i

UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN

Enrique Guzmán y Valle

Alma Máter del Magisterio Nacional

FACULTAD DE TECNOLOGÍA

Escuela Profesional de Electromecánica

MONOGRAFÍA

Sistema de red de aire comprimido

Examen de Suficiencia Profesional Res. Nº 0394-2017-D-FATEC

Presentada por:

Ravichahua Laurente, Aracely Vanessa

Para optar al Título Profesional de Licenciado en Educación

Especialidad: Automatización Industrial

Lima, Perú

2017

ii

MONOGRAFÍA

Sistema de red de aire comprimido

Designación de Jurado Resolución Nº 0394-2017-D-FATEC

________________________________________________________________________

Dr. Casimiro Urcos, Walther Hernán

Presidente

_________________________________________________________________________

Dr. Rivera Mandarache, Ermes Ysidro

Secretario

_________________________________________________________________________

Lic. Quinteros Osorio, Roger Octavio

Vocal

Líneas de investigación: Tecnología y soportes educativos

iii

Dedicatoria:

A Dios, por estar siempre presente en mi vida,

por darme la fortaleza para poder vencer todas las

dificultades.

A mis padres por su apoyo incondicional día a

día mostrándome el camino hacia la superación

A mi abuelita, por ser como una segunda madre.

A mis hermanas por su apoyo constante.

Esto es posible gracias a ustedes.

iv

Índice de contenidos

Hoja de firmas de jurado ....................................................................................................... ii

Dedicatoria........................................................................................................................... iii

Índice de contenidos ............................................................................................................. iv

Lista de tablas ...................................................................................................................... vii

Lista de figuras .................................................................................................................. viii

Introducción .......................................................................................................................... xi

Capítulo I. Principios Básicos de la Neumática .............................................................. 12

1.1 Reseña Histórica de la Neumática ................................................................................. 12

1.2 Importancia de la Neumática ......................................................................................... 14

1.3 Automatización .............................................................................................................. 14

1.4 El Aire ........................................................................................................................... 16

1.4.1 Composición volumétrica. ................................................................................... 16

1.4.2 Propiedades físicas. ............................................................................................. 17

1.4.3 Aire con vapor de agua. ....................................................................................... 17

1.4.4 Problemas al comprimir el aire. .......................................................................... 18

1.4.5 Ventajas y desventajas del aire comprimido. ...................................................... 18

1.5 Conceptos Básicos sobre Mecánica de Fluidos ............................................................. 20

1.5.1 Presión. ................................................................................................................ 20

1.5.1.1 Unidades. .......................................................................................................... 21

1.5.1.2 Caudal. .............................................................................................................. 26

1.6 El Gas Ideal ................................................................................................................... 27

1.6.1 Ley de los gases. .................................................................................................. 27

Carátula……………………………………………………………..……………………….i

v

1.6.2 Variables de estado. ............................................................................................. 28

1.7 Principio de Vasos Comunicantes ................................................................................. 40

1.7.1 Teoría de los vasos comunicantes. ...................................................................... 41

Capítulo II. Sistema de Red de Aire Comprimido ......................................................... 43

2.1 Definición del Sistema de Red de Aire Comprimido .................................................... 43

2.2 Componentes de una Red Neumática ............................................................................ 43

2.3 Producción y Distribución del Aire Comprimido.......................................................... 45

2.4 Sistema Neumático Básico ............................................................................................ 46

2.4.1 Compresores neumáticos. .................................................................................... 47

2.4.1.1 Compresores alternativos. ................................................................................ 47

2.4.1.2 Compresores rotativos. ..................................................................................... 50

2.4.1.3 Usos y aplicaciones de los compresores de aire. .............................................. 56

2.4.1.4 Mantenimiento de un compresor. ..................................................................... 57

2.4.1.5 La eliminación de agua. .................................................................................... 61

2.5 Secadores de Aire .......................................................................................................... 61

2.5.1 Clasificación de los secadores de aire. ................................................................ 62

2.5.1.1 Secado por absorción. ....................................................................................... 62

2.5.1.2 Secado por adsorción. ....................................................................................... 63

2.5.1.3 Secado por enfriamiento. .................................................................................. 65

2.6 Unidad de Mantenimiento ............................................................................................. 66

2.7 Recomendaciones de Diseño de una Red Neumática .................................................... 72

2.8 Instalaciones de Aire Comprimido ................................................................................ 73

2.9 Mantenimiento de Instalaciones Neumáticas ................................................................ 75

2.10 Cálculo de Diámetro .................................................................................................... 76

2.11 Redes de aire comprimido. .......................................................................................... 82

vi

2.12 Tubería de Aire Comprimido ...................................................................................... 85

Aplicación didáctica ............................................................................................................ 91

Hoja de Información ............................................................................................................ 93

Hoja de Operación ............................................................................................................... 97

Hoja de evaluación ............................................................................................................ 101

Resumen………………………………………………………………………………….106

Conclusiones ...................................................................................................................... 107

Recomendaciones .............................................................................................................. 109

Glosario ............................................................................................................................. 110

Referencias ........................................................................................................................ 111

Anexos ............................................................................................................................... 115

vii

Lista de tablas

Tabla 1. Comparación del diámetro nominal de la tubería en mm y pulgadas ................... 88

viii

Lista de figuras

Figura 1. La figura ilustra un cañón neumático. .................................................................. 13

Figura 2. La figura ilustra el uso de un cilindro neumático para la distribución de piezas a

dos puntos distintos ............................................................................................................. 15

Figura 3. La figura ilustra aplicaciones neumáticas dentro de una industria como la

sujeción de objetos. ............................................................................................................. 15

Figura 4. La figura ilustra el uso aerogeneradores, para la obtención de energía eólica. .... 16

Figura 5. La figura ilustra la fórmula de presión. ................................................................ 20

Figura 6. La figura ilustra las conversiones de unidades de presión ................................... 22

Figura 7. La figura ilustra la fórmula de la presión absoluta ............................................... 23

Figura 8. La figura ilustra la apariencia física de un manómetro ........................................ 23

Figura 9. La figura ilustra el experimento de Evangelista Torricelli................................... 24

Figura 10. La figura ilustra un vacuómetro ......................................................................... 25

Figura 11. La figura ilustra la fórmula para calcular el caudal............................................ 26

Figura 12. La figura ilustra caudalímetros electrónicos ...................................................... 26

Figura 13. La figura ilustra la regla mnemotécnica ............................................................. 29

Figura 14. La figura ilustra la gráfica para la ley de Boyle – Mariotte ............................... 33

Figura 15. La figura ilustra la gráfica para la ley de Charles .............................................. 36

Figura 16. La figura ilustra la gráfica de la ley de Gay-Lussac. ......................................... 39

Figura 17. La figura ilustra el principio de los vasos comunicantes ................................... 41

Figura 18. La figura ilustra el principio de Pascal ............................................................... 42

Figura 19. La figura ilustra un circuito neumático .............................................................. 46

Figura 20. La figura ilustra un sistema neumático básico ................................................... 46

Figura 21. La figura ilustra la clasificación de los compresores ......................................... 47

Figura 22. La figura ilustra un compresor de émbolo. ........................................................ 48

ix

Figura 23. La figura ilustra un compresor. .......................................................................... 49

