producir descontrol en su manejo.

Algunos conceptos Humedad relativa La humedad relativa de una masa de aire es la relación entre la cantidad de vapor de agua que contiene y la que tendría si estuviera completamente saturada; así cuanto más se aproxima el valor de la humedad relativa al 100% más húmedo está. Se calcula así:

Dónde: es la humedad relativa de la mezcla de aire (%). es la presión parcial de vapor de agua en la mezcla de aire (Pa). es la presión de saturación de agua a la temperatura de la mezcla de aire (Pa).

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Presión La presión (símbolo p)1 2 es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado. En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada. La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir,equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:

Caudal En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. El caudal de un río puede calcularse a través de la siguiente fórmula:

Donde   

Caudal ([L3T−1]; m3/s) Es el área ([L2]; m2) Es la velocidad lineal promedio. ([LT−1]; m/s)

Producción de aire comprimido El aire comprimido se refiere a una tecnología o aplicación técnica que hace uso de aire que ha sido sometido a presión por medio de un compresor. En la mayoría de aplicaciones, el aire no sólo se comprime sino que también se deshumidifica y se filtra. El uso del aire comprimido es muy común en la industria, su uso tiene la ventaja sobre los sistemas hidráulicos de ser más rápido, aunque es menos preciso en el posicionamiento de los mecanismos y no permite fuerzas grandes.

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La producción de aire comprimido se realiza mediante el compresor. Existen varias clasificaciones, si los clasificamos por la forma de producción sería:

Tipos de compresores Al clasificarse según el indicio constructivo los compresores volumétricos se subdividen en los de émbolo y de motor y los de paletas en centrífugos axiales. Es posible la división de los compresores en grupos de acuerdo con el género de gas que se desplaza, del tipo de transmisión y de la destinación del compresor:   

Alternativos Centrífugos De tornillo

Principios de operación Compresores alternativos Los compresores alternativos son máquinas de desplazamiento positivo en las cuales sucesivas cantidades de gas quedan atrapadas dentro de un espacio cerrado y, mediante un pistón, se eleva su presión hasta que se llega a un valor de la misma que consigue abrir las válvulas de descarga. El elemento básico de compresión de los compresores alternativos consiste en un solo cilindro en el que una sola cara del pistón es la que actúa sobre el gas (simple efecto). Existen unidades en las que la compresión se lleva a cabo con las dos caras del pistón (doble efecto), actuando de la misma forma que si tuviéramos dos elementos básicos de simple efecto trabajando en paralelo dentro de una misma carcasa. El compresor de doble etapa, el aire se comprime en una primera fase, se refrigera y se vuelve a comprimir en una segunda fase permitiendo un elevadísimo rendimiento del grupo compresor. Es indicado para la industria en general, destacando por su alto rendimiento en todos los trabajos que realiza. Para evitar los inconvenientes de los compresores de una etapa, en este tipo de compresores la compresión del aire se realiza en dos etapas por medio de un solo pistón. En el diagrama que presentamos a continuación podemos estudiar el funcionamiento básico interno de este tipo de compresores. El ciclo de trabajo del compresor se divide en 5 etapas que se describen a continuación:  

Comienzo de la compresión. El cilindro se encuentra lleno de gas Etapa de compresión. El pistón actúa sobre la masa de gas reduciendo su volumen original con un aumento paralelo de la presión del mismo. Las válvulas del cilindro permanecen cerradas

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



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Etapa de expulsión. Justo antes de completar la carrera de compresión la válvula de descarga se abre. El gas comprimido sale del cilindro, debido a su propia presión, a través de la válvula de descarga. Antes de alcanzar el final de carrera la válvula de descarga se cierra dejando el espacio libre del cilindro lleno de gas a la presión de descarga Etapa de expansión. Durante esta etapa tanto la válvula de descarga como la de entrada permanecen cerradas. El pistón comienza la carrera de retroceso, el gas contenido dentro del cilindro sufre un aumento de volumen con lo que la presión interior del sistema se reduce. Etapa de admisión. El pistón durante esta etapa retrocede provocando una depresión en la interior del cilindro que es compensada por la entrada de gas fresco a través de la línea de admisión. Justo antes de llegar al punto inferior de la carrera la válvula de admisión se cerrará, volviendo al estado A) con lo que comienza un nuevo ciclo. Este tipo de compresores usa válvulas de tipo automático accionadas por resortes, que abren solamente cuando existe la suficiente presión diferencial sobre la misma.

