Neumatica básica
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CONCEPTOS BASICOS Neumática
Sergio Leonardo Fonseca Mancera
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
VENTAJAS:
Ciencia que estudia los movimientos, aplicaciones y procesos del aire.
NEUMATICA:
Mezcla de diferentes elementos químicos (78.08% N, 20.95% O, 0.97% otros).
AIRE:
Abundante, Económico, Compresible, Transporte, Limpio, Almacenable, Temperatura, Antideflagrante.
Aire el cual se encuentra a una presión mayor a la presión atmosférica local
AIRE COMPRIMIDO:
14.7 PSI
AIRE
AIRE
AIRE
AIRE
14.7 PSI
14.7 PSI
14.7 PSI
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
PRESION Y ALTITUD
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
CORRECCION POR ALTITUD
Los Diseños de Maquinaria se hacen según condiciones estándar. A todo equipo que use Aire se le debe hacer una corrección de su capacidad según las condiciones atmosféricas del lugar donde va a trabajar. Este cálculo es independiente del tipo de máquina; depende de los factores: Altitud sobre el Nivel del Mar (Presión Atmosferica local) Temperatura Humedad relativa
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
Forma Empírica
Densidad del Aire Vs Altitud
CORRECIÓN: -1% Capacidad por cada 100 mts
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
PRESIÓN VS CAUDAL
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
CAUDAL
CFM
35.3
m3/min lts/Seg
1 16.7
Flujo: Cantidad de fluido que atraviesa una sección dada, por unidad de tiempo. En la nomenclatura de compresores de usa pies^3/min. O m ^3/min
VOLUMEN TIEMPO
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
AIRE
El agua se mide en galones por minuto a una presión dada.
El aire se mide en pies cúbicos por minuto (CFM) a una presión dada.
El volumen de aire requerido (medido en CFM) determina el tamaño del compresor necesario para realizar el trabajo.
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
PRESIÓN
PSIG
14.5
BAR kPa
1 100
La presión ejercida por un fluido sobre una superficie, es el cociente entre la fuerza y la superficie que recibe su acción
FUERZA AREA
Kgf/cm2
1.02
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
El aire que ha sido comprimido sobre la presión atmosférica regresará a la presión atmosférica cuando se libere. Por lo tanto:
El aire comprimido es energía almacenada!
8 pies cúbicos de aire atmosférico a 14.7 PSIA
Si se acomodan en un espacio de un pie cúbico, tienen 100 PSI de presión mayores que el aire a presión atmosférica
Cuando se liberan a la atmósfera, regresan a 8 pies cúbicos y 14.7 PSIA y realizan trabajo!
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
AIRE COMPRIMIDO = ENERGIA NEUMATICA
El proceso de Comprimir un Gas, Aire, es un proceso de transformación de Energía. Este trabajo es realizado por una máquina conocida como Compresor.
Existen muchos tipos de compresores; la selección depende de la aplicación; basicamente de:
• Nivel de Presión
• Nivel de Caudal
Tipos Compresores
Paletas Rotativo
Centrifugo
Reciprocante
Tornillo Rotativo
CLASIFICACION GENERAL DE COMPRESORES
TIPOS DE COMPRESORES
TIPOS DE COMPRESORES
RECIPROCANTES PISTON: Altas Presiones, Mantenimiento costoso, Alto ruido, presión oscilante, Compactos y económicos para bajas cargas < 10 SCFM
DINAMICOS CENTRIFUGOS: Eficientes para altas cargas constantes > 2000 SCFM, Poco Mantenimiento, Bajo Ruido, Sensibles a contaminación, Costosos.
ROTATIVOS
DE TORNILLO: Silenciosos y de Operación Sencilla, Bajas Temperaturas finales, diferentes opciones de control, Amplio rango de aplicación según carga
DE LOBULOS: Alto ruido, bajas presiones altos caudales
CONCEPTOS BASICOS DE NUEMATICA
Los 4 Servicios
1. Electricidad
2. Agua
3. Gas
4. Aire Comprimido
Sistema de Aire Comprimido
Conjunto de elementos requeridos para generar, tratar, distribuir y emplear el
Aire a presión en una planta o aplicación específica
Sistema de Aire Comprimido
Sistema de Aire Comprimido
Está Conformado por: Compresor (Generador) Tratamiento (Secador y Filtros) Distibución (Red neumática) Almacenamiento (Tanques ) Drenajes (Eliminación de condensados) Puntos de Aplicación (Consumo)
El sistema debe estar diseñado para proveer Aire a los procesos productivos de la planta de una manera Confiable, oportuna con la calidad optima requerida de tal forma que resulte eficiente y economicamente razonable.
Sistema de Aire Comprimido
Normalmente se piensa en compresores, pero un sistema está compuesto por diferentes elementos que trabajan en conjunto.
El sistema se divide en dos partes importantes:
Generación: Máquinas en el Cuarto de Compresores
Demanda: Puntos de Consumo del Aire Comp
Hace parte de las dos y las une la red de distibución
Para que el sistema sea energéticamnte eficiente, su diseño debe entender muy bien la interacción entre Generación y Demanda.
Sistema de Aire Comprimido
Sistema de Aire Comprimido
Para que el sistema sea energéticamnte eficiente, su diseño debe entender muy bien la interacción entre Generación y Demanda.
Sistema de Aire Comprimido DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO
El diseño de cualquier instalación de aire comprimido sigue una serie de pasos
secuenciales básicos. En general, se pueden describir de la siguiente manera:
1.- Localizar e identificar cada proceso, estación de trabajo, máquina o
equipamiento que utiliza aire comprimido dentro de la nave o recinto industrial
sobre el que se proyecta la ejecución de una red de suministro de aire
comprimido. Esta es la carga total que va a soportar la instalación a diseñar. Es
recomendable situarlos en un plano y hacer un listado detallado de los mismos.
2.- Determinar el consumo de aire que se necesita en cada uno de esos elementos.
3.- Determinar el valor de presión necesaria en cada uno de esos puntos de
consumo.
Sistema de Aire Comprimido
DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO
4.- Determinar los requisitos de cada elemento con respecto al máximo nivel de humedad, de partículas y de contenido en aceite que pueden admitir.
5.- Establecer el porcentaje de tiempo que estará operativo cada uno de esos elementos en un periodo de tiempo específico. Esto se conoce como el tiempo de
funcionamiento (duty cycle).
6.- Establecer el máximo número de puntos de consumo que pueden ser empleados de forma simultánea en cada línea de suministro, en la principal y en todo el proyecto. Esto se conoce como factor de carga (use factor or load factor).
7.- Estime un valor permisible de fugas.
Sistema de Aire Comprimido
DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO
8.- Incorpore un margen en caso de una ampliación futura de la instalación (cuando sea aplicable).
9.- Realice una distribución en planta preliminar (preliminar piping) y asigne caídas de presión y pérdidas.
10.- Seleccione el tipo de compresor, equipos de acondicionamiento, etc,
asegurándose de que se utilizan unidades consistentes.
11.- Ejecute el piping final y el tamaño de la red.
Sistema de Aire Comprimido
DRENAJE
DRENAJE
FILTRO MPF
R
FILTRO MPH
SECADOR