Figura 24. La figura ilustra un compresor de membrana. ................................................... 49

Figura 25. La figura ilustra un compresor de paleta ............................................................ 52

Figura 26. La figura ilustra un compresor tipo roots. .......................................................... 53

Figura 27. La figura ilustra un compresor de tornillo. ........................................................ 54

Figura 28. La figura ilustra un compresor radial ................................................................. 56

Figura 29. La figura ilustra un modelo de compresor. ........................................................ 56

Figura 30. La figura ilustra las partes de un depósito. ......................................................... 57

Figura 31. La figura ilustra las posiciones de un tanque ..................................................... 59

Figura 32. La figura ilustra la disposición del compresor, secador en frío y el

acumulador… ...................................................................................................................... 60

Figura 33. La figura ilustra el símbolo y forma física de un acumulador. .......................... 61

Figura 34. La figura ilustra un sistema de secado por absorción ........................................ 63

Figura 35. La figura ilustra el proceso de secado por adsorción ......................................... 64

Figura 36. La figura ilustra el secado por enfriamiento. ..................................................... 65

Figura 37. La figura ilustra una unidad de mantenimiento ................................................. 67

Figura 38. La figura ilustra la simbología completa de una unidad de mantenimiento ...... 68

Figura 39. La figura ilustra la simbología simplificada....................................................... 68

Figura 40. La figura ilustra el filtro neumático y sus partes ................................................ 69

Figura 41. La figura ilustra las partes internas de un regulador .......................................... 70

Figura 42. La figura ilustra las partes internas de un lubricador ......................................... 71

Figura 43. La figura ilustra un esquema de contaminación y preparación del proceso de

obtención del aire comprimido ............................................................................................ 73

Figura 44. La figura ilustra el proceso de generación, accionamiento y distribución de aire

comprimido. ......................................................................................................................... 74

x

Figura 45. La figura ilustra un ejemplo de red distribuidora de aire comprimido en un

equipo neumático ................................................................................................................. 74

Figura 46. La figura ilustra un diagrama red de aire comprimido ....................................... 75

Figura 47. La figura ilustra un ejemplo de un monograma para el cálculo de diámetro de

una red neumática. ............................................................................................................... 77

Figura 48. La figura ilustra un nomograma con longitudes supletorias .............................. 78

Figura 49. La figura ilustra un modelo de codos ................................................................. 79

Figura 50. La figura ilustra una válvula .............................................................................. 79

Figura 51. La figura ilustra una tubería tipo T .................................................................... 79

Figura 52. La figura ilustra un segundo monograma con longitudes supletorias ................ 80

Figura 53. La figura ilustra un ejemplo de una red de tuberías neumáticas ........................ 81

Figura 54. La figura ilustra ejemplos de instalaciones de redes del aire comprimido ........ 82

Figura 55. La figura ilustra una red cerrada de aire comprimido ........................................ 83

Figura 56. La figura ilustra una red cerrada con interconexiones de aire comprimido ....... 84

Figura 57. La figura ilustra un ejemplo de red de aire comprimido con cuello de ganso ... 86

Figura 58. La figura ilustra los diferentes materiales usados en la fabricación de tuberías.87

Figura 59. La figura ilustra la representación simbólica y la representación práctica de una

red de aire comprimido ........................................................................................................ 89

Figura 60. La figura ilustra los símbolos neumáticos según normas DIN/ISO1219 ........... 90

xi

Introducción

Una de las formas de energía más antiguas que conoce el hombre, es en la actualidad el

aire comprimido, ya no se concibe un sistema automatizado sin la presencia del aire

comprimido.

En diferentes rubros de las industrias se prefiere utilizar aparatos neumáticos; en este

punto si la alimentación es continua y adecuada, el aire garantizará durante el proceso de

producción un desempeño eficiente y a la vez exitoso.

La presente monografía presenta como primer capítulo Los principios básicos de la

neumática, donde se dará a conocer una breve reseña histórica, la integración de la

neumática como parte de la automatización industrial, el aire como componente principal

de la neumática, las propiedades más importantes al trabajar con neumática como la

presión y el caudal, así como la Ley de los Gases Ideales, Ley de Boyle - Mariotte, Ley de

Charles y la Ley de Gay-Lussac.

En el segundo capítulo desarrollaremos los componentes básicos de una red de

distribución de aire comprimido, los diferentes tipos de red de aire comprimido según los

requerimientos de empresas y ambientes dedicados a la neumática, el cálculo a través

monogramas para el diámetro de tuberías de una red de aire comprimido, queriendo así

que los lectores aprendan a realizar estos cálculos de una manera fácil y comprensible.

12

Capítulo I

Principios Básicos de la Neumática

1.1 Reseña Histórica de la Neumática

Los orígenes de la neumática inician en el año 2.500 a.C. por medio del empleo de muelles

de soplado. Más adelante, se empleó la neumática en la construcción de órganos

musicales, también en la minería y en la siderurgia.

Siglos atrás, Tesibios inventor y matemático griego, fabricó un cañón neumático, que

era rearmado de manera manual, este cañón neumático comprimía aire dentro de cilindros.

Al accionar el impacto con el cañón neumático, la expansión de los cilindros restauraba la

toda la energía que se almacenaba, incrementando su alcance.

Durante el siglo XIX, se empezó a usar aire comprimido aplicándolo en las

industrias de manera metódica, empleándolos como herramientas de accionamiento

neumático, así como martillos de accionamiento neumático, entre otros”

En 1857 se usó una perforadora de aire comprimido, la cual podía lograr una

velocidad de hasta 2 metros diarios, a comparación de los 60 cm que lograba con medios

tradicionales de la época para la construcción del túnel de Mont-Cenis.

13

En 1880 se inventó el primer martillo de accionamiento neumático; la integración de

la neumática en diferentes mecanismos de la industria y la automatización se inicia a mitad

del siglo XX.

Figura 1. La figura ilustra un cañón neumático. Fuente: Recuperado de

https://images.app.goo.gl/aAmuANZbSsHHbgYt6

La tecnología que emplea un gas cómo su recurso principal es la neumática,

normalmente como principal modo de emisión de la energía necesaria, es el aire

comprimido, para desplazar y ejecutar diferentes mecanismos. Las diferentes

transformaciones consisten en disponer de la presión de aire y producir esta energía

acumulada para que actúe sobre los diferentes componentes de un circuito neumático para

que estos realicen un trabajo útil. Un material elástico que está en nuestro entorno es el

aire, por lo cual, al aplicar fuerza se contrae. El aire conserva esta compresión y retorna

toda la energía que se acumuló, siempre y cuando se le sea permitido expandirse.

Actualmente la neumática es una de las contribuciones más grandes que se dan en

los diferentes procesos automatizados de la industria.

14

1.2 Importancia de la Neumática

La neumática es importante en la automatización de procesos, actualmente la neumática

tiene un sinfín de utilidades como por ejemplo la apertura o cierre de puertas,

accionamientos para mover y transportar determinados elementos, accionamiento de

palancas, etc. El costo es lo principal por lo que las empresas invierten en este medio, pero

en el momento de la asignación de los sistemas de aire comprimido se necesita una

inversión de capital un poco alta, pero la cual se paga en el incremento de la productividad;

es fácil de transportar; es fácil el mantenimiento del aire y fácil controlar.