Compresores centrífugos Su diferencial principal es que el aire o el gas manejado en un compresor son compresibles, mientras que los líquidos con los que trabaja una bomba, son prácticamente incompresibles. Los compresores centrífugos pueden desarrollar una presión en su interior, que depende de la naturaleza y las condiciones delgas que manejan y es virtualmente independiente de la carga del procesamiento. Las condiciones que es preciso tomar en cuenta son: 1. La presión barométrica más baja 2. La presión de admisión más baja 3. La temperatura máxima de admisión 4. La razón más alta de calores específicos 5. La menor densidad relativa 6. El volumen máximo de admisión 7. La presión máxima de descarga La mayoría de los compresores centrífugos funcionan a velocidades de 3.500rpm o superiores y uno de los factores limitantes es el de la fatiga del impulsor. Los impulsores de los compresores centrífugos son por lo común motores eléctricos o turbinas de vapor o gas, con o sin engranajes de aumento de velocidad. En un compresor, como en una bomba centrífuga, la carga es independiente del fluido que se maneje. Los compresores centrífugos constan esencialmente de: caja, volutas, rodetes impulsores, un eje y un sistema de lubricación. Las volutas convierten la energía cinética del gas desarrollada por los impulsores en energía potencial o presión. La caja es la cubierta en que van ajustadas las volutas y está proyectada para la presión a la que se ha descomprimir el gas. La caja se construye adaptándola a la aplicación particular y puede ser de hierro colado, acero estructural o fundición de acero. La compresión de un gas en un compresor centrífugo requiere con frecuencia un medio de ocluir el gas para evitar su fuga a la atmósfera o su contaminación Existen varios tipos de oclusores: 1. El de cierre mecánico con anillo de carbón 2. El gas inerte

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3. El directo de aceite en el cojinete del compresor y los de gasto de aceite Todos están diseñados principalmente como cierre de funcionamiento y no deparo. Los compresores centrífugos se utilizan para una gran variedad de servicios, incluyendo: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Enfriamiento y desecación suministro de aire de combustión a hornos y calderas sopladores de altos hornos, cúpulas y convertidores transporte de materiales sólidos procesos de flotación por agitación y aireación, por ventilación como eliminadores y para comprimir gases o vapor

Según el flujo interno de gas dentro del compresor clasificaremos los compresores en: 

Compresores centrífugos

En ellos el flujo de gas es radial y la transferencia de energía se debe predominantemente a un cambio en las fuerzas centrifugas actuantes sobre el gas



Compresores axiales

En ellos el flujo de gas es paralelo al eje del compresor. En ellos el gas es comprimido en pasos sucesivos. Cada paso está compuesto por una corona móvil solidaria al rotor y otra fija perteneciente a la carcasa. La energía se transfiere al gas en forma de momento cinético por la corona móvil, para pasar a continuación a la fija donde transforma su velocidad en presión.

Compresores de tornillo o helicoidales Este tipo de compresor consiste básicamente en dos rotores helicoidales situados dentro de la carcasa de la bomba. Por su movimiento absorben gas que posteriormente se comprime dentro de la cámara helicoidal formada éntrelos rotores y la carcasa. Como se ve en la figura. Los rotores difieren en su forma de manera que ajusten entre sí formando un cierre hermético por el cual no pueda escapar el gas al ser comprimido.

