aut2 prod y tratam aire
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8/15/2019 AUT2 Prod y Tratam Aire
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AUTOMATIZACIÓNICM - 363
Neumática
Producción y Tratamiento del aire
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Requisitos de calidad aire comprimido
• Presión
• Cantidad
• Contenido de agua
• Contenido de partículas
• Contenido de aceite
• Esterilidad
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Clasificación de grados de calidad airecomprimido
Grado Impurezas sólidas Contenido deagua
Contenido deaceite
Tamañopartícula
[! m]
Concentración departículas [mg/m 3]
Punto de cond.a presión [ºC] [mg/m 3]
1 0,1 0,1 -20 Sin lubricación
2 1 1 2 0,01
3 5 5 10 0,1 4 50 - - 1
5 - - - 5
6 - - - 25
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Tipo de aplicación v/s grado de calidad airecomprimido
Aplicación Grado partículassólidas
Grado agua Grado aceite
Aire parainstrumentación
2 1 4
Equipamiento minero 3 2 6
Sopleteado de pintura 2 1 5
Industria alimenticia 3 3 3
Aire industrial 4 3 6 Herramientas
neumáticas 3 3 6
Sistemas de control 4 2 5
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Sistema neumático básico
• Compresión• Acumulación
• Secado yacondicionamiento
• Distribución• Operación
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Componentes - Sistema neumático básicoProducción de Aire
Unidad compresor
• Compresor
• Motor eléctrico
• Presostato
• Válvula antirretorno
• Acumulador (?)
• Manómetro
• Purga
• Válvula de seguridad
• Secador
• Filtro de línea
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Componentes – Sistema neumático básicoSistema de utilización de aire
• Purga de aire
• Purga de agua
• Unidad de acondicionamiento FRL (filtro, regulador ylubricación)
• Válvula direccional
• Controlador de velocidad
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Sistema neumático básicoCompresión
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Tipos de Compresores
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Compresor de pistón
Sistema de una etapa
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Compresor de pistón
Sistema de dos etapas
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Simbología de un compresor
Compresor de caudal odesplazamientoconstante.
Siempre de un solo sentido degiro y dirección de flujo.
• ¡Atención! Simbología es la misma para todos los tiposde compresores.
• En la práctica, todos los elementos del circuito sedefinen en el plano del diseño (tipo de compresor,presión, caudal, entre otros).
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Compresor de membrana – Émbolo oscilante
• Usado en hospitalese industriafarmacéutica,alimenticia y química!
• ¿Por qué?
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Compresor de tornillo – Émbolo oscilanterotativo
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Compresor de tornillo
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Características compresor de tornillo
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Compresor Roots
• Mueve aire sincambiar su volumen.
• Permite movergrandes caudales.
• Aire se mueve entrelos elementos y lasparedes de lacarcasa.
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Turbocompresores
Axial Radial
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Selecciónde compresor
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Sistema neumático básico Acumulación
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Acumulador
Simbología Acumulador
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Acumuladores
Vo=0,25 x Q nZ(P 1-P 2)
• ¿Cómo determinar tamaño de acumulador para
que el compresor no esté siempre trabajando?
• Se requiere el caudal de trabajo (Qn), diferenciaentre presiones máximas y mínimas (P1 y P2) y el
número de veces que se quiere que el compresorfuncione (Z).
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Qn = 20 [m 3/min]
P1 – P2 = 1 [bar]
Z = 20 [veces/hora]
Vo = ??
Vo=0,25 x Q n = 0,25 x 20 x 60 = 15 [m 3]
Z(P 1-P 2) 20 x 1
Ejemplo
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Compresor - Acumulador
¿Presión de servicio y presión de trabajo?
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Acumulador Vertical
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Características acumulador vertical
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Sistema neumático básicoProtección
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Elementos de protección
=
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Composición del aire
• Nitrógeno (78%)• Oxígeno (21%)• Argón (0,9%) + otros
• Lo que nos importa:• Vapor de agua (oxidación)• Polvo (desgaste)• Vapor de aceite (explosión)
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Tratamiento del aire
Impurezas delaire
Efectos nocivosimpurezas
Tratamiento delaire
Vapor de agua Oxidación Secado
Polvo Desgaste Filtrado
Vapor de aceitedel compresor
Peligro de explosión Secado químico
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Conceptos básicos
Humedad relativa = Humedad absoluta x 100 [%]Grado de saturación
Humedad absoluta : Cantidad de H 2O contenida en un m3
de aire.
Grado de saturación : Cantidad de agua que 1 m 3 de aire
puede absorber a cierta temperatura.
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Punto de Rocío
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Secador
• Objetivo: Eliminar agua contenida en el aire.
• Existen 3 métodos !
Secado
Absorción
(químico)
Adsorción
(físico)
Enfriamiento
(refrigeración)
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Secado por absorción
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Secado por adsorción
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Secado por enfriamiento
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Ejemplo: Instalación típica de compresor yde sistema de tratamiento del aire
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Sistema neumático básico Acondicionamiento
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Filtros
• Separan impurezas sólidas y líquidas del aire.
• Son seleccionados en función del tamaño de laspartículas en el aire y el caudal necesario.
• El más usado es el filtro ciclónico mecánico !
¡ !
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Simbología de filtros
• Filtro de aire
• Filtro de aire conpurga manual
• Filtro de aire conpurga automática
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Filtro de aire con purga manual
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Regulador de presión• Permite obtener una presión de trabajo constante,
independiente de fluctuaciones.
• La presión regulada no puede ser mayor a lasuministrada.
Simbología regulador de presión
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Regulador de presión(sin orificio de escape)
R l d d ió
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Regulador de presión(con orificio de escape)
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Lubricador
Simbología lubricador
• Proporcionales.
• Micro-niebla.
• Por inyección (para herramientas neumáticas rotativas).
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Lubricador
Principio de Bernoulli
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Lubricador
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Distribución del aire
¿Cómo llega el aire a los distintoselementos?
b ó d l
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Distribución del aire(Red abierta)
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Salidas de aire y agua
Aire Agua
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Distribución del aire(Red cerrada)
Distribución del aire
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Distribución del aireejemplo
i l d b í
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Material de tuberías
• Tubería de acero negro.
• Tubería de acero galvanizado.
• Tubería de acero inoxidable.
• Tubería de cobre.
• Tubería de plástico.
Si d ió
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Sistemas de conexión
a. Unión medianteasiento cónico.
b. Racor recto para tuboplástico o de goma.
c. Id. b.
d. Unión se asegura porcasquillo roscado.
e. Casquillo bicono.
f. Para tubo plástico o degoma.
Si t d ió t b fl ibl d
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Sistema de conexión para tubos flexibles deplástico
l ó d á d b í
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Selección diámetro de tubería
• Caudal
• Longitud de las tuberías
• Pérdida de presión (admisible) – 0,1[bar]
• Presión de servicio
• Cantidad de estrangulamientos en la red
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Ejemplo
• Consumo Q = 16 [m3
/min] = 960 [m3
/h]• Longitud red L = 280 [m]• Presión de servicio P = 8 [bar]• Pérdida admisible de presión " P = 0,1 [bar]
Incluye además1. 1 válvula de cierre2. 5 codos normales
3. 6 piezas en T
Selección diámetro de tubería
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Selección diámetro de tubería
L i d
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Longitudessupletorias
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