La neumática ayuda a las industrias modernas que pretenden ser competitivas

aumentando el ritmo de producción y flexibilidad, gracias al aire comprimido como su

principal medio transmisor y las características que ofrece el mismo permiten

adaptabilidad en los diferentes procesos.

En las aplicaciones industriales el control continuo debe de ser preciso, es por ello

que los actuadores neumáticos son utilizados eficientemente en diferentes procesos

industriales (posicionado de cargas, control de movimiento o trayectoria, etc.), actualmente

mediante los diferentes sistemas inteligentes de control implementados en PC o PLC

podemos hacer aplicaciones como el control de velocidad, desplazamiento y frenada de un

cilindro neumático.

1.3 Automatización

La utilización de nuevas tecnologías requiere que las nuevas industrias aumenten su

competitividad y calidad de producción, las cuales son características de la automatización

industrial.

15

Actualmente las soluciones más simples, remuneradoras, productivas y con alto

índice de aplicación en la industria a través de diferentes componentes neumáticos es la

automatización industrial.

La automatización neumática ha progresado considerablemente en el transcurso de

los últimos años.

En los trabajos de fijación de piezas, movimiento lineal, entre otros, la técnica

neumática admite variadas aplicaciones en el área de máquina-herramienta.

Figura 2. La figura ilustra el uso de un cilindro neumático para la distribución de piezas a dos puntos

distintos. Fuente: Recuperado de https//images.app.goo.gl/PdBhX9M82xKDps4j9

Figura 3. La figura ilustra aplicaciones neumáticas dentro de una industria como la sujeción de objetos.

Fuente: Recuperado de https//images.app.goo.gl/7ZUJPU6ek1FR3S138

16

1.4 El Aire

Se define aire como la mixtura de gases que cubren la esfera terrestre conformando así la

atmósfera. Salvador (1993) afirma “Como los demás cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos,

el aire sufre la fuerza de gravedad, es decir, es atraído por la Tierra. Por efecto de esta

atracción, el aire pesa, luego presiona sobre la superficie terrestre.” (p. 79).

Figura 4. La figura ilustra el uso aerogeneradores, para la obtención de energía eólica.

Fuente: Recuperado de https//images.app.goo.gl/zXnCQ8bobP8AvKRN7

1.4.1 Composición volumétrica.

✓ 78% de nitrógeno

✓ 21% de oxígeno

✓ 1% de argón, helio, hidrógeno, dióxido de carbón, neón, criptón, xenón.

Las moléculas gaseosas que conforman el aire, son grupos de átomos, estas

moléculas “no se encuentran en reposo, sino que están en intenso movimiento, chocando

entre sí continuamente. Debido a este movimiento un gas ocupa continuamente todo el

espacio disponible en el recipiente que lo contiene.” (Salvador, 1993, p. 39).

17

1.4.2 Propiedades físicas.

Las propiedades físicas del aire como totalidad son las mismas del estado gaseoso de

la materia:

✓ No tiene un volumen determinado, sino que llena el área vacía de manera

homogénea.

✓ Es compresible, al disminuir el volumen se reducen las distancias

intermoleculares por aumento de la presión.

✓ Es sensitivo a la temperatura: se reduce y desciende al enfriarse o se extiende y

se eleva en presencia de calor. Debido a la medida de actividad que el calor

exige a sus diversas partículas.

✓ Posee una caída de la densidad, por lo que es penetrable con poca obstrucción.

✓ Realiza presión sobre los objetos. La presión sobre el área terrestre se designa

presión atmosférica.

✓ Cambiar sus propiedades en las altitudes: a mayor altitud menor temperatura,

menor densidad, pero mayor presión atmosférica.

1.4.3 Aire con vapor de agua.

El aire actúa como si fuera una esponja ya que aspira la humedad. Entonces al

acrecentar la temperatura, se proporciona dicha absorción de agua, por ello, cuando hay

depresiones bruscas de temperatura, también puede haber presencia de lluvia, ya que el

excedente de humedad se condensa en forma líquida. Entonces, el aire que nos rodea

contiene agua en forma de vapor.

18

1.4.4 Problemas al comprimir el aire.

El aire a presión atmosférica abarca diversas impurezas que se encuentran en este

mismo, al realizar la compresión del aire, a la vez se comprimen todas las impurezas y

además se adicionan a ellas las partículas que proceden del propio compresor, como:

✓ Suciedad y partículas de polvo

✓ Condensación del agua

✓ Contaminación de aceite

1.4.5 Ventajas y desventajas del aire comprimido.

Debido a sus características trabajar, con aire comprimido tiene sus ventajas y

desventajas.

Trabajar con aire comprimido significa tener ciertas ventajas y desventajas, si

realizamos una con la hidráulica y la electricidad, las cuales mencionaremos a

continuación.

Ventajas.

✓ Económico: el aire se obtiene de la atmósfera lo cual no genera gastos o un

valor adicional.

✓ Seguro: los riesgos al trabajar con este componente son mínimos respecto a

los accidentes, ya que no dispone de riesgos a explosiones.

✓ Abundante: lo podemos encontrar en grandes proporciones en nuestro

planeta.

19

✓ No contamina: después de usarse, el aire se devuelve al medio ambiente, lo

cual no representa una contaminación.

✓ Respuesta rápida: los elementos usados en el proceso como los actuadores

trabajan a altas velocidades según lo requerido.

✓ Fácil montaje y mantenimiento: el proceso de montaje es fácil, rápido y sin

contaminación del medio.

✓ Fácil transporte: es de fácil transporte ya que está presente en toda nuestra

atmosfera siendo un punto adecuando se proporciona un depósito y tuberías

para su fácil transporte hacia los diferentes procesos que lo requieran.

Desventajas.

✓ Humedad: al provenir del tanque, la temperatura del aire puede ser alta,

entonces al pasar por los puntos de distribución, se enfría y se condensa, esto

se manifiesta con presencia de agua en la red de distribución (tuberías).

✓ Ruido: al operar los elementos del sistema, genera gran cantidad de ruido,

para disminuir esto es necesario usar silenciadores en los escapes de las

válvulas de accionamiento, acrecentando algunos costos. Estos elementos no

eliminan por completo el ruido, pero lo controlan y reducen.

✓ Limitación de fuerza: al trabajar con aire comprimido no es posible lograr

fuerzas muy grandes, para fuerzas superiores se tiene como opción el uso de

la hidráulica.

✓ Complicado rastreo de fugas: los escapes de aire lo detectamos por el sonido

que este genera, pero en los procesos industriales existe gran presencia de

ruido, lo que hace difícil encontrar la existencia de posibles fugas.

20

✓ Costos de producción: el compresor demanda demasiada energía, es por esto

que la generación de aire comprimido es muy costosa pero también

beneficiosa a largo plazo.

✓ No se puede aplicar en todos los procesos automatizados: tiene

condicionamientos como la fuerza, espacio, tiempo y velocidad del proceso,

no tiene mucha precisión ni posee mucha potencia.

1.5 Conceptos Básicos sobre Mecánica de Fluidos

Las propiedades más importantes al trabajar con neumática son la presión y el

caudal.