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Ventajas y desventajas en compresores Compresor alternativo 

Ventajas

Precio hasta un 50% más barato que su equivalente en compresores de otro tipo. Mantenimiento frecuente pero sencillo y conocido por prácticamente todo el personal mecánico: El mantenimiento de un compresor alternativo se realiza cada 10.000 horas aproximadamente y varía según potencia y fabricante. Como norma, podemos decir que a menor potencia menor mantenimiento. Sigue siendo el compresor que más se emplea en la industria en general. Permite alcanzar valores altos de presión usando varias etapas. 

Inconvenientes

Regulación de capacidad por etapas. Frecuentes mantenimientos. Con el uso de varias etapas se vuelve necesario disponer de un mayor espacio para albergar el compresor. La presencia de un líquido dentro del cilindro es peligrosa para el equipo, ya que al ser incompresible el cigüeñal de la máquina puede resultar dañado al intentar hacerlo. Adicionalmente la lubricación de las paredes del cilindro puede ser destruida por el líquido que pudiera entraren él.Los compresores alternativos suministran un flujo pulsante de gas. En algunas aplicaciones esto es contraproducente por lo que se dispone de Este problema se soluciona disponiendo a la salida del compresor un depósito anti pulsante, en el que se atenúan las variaciones de presionen el flujo. Las vibraciones que produce este tipo de compresores deben tomarse en cuenta a la hora de la instalación.

Compresor centrífugo 

Ventajas

Los compresores centrífugos son accionados directamente por una máquina rápida como un motor eléctrico o una turbina de gas mientras que en los otros se debe usarse una transmisión reductora. Se pueden obtener grandes volúmenes de producción de aire comprimido en un área de tamaño pequeño. Esto puede ser una ventaja cuando el terreno es muy costoso. La ausencia de piezas rodantes en la corriente de compresión permite

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trabajar un largo tiempo entre intervalos de mantenimiento, siempre y cuando los sistemas auxiliares de aceites lubricantes y aceites de sellos estén correctos. Su característica es un flujo suave y libre de pulsaciones. 

Inconvenientes La presión generada por estos compresores no es muy alta.

Los compresores centrífugos son sensibles al peso molecular del gas que se comprime. Los cambios imprevistos en el peso molecular pueden hacer que las presiones de descarga sean muy altas o muy bajas. Se necesitan velocidades muy altas en las puntas para producir la presión. Con la tendencia a reducir el tamaño y a aumentar el flujo, hay que tener mucho más cuidado al balancear los motores y con los materiales empleados en componentes sometidos a grandes esfuerzos. Se requiere un complicado sistema para aceite lubricante y aceite para sellos.

Compresor de tornillo 

Ventajas

Necesita menos mantenimiento. Posee menos partes móviles y por tanto susceptibles de problemas.



Inconvenientes

Precio elevado Mano de obra especializada para llevar a cabo su mantenimiento

Tipos de Regulación Regulación de aire Al objeto de adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctúa, se debe proceder a ciertas regulaciones del compresor. Existen diferentes clases de regulaciones. El caudal varía entro dos valores límites ajustados (presiones máxima y mínima).

Regulación de marcha en vacío: a) Regulación por escapo a la atmósfera En esta simple regulación se trabaja con una válvula reguladora de presión a la salida del compresor. Cuando en el depósito (red) se ha alcanzado la presión deseada, dicha válvula abre el paso y permite que el

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impide

que

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b) Regulación por aislamiento de la aspiración En este tipo de regulación se bloquea el lado de aspiración. La tubuladura de aspiración del compresor está cerrada. El compresor no puede aspirar y sigue funcionando en el margen de depresión. Esta regulación se utiliza principalmente en los compresores rotativos y también en los de émbolo oscilante. c) Regulación por apertura de la aspiración Se utiliza en compresores de émbolo de tamaño mayor. Por medio de una mordaza se mantiene abierta la válvula de aspiración y el aire circula sin que el compresor lo comprima. Esta regulación es muy sencilla.