1.5.1 Presión.

Se observa la siguiente fórmula:

Figura 5. La figura ilustra la fórmula de presión. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/d2i1r8z5p14QpZdM8

21

1.5.1.1 Unidades.

El Sistema Internacional de unidades (SI, 2010) afirma que:

La unidad de medida de la presión es el PASCAL. Una presión de un Pascal (1

Pa) equivale a una fuerza de un Newton (1 N) aplicada perpendicularmente

sobre una superficie de un metro cuadrado (1 m2). A veces se utiliza el Kilo

Pascal (kPa), que equivale a 1000 Pascales, y para medir la presión atmosférica

(que habitualmente dan en la TV o radio junto con la temperatura), el hecto

Pascal (hPa) que equivale a 100 Pascales (párr.2).

Bar

Un millón de barias es el equivalente a una unidad de presión (bar), el Sistema

Internacional de unidades (SI, 2010) afirma que:

Su símbolo es «bar», la palabra «bar» tiene origen en «báros» (βάρος), que en

griego significa «peso». Es la unidad de presión en el sistema CGS (sistema

cegesimal), equivale a una fuerza de una dina (1 dyn) aplicada

perpendicularmente sobre una superficie de un centímetro cuadrado (1 cm2)

(párr.5).

Atmósfera

Utilizada principalmente para la medición de la presión atmosférica, el Sistema

Internacional de unidades (SI, 2010) afirma que:

Se basa en los primeros experimentos del científico Evangelista Torricelli, que

por el año 1643 ideó un método para medir la presión ejercida por la atmósfera

terrestre. Usando un dispositivo que contenía una columna de mercurio,

encontró que, a nivel del mar, la presión atmosférica producía que la columna

de mercurio alcanzara una altura de 760mm.

22

Por esta razón, una presión de una atmósfera (1 atm) equivale a 760 mm de

mercurio (760 mmHg) o 1 Torricelli (1 Torr) (párr.6).

PSI

La unidad de medida Pound per Square Inch significa Libra por Pulgada

Cuadrada, el Sistema Internacional de unidades (SI, 2010) afirma que:

“Una presión de 1 psi equivale a una fuerza de una libra (1 Lb) aplicada sobre

una superficie de una pulgada cuadrada (1 in2)” (párr.7).

Figura 6. La figura ilustra las conversiones de unidades de presión. Fuente: Recuperado de

http//images.app.goo.gl/E9X81uT4PgqdyQN1A

Medición de presión.

Para la medición de presión se utilizan los siguientes dispositivos:

a) Manómetro

Un manómetro es un instrumento que mide la presión de fluidos que se encuentran

en envases herméticos. Encontramos 2 tipos: líquidos y gaseosos, varios de los

instrumentos que se emplean para medir la presión emplean la presión atmosférica

como punto de referencia y calculan la diferencia entre la presión real, absoluta o la

presión atmosférica, llamando a este valor presión manométrica; estos instrumentos

toman la designación de manómetros.

23

“Los manómetros, son dispositivos cilíndricos, con una escala graduada

(normalmente en bares o en psi), y una aguja que gira en función de la diferencia

de presión entre una estándar y la del circuito donde queremos medir” (Tecnología,

2015, párr.6).

Los manómetros indican el valor de presión relativa:

Figura 7. La figura ilustra la fórmula de la presión absoluta. Fuente: Recuperado de

https://images.app.goo.gl/bbN1v8WwUB5wUADh8

Figura 8. La figura ilustra la apariencia física de un manómetro. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/LcLUYQqnfYNG1ovq6

24

b) Barómetro

Inventado por Evangelista Torricelli, quién saturó un tubo de 1 metro

llenándolo de mercurio, el cual estaba vacío y cubierto por un extremo, lo volteo y

hundió por el extremo que estaba abierto en un recipiente repleto de mercurio. Al

quedar compensada la columna de mercurio con la presión del aire se estabilizó a

760mm, con esto se determinó la magnitud y la existencia de la presión atmosférica.

“Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión

atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida sobre la atmósfera”

(Ingeneumatica,2017,párr.7).

Figura 9. La figura ilustra el experimento de Evangelista Torricelli. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/vEFVSAQBnMaaqAcW6

25

c) Vacuómetro

Es un instrumento destinado para medir presiones inferiores a la presión

atmosférica.

Los vacuómetros miden el vacío al que está sometido el aire en el interior de

una instalación. Son medidores de presión diferencial (diferencia de presión entre el

interior y el exterior).

El vacuómetro posee sensores que miden con gran exactitud la presión sin

importar la clase de gas, así como nos ayuda a medir y controlar algunos valores, ya

que en algunas ocasiones dentro de las industrias se trabaja en condiciones de vacío.

El vacuómetro tiene la característica de ser estable, este instrumento de

medición mide la disminución de la presión en un determinado ambiente.

Como parte de un ejemplo describiremos la función de un compresor, ya que al

aspirar y comprimir algún tipo de gas puede haber alguna presencia de fuga,

entonces el rendimiento disminuye, es importante que no exista la presencia de fugas

para que así permanezca constante el rendimiento. Con cada medición que realiza el

vacuómetro, nos mostrará las eventuales fugas.

Figura 10. La figura ilustra un vacuómetro. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/EUApgW5hBhg5cbxJ6

26

1.5.1.2 Caudal.

Es la porción de fluido (volumen) que recorre una sección de la tubería en cada

unidad de tiempo.

Figura 11. La figura ilustra la fórmula para calcular el caudal. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/3ysnNC1H4abs2tfr8

Para la medición del caudal se emplean caudalímetros, no obstante, su empleo es

poco habitual.

Figura 12. La figura ilustra caudalímetros electrónicos. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/xat6w2U6dic59hTi6

27

1.6 El Gas Ideal

Es la conducta que muestran los gases dónde las moléculas no se relacionan entre ellas y

se trasladan aleatoriamente. En una condición natural y estándar, la mayor cantidad de

gases muestran una conducta de gases ideales, dependiendo de las condiciones en que se

encuentre.

El aire se puede considerar un gas ideal y, por lo tanto, sus propiedades se pueden

calcular con la Ecuación de los gases ideales.

El aire es un componente flexible, al aplicarse una fuerza, se comprime, esta

compresión perdura y devuelve la energía almacenada siempre y cuando se le permita

extenderse, esto según la Ley de los gases ideales.

1.6.1 Ley de los gases.

El químico y físico Jan Baptista van Helmomt en 1648 creó el vocablo “gas”, que

partió del término griego Kaos que significa desorden, este término se generalizó luego

para los cuerpos gaseosos y se usa actualmente para uno de los estados de la materia.

Las leyes de los gases se desarrollaron a final del siglo XVII, son aquellas que

describen las relaciones entre las variables: presión, temperatura, volumen y cantidad de

materia o moles. La ley general de los gases es una ley que une la ley de Boyle-Mariotte,

Charles y Gay-Lussac y una ecuación que se deduce a partir de ellas, las cuales se

describirán a continuación.

28

1.6.2 Variables de estado.

a) Presión (P).

La presión se origina por los choques moleculares contra las paredes del reciente que

contiene un gas.

La presión se mide en atmósferas (atm), en milímetros de mercurio (mmHg) y en

pascales (Pa).

1atm = 760 mmHg = 1,013x𝟏𝟎𝟓Pa

b) Volumen (v).

Hace referencia al área que llena el gas y por tanto al volumen del envase que lo

encierra.

c) Temperatura (T).

La temperatura mide el grado de movimiento molecular, a mayor temperatura;

mayor movimiento molecular, y a menor temperatura; menor movimiento molecular, esto

hace referencia al 0 absoluto cuando cesa toda actividad molecular.

Ecuación universal de los gases ideales.

Es aquella ecuación que va a relacionar las variables de estado (presión, volumen y

temperatura).

d) Regla mnemotécnica.

Ayuda de memoria para la ecuación general de los gases ideales: Pavo=Ratón

29

Figura 13. La figura ilustra la regla mnemotécnica. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/vsguD59KHcz8niTH7

e) Condiciones normales para los gases Ideales (C.N).

P = 1atm = 760mmHg

T = 0ºC = 273K

f) Volumen molar normal.

Una mol de un gas ideal ocupa a condiciones normales 22,4 L

1mol (gas ideal) = 22,4L

g) Ecuación general de los gases ideales.

Esta ecuación se establece para un proceso gaseoso donde la masa del gas

permanecerá constante.

30

Donde:

Ahora:

La masa es constantes, porque el número de moles de “n” depende de la masa.

Por lo tanto, si:

Si es constante, ya que es la ecuación general de los gases ideales, entonces nunca

cambia, entonces es una constante, ya que es el mismo compuesto, tendrá el mismo

número de moles, entonces el producto será constante, entonces podremos aplicarlo en

ambos casos:

Para un proceso gaseoso donde la masa del gas permanece constante se cumplirá lo

siguiente:

Mol = 𝒎𝒂𝒔𝒂

𝑻𝒎𝒂𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒄𝒖𝒍𝒂𝒓

𝑷.𝑽

𝑻 = Constante

𝑷𝟏.𝑽𝟏

𝑻𝟏 = Constante =

𝑷𝟐.𝑽𝟐

𝑻𝟐

P.V = n.R.T

𝑷.𝑽

𝑻 = n.R

Ecuación Universal

𝑷𝟏.𝑽𝟏

𝑻𝟏 =

𝑷𝟐.𝑽𝟐

𝑻𝟐 Ecuación General

31

Ejemplo

Un gas ideal ocupa 11,5 L a 3,6 atm y 22ºc. ¿Qué volumen ocupa a condiciones

normales?

Datos:

Situación inicial:

V1 = 11,5L

P1 = 3,6 atm

T1 = 22ºC+273 = 295 K

Con las unidades correctas procedemos a definir las siguientes variables:

Situación final:

En condiciones normales:

✓ Presión = 1atm

✓ T = 0º = 273K

✓ V2 = ? → lo que queremos hallar

Reemplazando datos en:

𝟑,𝟔 . 𝟏𝟏,𝟓

𝟐𝟗𝟓 =

𝟏 . 𝑽𝟐

𝟐𝟕𝟑

𝟑,𝟔 . 𝟏𝟏,𝟓 . 𝟐𝟕𝟑

𝟐𝟗𝟓 = V2

𝑷𝟏.𝑽𝟏

𝑻𝟏 =

𝑷𝟐.𝑽𝟐

𝑻𝟐 Ecuación General

V2 = 38,31 L

32

Procesos restringidos

Los procesos restringidos son procesos gaseosos donde permanecen contantes la

masa y una de las variables de estado) (P, V o T) constante.

h) Ley de boyle – mariotte en un proceso isotérmico

Robert Boyle descubrió la relación inversa entre la presión y el volumen,

determinándola como una ley de los gases, la ley de Boyle es usada para comparar dos

situaciones.

“La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al volumen

de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante” (EcuRed,

2016,párr.1).

“A temperatura constante, el volumen de la masa fija de gas es inversamente

proporcional a la presión que ejerce. Matemáticamente se expresa así: PV = k donde k es

constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes” (EcuRed,

2016,párr.3).

Historia

Descubierta por Robert Boyle durante 1662, a la vez Edme Mariotte obtuvo la

misma deducción que Boyle, sin embargo no hizo público sus investigaciones hasta 1676.

Si la temperatura (T) es constante, la presión (P) sobre un gas en un envase hermético es

inversamente proporcional al volumen (V) del envase, esto según la Ley de Boyle.

“La expresión matemática de la ley de Boyle señala que el producto de la presión de

un gas por su volumen es constante” (EcuRed, 2016,párr.10).

33

Donde:

T=constante

T1=T2

P y el V = son inversamente proporcionales

Ecuación general

P1 . V1 = P2 . V2

Gráfica de Boyle - Mariotte

Figura 14. La figura ilustra la gráfica para la ley de Boyle – Mariotte. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/Lb7ogxsK8GvTDEdLA

Isoterma

P1xV1=P2xV2

T1 T2

34

¿Por qué ocurre esto?

Cuando se amplía el volumen, partículas como el átomo o las moléculas del gas

demoran en alcanzar los lados del envase, entonces colisionan menos veces, entonces

la presión disminuirá ya que el frecuente choque de las partículas del gas tiene como

obstáculo las paredes del envase.

Cuando el volumen ha disminuido, el espacio que deben seguir las partículas es

mínima, entonces se generan más colisiones por unidad de tiempo, esto quiere decir

que se incrementa la presión.

“Lo que Boyle reveló es que, si la cantidad de gas y la temperatura permanecen

constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor”

(Educaplus, 2017, párr.5).

Ejemplo

“Cierto gas se encuentra a la presión de 5 atmósferas. ¿Hasta qué presión debe

comprimirse, manteniendo constante la temperatura, para reducir su volumen a la

mitad?” (Carhuancho, 2016, p. 8)

Datos:

Inicial:

P1 = 5atm

V1 = V1

Tomado de: shorturl.at/osvL0

35

Final:

P2 = ?

V2 = 𝟏

𝟐 V1 = 0,5 V1

Tomado de: shorturl.at/osvL0

Proceso isotérmico

✓ P1. V1 = P2. V2

✓ T ES CONSTANTE

5 . V1 = P2 . 0,5 V1

𝟓 𝐕𝟏

𝟎,𝟓 𝐕𝟏 = P2

i) Ley de Charles – proceso isobárico

Jack Charles en 1787 examinó la relación entre el volumen y la temperatura

por primera vez, puso a prueba un gas a presión constante intensificando la

temperatura; el volumen del gas también se intensificaba y al enfriar, el volumen

aminoraba.

Donde:

P = constante

P1 = P2

𝐕𝟏

𝐓𝟏 =

𝐕𝟐

𝐓𝟐 Directamente Proporcional

P2 = 10 atm

36

De la Ecuación general

𝐕𝟏

𝐓𝟏 =

𝐕𝟐

𝐓𝟐

Gráfica de charles

Figura 15. La figura ilustra la gráfica para la ley de Charles. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/3XbmLBCrpyRBn2Yg9

“El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

Si la temperatura se incrementa, el volumen del gas se incrementa.

Si la temperatura del gas se reduce, el volumen se reduce” (Educaplus,

2017, párr.7).

𝑷𝟏.𝑽𝟏

𝑻𝟏 =

𝑷𝟐.𝑽𝟐

𝑻𝟐

Isóbara

37

¿Por qué ocurre esto?