Regulación de carga parcial e) Regulación de la velocidad de rotación El regulador de velocidad del motor de combustión interna se ajusta en función de la presión de servicio deseada, por medio de un elemento de mando manual o automático. Si el accionamiento es eléctrico, la velocidad de rotación puede regularse de forma progresiva empleando motores de polos conmutables. No obstante, este procedimiento no es muy utilizado. b) Regulación del caudal aspirado Se obtiene por simple estrangulación de la tabuladora de aspiración. El compresor puede ajustarse así a cargas parciales predeterminadas. Este sistema se presenta en compresores rotativos o en turbocompresores.

Regulación por Intermitencias Con este sistema, el compresor tiene dos estados de servicio (funciona a plena carga o está desconectado). El motor de accionamiento del compresor separa al alcanzar la presión Pmax. Se conecta de nuevo y el compresor trabaja, al alcanzar el valor mínimo Pmin. Los momentos de conexión y desconexión pueden ajustarse mediante un presóstato. Para mantener la frecuencia de conmutación dentro de los límites admisibles, es necesario prever un depósito de gran capacidad.

Selección de compresor Al seleccionar un compresor es importante que pensemos bien lo que queremos y cuál va a ser la utilidad que le vamos a dar, pues hay mucha

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variedad de compresores en el mercado y no todos tienen las mismas prestaciones. Así pues, veamos cuales son los aspectos más importantes en los que tenemos que fijarnos para realizar una compra acertada. Definamos varios aspectos importantes a la hora de compresor y cómo influyen en el trabajo que queramos realizar:       

elegir

un

Movilidad Potencia Capacidad del depósito Energía eléctrica Sonidos y vibraciones Transmisión Lubricación

Empecemos por la movilidad. Entre los compresores industriales, los compresores más fáciles de mover son los que ocupan menor espacio y poco peso, son indicados para utilizar por montadores, por ejemplo, que tiene que subir a las casas en las que tenga que trabajar y moverse en coche o furgoneta de un sitio para otro, no será fácil llevar un compresor muy voluminoso, pues continuamente estará moviéndolo y cargando con su peso. En el siguiente nivel estarían los compresores que queramos utilizar en una nave, local o vivienda, con lo que tengamos que moverlo de un sitio a otro pero en la misma localización. Para esta tarea es conveniente un compresor que disponga de ruedas, para su cómodo desplazamiento, si bien no importa tanto el volumen y el peso. Por último tendremos los compresores que no van a desplazarse, se utilizan en un punto fijo o para alimentar una instalación de aire comprimido. El tamaño del compresor y las ruedas no tienen importancia, pues no se va a desplazar, teniendo que fijarnos más en las otras características. Otro parámetro importante en un compresor es la potencia. La potencia del motor del compresor se mide en Caballos (HP) o en Kilo-Watts (Kw). La potencia del motor nos va a dar una idea de la capacidad de generar aire del compresor, aunque esta no es una relación directa, pues en el cálculo del caudal influyen otras variables como las revoluciones del motor o el tamaño del pistón. Tendremos que calcular la cantidad de aire consumida por la maquinaria que queramos utilizar con el compresor y calcular un 25% más para no quedarnos justos y poder trabajar sin saltos en el suministro. Para determinar la capacidad del depósito óptimo para nuestro trabajo, tenemos que tener en cuenta el volumen de aire consumido y la presión necesaria para las maquinas neumáticas que utilicemos. Para un mismo trabajo, un compresor con un depósito más pequeño tendremos más arrancadas del compresor, pues cuando el depósito se vacíe de aire, entrará a funcionar el compresor de nuevo. Para consumos de aire grandes, se recomienda un depósito grande, que evite que el motor del compresor este continuamente funcionando. El uso de los compresores requiere una gran cantidad de energía eléctrica por lo que es necesario en muchos casos una línea independiente o requerimientos especiales de conexión.