Al incrementar la temperatura de un gas sus moléculas se moverán más rápido

y tardarán menos tiempo en llegar a las paredes del contenedor; entonces el número

de colisiones por unidad de tiempo incrementará. Existirá un incremento de la

presión dentro del contenedor y el volumen también aumentará.

“Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión

permanecen constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene

el mismo valor” (Educaplus, 2016, párr.10).

Ejemplo

30 litros de un gas se encuentran a 27ºC. Si la temperatura aumenta en 400ºC

isobáricamente, ¿En cuántos litros varían el volumen?

Datos:

Inicial:

V1 = 30 L

T1 = 27ºC +273 = 300K

Final:

V2 =?

T2 = 27ºC + 400ºC = 427ºC + 273 = 700 K

Ley de Charles:

𝟑𝟎

𝟑𝟎𝟎 =

𝐕𝟐

𝟕𝟎𝟎

𝟑𝟎 .𝟕𝟎𝟎

𝟑𝟎𝟎 = V2

V2 = 70 L

Piden: variación del volumen

38

Entonces:

V2 - V1

70L - 30L = 40 L

j) Ley de Gay–Lussac proceso isocórico o isométrico

Un proceso isocórico es la relación entre la presión y la temperatura de algún tipo de

gas, siempre y cuando el volumen sea ininterrumpido, la relación.

Enunciado por Joseph Louis Gay-Lussac a inicios del año 1800, se implanta el

enlace de la temperatura y la presión de algún gas, siempre y cuando el volumen sea

ininterrumpido.

De la ecuación general

Volumen = constante

V1 = V2

𝐏𝟏

𝐓𝟏 =

𝐏𝟐

𝐓𝟐

El volumen varía en 40 L

“La presión del gas es directamente proporcional a su

temperatura:

Si incrementamos la temperatura, incrementará la presión.

Si recudimos la temperatura, se reducirá la presión” (Educaplus,

2016, párr.3).

𝑷𝟏.𝑽𝟏

𝑻𝟏 =

𝑷𝟐.𝑽𝟐

𝑻𝟐

39

Gráfica de Gay–Lussac

Figura 16. La figura ilustra la gráfica de la ley de Gay-Lussac. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/r3QCahew15HxTBWt8

¿Por qué ocurre esto?

Al incrementar la temperatura, las moléculas de gas se trasladan mucho más

rápido, entonces se incrementa la cantidad de colisiones contra el interior el envase, se

incrementa la presión por que el envase tiene paredes firmes y su volumen no es

cambiante.

Ejemplo

“Se tienen un gas a -33ºC y se calienta hasta 27C y a 10 atm de presión, sufriendo

un proceso isométrico. ¿Cuál es su presión inicial?” (Educaplus, 2016, párr.7).

Inicial:

T1 = 33ºC + 273= 240K

P1 = ?

Final:

T2 = 27ºC+273 = 300K

P2 = 10 atm

Isócora

40

Entonces:

𝐏𝟏

𝟐𝟒𝟎 =

𝟏𝟎

𝟑𝟎𝟎

𝐏𝟏 = 𝟐𝟒𝟎 . 𝟏𝟎

𝟑𝟎𝟎

1.7 Principio de Vasos Comunicantes

Esta teoría nos expone el principio que demanda implantar condiciones de equilibrio

regulables y que a partir de ellos se pueda traer a la práctica diferentes aplicaciones de los

vasos comunicantes.

El sistema de los vasos comunicantes se conforma por 2 o más envases que están

unidos entre ellos, los cuales contienen líquidos. En estos envases, el fluido esta sobre la

zona que comunica a los vasos unos a otros, estos sobrellevan la presión atmosférica, por

lo cual los vasos tendrán la misma altura.

Los vasos comunicantes es el nombre que reciben un conjunto de envases que se

encuentran comunicados por su parte inferior, de manera que si llenamos cualquier envase

echando agua por uno de ellos, veríamos que al final se va llenando de líquido cada envase

con la característica de que todos estarán a un mismo nivel, esto sucede por la conexión

entre ellos, al llegar el líquido a una misma altura en todos los recipientes debido a la

presión atmosférica y la gravedad constantes en los envases, sin importar su estructura o

volumen ya que el nivel serán iguales.

P1 = 8atm

41

Figura 17. La figura ilustra el principio de los vasos comunicantes. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/DAbHNm3s4Ugp88Y79

1.7.1 Teoría de los vasos comunicantes.

Galileo Galilei, ingeniero, matemático y físico implantó dos principios que definen

la teoría de los vasos comunicantes. Si vaciamos un líquido en varios recipientes que están

conectados entre ellos, ya sea que tengan formas distintas o tamaños distintos, la altura que

el líquido alcanzará en todos los recipientes será la misma.

Sin embargo, si estos recipientes unidos unos a otros encierran fluidos distintos, los

cuales no se pueden mezclar uniformemente, el fluido más pesado llenará el tubo que

comunica dichos recipientes y el nivel de atura en los distintos recipientes variarán.

Dentro de principio de Pascal nos dice que, si una presión es ejercida sobre un

líquido dentro de un recipiente o envase, se transfiere por igual a todos los puntos del

líquido a todos los puntos del líquido y por ende a las paredes del recipiente.

42

Figura 18. La figura ilustra el principio de Pascal. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/Xuk31yn9woU1Etun9

“Blaise Pascal ya demostró en el siglo XVII, que la presión que se ejerce sobre una

molécula de un líquido, se transmite íntegramente y con la misma intensidad en todas

direcciones” (CienciaII, 2016, párr.5).

43

Capítulo II

Sistema de Red de Aire Comprimido

2.1 Definición del Sistema de Red de Aire Comprimido

Es un conjunto de diferentes tubos que se interconectan entre sí para llevar aire, cuyo

volumen se ha reducido producto de la compresión, a puntos dónde se requiera este tipo de

energía. Salvador (1988) afirma:

Se entiende por red de aire comprimido el conjunto de todas las tuberías que parten

del depósito, colocadas de modo que queden fijamente unidas entre sí, y que

conducen el aire comprimido a los puntos de conexión para los consumidores

individuales (p. 27).

2.2 Componentes de una Red Neumática

Usualmente una red de aire comprimido de las diversas industrias, cuentan con estos

dispositivos:

44

1. Filtro para el compresor: dispositivo usado para quitar impurezas del aire

antes de comprimirlo, con la intención de resguardar al compresor y prevenir

la entrada de impurezas o contaminantes a la red de aire.

2. Compresor: es el dispositivo que comprime el aire, este convierte una

energía mecánica en una energía neumática convierte. el compresor unido a

una red de distribución debe ser manipulable para prevenir la transferencia de

vibraciones, debido a su funcionamiento.

3. Pos enfriador: encargado de quitar la mayor parte de partículas de agua que

se localizan en el aire como humedad.

4. Tanque de almacenamiento: Acumula energía neumática y posibilita el

establecimiento de partículas contaminantes y humedad.

5. Filtros de línea: purifican el aire hasta obtener una calidad conveniente para

los diferentes sistemas conectados a la red.

6. Secadores: usados para aplicaciones que requieran aire sumamente seco.

7. “Aplicaciones con purgas, unidades de mantenimiento (Filtro, reguladores

de presión y lubricador)” (Ingeniería Eléctrica, 2016, párr.9).

Tubería inicial.

Es aquella línea que se origina en el acumulador y que gobierna todo el aire

consumido en una planta industrial. La tubería inicial debe contar con la mayor sección

posible, evitando perdidas de presión y precaviendo futuras ampliaciones o modificaciones

en la red, debido a un incremento de caudal.

45

Tuberías suplementarias.

Son segmentos de tubos que parten de la tubería inicial y suministran aire

comprimido a las tuberías de asistencia. Están tuberías se eligen de acuerdo a el caudal que

requiera el proceso para los diferentes dispositivos neumáticos, a su vez para eludir

pérdidas de presión y precaver futuras ampliaciones o modificaciones en la red.

Tuberías de servicio o de asistencia.

Son aquellas que proporcionan aire comprimido a los diferentes dispositivos

neumáticos, cuentan con conectores rápidos, en sus extremos.

Al trabajar con estas tuberías se recomienda trabajar con diámetros mayores a los de

media pulgada y que una sola suministre aire a 3 equipos, con el objetivo de rehuir a

posibles obstrucciones. Estas tuberías son de tramos cortos, con los beneficios de que hay

menor perdida de presión y la velocidad del aire es alta dentro de la red de distribución.

2.3 Producción y Distribución del Aire Comprimido

Comúnmente se considera los siguientes

✓ “Producción de aire comprimido mediante compresores.” (Salvador, 1993, p.

17)

✓ Climatización del aire comprimido dentro de las instalaciones neumáticas.

✓ Transporte de aire comprimido hasta los puntos de uso.

46

2.4 Sistema Neumático Básico

En el siguiente grafico se observa su funcionamiento;

Figura 19. La figura ilustra un circuito neumático. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/eCkRa6QvR6XpaUiV8

Este gráfico nos muestra los componentes básicos en un sistema neumático,

seguidamente, partiendo desde este punto se origina el mando neumático que está

constituido por válvulas de vías, auxiliares y cilindros neumáticos.

Figura 20. La figura ilustra un sistema neumático básico. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/Umhx4TpMyC854tJx7

47

2.4.1 Compresores neumáticos.

Castillo (2011) afirma “Un compresor neumático es una máquina cuya finalidad es

elevar la presión de un cierto volumen de aire, que es introducido a presión atmosférica

hasta llegar a una determinada presión de trabajo indispensable para satisfacer las

necesidades del sistema” (p.28).

Son depósitos donde se almacenará el aire, el compresor lo enfriará y evitará las

caídas de presión por diferencias del consumo de flujo. En conclusión, el compresor es una

maquina construida para aumentar la presión de fluido compresible como gases y vapores,

las definiríamos como maquinas generadoras de aire comprimido.

En el siguiente gráfico se observa la organización de los compresores:

Figura 21. La figura ilustra la clasificación de los compresores. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/4dR8giqSiUtYYBXS7

2.4.1.1 Compresores alternativos.

Durante la compresión de aire, esta debe de ser realizada aspirando aire en un

perímetro impenetrable y disminuyendo su volumen hasta obtener una presión adecuada.

48

a) Compresor de émbolo

Es un compresor muy frecuente dentro de las industrias, esto se debe a que

es económico y robusto, sin embargo, este tipo de compresores requiere de una

lubricación para su correcto manejo.

Este tipo de compresor puede usarse en gran variedad de equipos estables y

movibles. Los compresores de mayor tamaño entregan caudales superiores de

hasta 500 m3/min y las presiones pueden llegar hasta los 6 o 7 bares.

El principio de su maneo es fácil, el eje se traslada hacia el embolo

alternando sus movimientos. El siguiente ciclo es la aspiración de aire, este cubre

el vacío del pistón, seguidamente el ciclo de compresión consta del

desplazamiento el embolo hacia la parte más alta, reduciendo el volumen del gas,

impulsándolo hacia la red de distribución.

Figura 22. La figura ilustra un compresor de émbolo. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/5ivfc7NYECUHJEnw8

“Para alcanzar mayores presiones y aumentar el rendimiento, algunos

compresores disponen de varios pistones (compresores multietapas) dispuestos

en serie. El aire que sale de una etapa se vuelve a comprimir, hasta alcanzar

presiones cercanas a 200 bares” (Automatización industrial, 2010, párr.8).

49

Figura 23. La figura ilustra un compresor. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/WaYbdqStKhMeDzEG6

b) Compresor de membrana

Una capa interviene entre el aire y el pistón, aumentando la cavidad útil,

evitando así que el aceite lubricador este expuesto al aire, la característica

principal de este compresor es que bridan aire libre de impurezas.

“Normalmente no superan los 30m3/h de caudal. Se utilizan para presiones

inferiores a los 7 bares” (Automatización industrial, 2010, párr.12).

Figura 24. La figura ilustra un compresor de membrana. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/24tHED7HcRAZJRaW6

50

2.4.1.2 Compresores rotativos.

Este tipo de compresores rotativos cuentan con una cámara de compresión y su

funcionamiento es sencillo, el rotor comienza girando, por una tubería de succión entra el

refrigerante, es arrastrado para su compresión y seguidamente asa por la tubería de

descarga por la parte superior del compresor y nuevamente ingresa el refrigerante, la paleta

que lleva integrada funciona como una barrea para que una vez el compresor ya tenga el

refrigerante sea comprimido e impulsado.

“Su principal funcionamiento se basa en las leyes de la dinámica de fluidos,

modifican la energía cinética de un fluido en energía de presión” (Automatización

industrial, 2010, párr.14).

a) Compresor de paletas

El aire dentro del compresor pasa a través de un filtro de aspiración, ciertas

partículas sólidas obtenidas del aire son retenidas, después entra dentro de la

válvula de aspiración, esta válvula se mueve ya que está pilotada por un pistón

controlado hidráulicamente, la presión ejercida sobre el pistón produce este

movimiento de apertura y cierre proporcional de la válvula, la presión depende de

la presión inicial o de línea que requiera el proceso, la válvula garantiza una

presión contante en la red aunque las condiciones de caudales sean variables.

Finalmente, el aire entra en el compresor, este compresor de paletas está

conformado por un rotor de ranuras longitudinales por las que se deslizan las

paletas, montado excéntricamente con el estator. Entre dos paletas adyacentes se

delimita un volumen que durante la rotación pasa de un valor máximo a uno nulo.

51

Cuando el volumen aumenta, la fase de aspiración del aire se inicia a través

de un orificio, mientras que cuando disminuye está en la fase de compresión, hasta

que la paleta no sobrepase los orificios de salida.

La reacción del aceite se realiza en varias etapas, el aire calentado por la

compresión y mezclado con el aceite pasa a través del orificio de salida, llegando a

una primera zona de separación mecánica del aceite, seguidamente se efectúa una

segunda separación de aceite a la entrada del separador final, antes del filtro, las

partículas de aceite caen por la fuerza de la gravedad.

El aire finalmente, pasa atravesando un filtro que remueve y retiene los

residuos de aceite presentes en el aire, gracias a este particular sistema de

separación característico del compresor de paletas, la cantidad de aceite arrastrado

por el aire comprimido alcanza valores óptimos.

El aire comprimido húmedo, pero sin aceite entra en el intercambiador de

calor. La estructura de aluminio en nido de abeja proporciona una refrigeración

excelente del aire comprimido. Durante el enfriamiento existe la etapa de

condensación el agua, este proceso evita formaciones excesivas de condensados en

la red de aire.