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Aquí nos referimos a empresas que tienen necesidad de muy bajos niveles de sonido y/o vibraciones debido a requisitos de la legislación de la cuidad (decibeles- dB- máximos), ubicación del taller o al estar la empresa en una zona residencial o si tipo de trabajo que así lo requiere. Otro punto importante es la forma de transmisión entre el motor y la cabeza del compresor. Básicamente tenemos compresores que tienen una transmisión directa y otros en las que esta transmisión se realiza por correas. Los motores de correas tienen una vida más larga que los compresores directos, y son recomendados en trabajos más intensivos y prolongados. Por el contrario se trata de compresores más voluminosos y que en general son más pesados. Por otro lado, una última distinción importante es la que existe entre compresores lubricados y sin aceite. Los compresores lubricados tienen una vida más larga, pero tenemos que tener en cuenta que es importante el que reciban un mantenimiento adecuado. Este mantenimiento no es complicado, pero tenemos que realizarlo. Los compresores sin aceite, tienen una vida menor, pero tienen la ventaja que no necesitan controlar y reponer el aceite y pueden tumbarse sin que el aceite se salga del motor.

Puntos de eliminación de condensado Depósito El acumulador o depósito 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. Los acumuladores son depósitos, generalmente cilíndricos, que almacenan la energía neumática creada por el Compresor. Aportan a la instalación las siguientes ventajas:

- Compensa las oscilaciones de presión en la red debidas al consumo y al flujo pulsatorio característico de los Compresores de Embolo. - Permite tiempos de descanso que mejoran el equilibrio térmico y la vida útil del Compresor y de su motor de accionamiento. - Facilita el enfriamiento del aire y la condensación del agua. - Retiene las impurezas procedentes del Compresor.

Suelen ir equipados con una válvula de seguridad, un manómetro, un termómetro, un presostato si el sistema de regulación es intermitente, una válvula de cierre, una válvula de purga y en los tamaños grandes, una compuerta para la limpieza.

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Acumulador

El tamaño de un 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.

Secadores Se utilizan para secar el Aire Comprimido, con la finalidad de eliminar la humedad y aerosoles de aceite presentes en la Linea, se tienen diferentes tipos de secadores, de acuerdo a la necesidad. A continuación se muestran algunos tipos de secadores y filtros para Aire Comprimido. Secadores Autor regenerativos El aire húmedo entra en el secador, fluye a través de la válvula de entrada que cambia a la Torre 1 donde el aire está seco, y un sistema de válvulas de no retorno a la toma de corriente del secador.

Secadores de Membrana La tecnología de separación de gases a través de membranas, utilizada durante muchos años para generar nitrógeno, ahora se utiliza ampliamente para secar aire comprimido. La operación del secador de membrana es simple y confiable. El aire comprimido, saturado con vapor de agua, pasa a través de un grupo de membranas en forma de tubo (similares a

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minúsculos popotes). El vapor de agua (y una parte del aire comprimido que se utiliza para barrer el vapor de agua hacia fuera del secador) pasa a través de las paredes de la membrana.

Secadores Refrigerativos El aire comprimido, saturado con vapor de agua, entra al intercambiador de calor aire – aire donde se preenfría con el aire frío de salida, posteriormente entra al intercambiador de calor aire – refrigerante donde el sistema de refrigeración lo enfría. Al enfriarse el aire, el vapor de agua se condensa formando pequeñas gotas que se eliminan en el separador y se descargan del secador en el dren automático.

Red de distribución Llamaremos red de distribución al sistema de tubos que permite transportar la energía de presión neumática hasta el punto de utilización. Esta red puede ser externa (cuando esta instalada a la intemperie) o interna (cuando corre bajo cubierta). Desde el punto de vista de su posición, puede ser aérea o subterránea y desde el punto de vista de su importancia de su distribución, puede ser primaria o secundaria. Las redes de distribución se dividen en tres grandes grupos, a saer:



ABIERTA: consumos



CERRADA O ANULAR: el consumidor está abastecido desde cualquiera de las dos direcciones posibles



INTERCONECTADA: combinación de las dos anteriores, es la más recomendada

a medida que el aire avanza va abasteciendo a los

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En toda red de distribución debe tenerse en cuenta dar una leve caída de alrededor de un 2% en el sentido de avance de la misma, para permitir el escurrimiento del agua condensada hacia un lugar de evacuación. Puede ocurrir, si la instalación es muy larga, que sea necesario recobrar altura. Para ello se recurre a la solución que se muestra en la siguiente figura. En el punto más bajo siempre colocar una purga.

Unidad de mantenimiento La unidad de mantenimiento siguientes elementos:   

representa

una

combinación

de

los

Filtro de aire comprimido. Regulador de presión. Lubricador de aire comprimido.

Los filtros del aire comprimido retienen las partículas sólidas y las gotas de humedad contenidas en el aire. Los filtros más finos, de hasta 0.01 micras, se encargan de filtrar las partículas más pequeñas e incluso mínimas gotas de agua que pudieran quedar en el aire comprimido. La Válvula Reguladora o Regulador de presión mantiene la presión de trabajo constante en el lado del usuario, independientemente de las variaciones de presión en la Red Principal y del consumo. Obviamente, para lograr esto, la presión de entrada del regulador debe ser siempre superior a la de trabajo. El Lubricador del aire comprimido, tiene la importante función de Lubricar de modo suficiente a todos los elementos neumáticos, en especial a los activos. El aceite que se utiliza en la lubricación es aspirado de un pequeño depósito de la misma Unidad de Mantenimiento, mezclado con la corriente del aire comprimido, y distribuido en forma de "niebla" o micro pulverización. Para que esta tarea sea efectiva el caudal debe de ser suficientemente fuerte. En instalaciones especiales, de baja presión o con sensores específicos, deberá evitarse el uso de aire lubricado, mediante el

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uso de toma diferente para la conexión de esos elementos.

Simbología neumática Tratamiento de aire Símbolo:

Descripción: Filtro con purga de agua manual. Filtro con purga de agua automática.

Cilindros Símbolo:

Descripción: De simple efecto. Retorno por muelle. De simple efecto. Retorno por fuerza externa.

Filtro en general.

De doble efecto.

Refrigerador.

De doble efecto con amortiguador.

Secador.

De doble efecto con doble vástago.

Lubrificador.

De simle efecto telescópico.

Unidad de acondicionamien to.

Lineal sin vástago.

Compresor.

Accionador angular.

Generador de vacio.

Motor neumático de un solo sentido de giro.

Termómetro.

Motor neumático de dos sentidos de giro.

Manómetro. Silenciador. Tanque.

Válvulas Símbolo:

Acondicionamiento Descripción: Regulador de caudal unidireccional.

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Símbolo:

Descripción: Enganche con enclavamiento.

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Válvula selectora.

Pulsador de emergencia. Seta.

Escape rápido.

Pulsador en general.

Antirretorno.

Tirador.

Antirretorno con resorte.

Accionamiento por leva.

Regulador de presión.

Accionamiento por rodillo.

Regulador de presión con escape.

Accionamiento por presión.

Bifurcador de caudal.

Accionamiento por rodillo escamoteable.

Regualdor de caudal.

Electroválvula.

Regulador constante de cauda. Válvula 5/3.

Accionamiento por Motor eléctrico.

Válvula 5/2.

Accionamiento por Pedal

Válvula 4/3.

Retorno por muelle.

Válvula 4/3.

Electroválvula servopilotada.

Válvula 4/2.

Electroválvula servopilotada gobernable manualmente. Detector neumático.

Válvula 3/3. Válvula 3/2.

Válvula 3/2. Válvula 2/2. Válvula 2/2.

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Accionamiento por Palanca.

Final de carrera accionado.