“Estos compresores necesitan lubricación para las piezas móviles, reducir el

rozamiento de las paletas y mejorar la estanqueidad. Suelen utilizarse en campos o

instalaciones que exijan caudales inferiores a 150m3/h y presiones máximas de 7

bares” (Automatización industrial, 2010, párr.17).

52

Figura 25. La figura ilustra un compresor de paleta. Fuente: Recuperado de https//industrial-

automatica.blogspot.com

b) Compresor tipo Roots o de Lóbulos

Uno de los primeros vehículos con un compresor de lóbulos fue el bugatti

tipo 35, desarrollado en la década de 1920, la parte más importante del compresor

es el rotor, los rotores pueden tener diferentes diseños, por ejemplo, pueden tener

lóbulos helicoidales, pero también pueden tener lóbulos rectos.

El origen del uso se construye a partir de la toma de aire introduciéndolo en

una cámara que se encarga de disminuir su volumen. Está constituida por 2

rotores, cada rotor está conectado por 2 ruedas dentadas, girando a una misma

velocidad, pero en sentido contrario, produce un resultado de bombeo y

compresión del aire de manera contigua.

En cuanto a los compresores de lóbulos rectos, la carcasa tiene dos puertos de

entrada y un puerto de salida, los rotores tiene 3 lóbulos rectos que no se tocan,

una rueda dentada transmite el movimiento de rotación.

53

Los compresores utilizados en los vehículos suelen tener rotores con lóbulos

helicoidales para evitar vibraciones y el ruido, los rotores no deben tocarse, ya

que el calor resultante hace que el compresor falle.

A través de una entrada de aire equipada con un filtro de aire, el aire del

ambiente llega a los rotores a través de un tubo hacia el compresor.

“Estos compresores no modifican el volumen de aire aspirado. Lo impulsan.

La compresión se efectúa gracias a la introducción de más volumen de aire del

que puede salir. Los caudales máximos están entorno a los 1500m3/h”

(Automatización industrial, 2010, párr.20).

Figura 26. La figura ilustra un compresor tipo roots. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/FDng1SXWKna4B2Rw8

c) Compresor de tornillo

El proceso de compresión comienza desde el ingreso del aire ambiente a

través del filtro, el cual es vital para quitar impurezas y proteger la unidad

compresora, este debe ser reemplazado cada vez que cumpla su tiempo de vida, la

suciedad del filtro restará eficiencia al equipo.

54

La válvula de admisión permite el ingreso del aire hacia el cabezal de

tornillos cuando esta esté abierta, también cumple la función de evitar la

contaminación del filtro con aceite después que la válvula se cierra.

El aire ingresa al cabezal compuesto por dos rotores helicoidales, el aire que

desplaza los tornillos es medido en litros por minutos, el proceso de compresión

del aire crea una temperatura elevada y se inyecta aceite especial dentro del

cabezal, este aceite lubrica los componentes, sella los espacios entre los rotores.

Al salir el aire con el aceite de los tornillos pasa por una manguera hacia un

tanque separador, aquí parte del aceite se quedará y fluirá del bypass al radiador

donde se produce su enfriamiento, seguidamente el aceite volverá a los tornillos

realizando el mismo ciclo. El aire que sale del aire separador pasa por un pos-

enfriador y un separador de condensados para finalmente entrar a las etapas de

tratamiento dependiendo de la aplicación y de lo que requiera la industria.

El compresor de tornillo opera a temperaturas bajas y obtienen ciclos de

trabajo del 100% de manera continua, generan menos desgaste es sus

componentes, trabajan con un menor ruido y vibraciones, tienen mayor

durabilidad, permiten un menor paso de aceite sin mantenimiento adicional.

Figura 27. La figura ilustra un compresor de tornillo. Fuente. Recuperado de

https//images.app.goo.gl/2zqv2j3FXYpn6rjb9

55

d) Compresor radial o centrífugo

En un compresor centrífugo el gas no queda atrapado si no que está en

continuo movimiento a través de la máquina, un compresor centrífugo aumenta la

energía del gas de la misma forma en que un ventilador eléctrico funciona para que

circule el aire.

En un compresor centrífugo aumenta la energía al as de la misma forma en que

un ventilador eléctrico funciona para que circule el aire. En un compresor centrifugo

la energía de velocidad es adicional al gas por medio de una serie de impulsores que

actúan como los hélices del ventilador, el gas entra a través del ojo del propulsor, de

inmediato el gas se acelera a una gran velocidad por medio de los alabes del

impulsor, mientras giran los alabes, se produce una fuerza centrífuga que impulsa el

gas hacia fuera, esto crea una baja presión en el ojo del impulsor, que a su vez atrae

más gas.

El área hacia donde se arroja el gas se llama el extremo de succión del

compresor, el borde exterior del impulsor empuja el gas hacia un pasaje llamado

difusor, el difusor reduce la velocidad del gas, el cual convierte una parte de la

engería en un aumento de presión, la parte del compresor donde el gas sale, se llama

descarga, un compresor centrifugo puede contener cualquier número de difusores e

impulsores.

“Pueden ser de una o varias etapas de compresión consecutivas, alcanzándose

presiones de 8-12 bares y caudales entre 10.000 y 20.000m3/h. Son máquinas de alta

velocidad, siendo esta un factor fundamental en el funcionamiento” (Automatización

industrial, 2010, párr.29).

56

Figura 28. La figura ilustra un compresor radial. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/9qfpjhA2thmQcwTW9

2.4.1.3 Usos y aplicaciones de los compresores de aire.

Algunos de los usos y aplicaciones industriales de los compresores de aire son:

✓ Recircular gas a un proceso o sistema

Figura 29. La figura ilustra un modelo de compresor. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/UHoZTpKWF3TjmDSt9

57

2.4.1.4 Mantenimiento de un compresor.

La conservación de cualquier máquina conlleva a mantener el equipo

circunstancias particulares y condiciones de operación.

a) Acumulador

Los acumuladores, también son conocidos como calderines y tienen por

funcionamiento acoger y acumular el aire que viene de los equipos de compresión.

Su forma física es cilíndrica con fondos esféricos es común que tengan una altura

de dos a tres veces su diámetro.

La misión del acumulador es estabilizar la presión de aire ante variaciones

del consumo en el sistema neumático.

Figura 30. La figura ilustra las partes de un depósito. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/2QwPkcaPo82WMioM7

✓ Son accesibles a tiempos de descanso, aumentando su utilidad de vida.

✓ Proporciona el enfriamiento de aire que viene del compresor, esto es

proporcional a su tamaño y a su vez la porción de agua retenida.

58

✓ Reserva las impurezas que vienen del compresor, por lo que muchas veces es

considerado un primer filtro de línea.

✓ Disminuye los descensos de presión en la línea.

✓ Disminuye arranques innecesarios de otros elementos del sistema, así como el

número de ciclos de carga y descarga del compresor.

✓ Ayuda a suprimir la humedad.

✓ Aumenta la calidad de aire comprimido, suprime el condensado acumulado en el

aire, disminuyendo carga al secador.

“Los acumuladores suelen llevar un dispositivo que pone en marcha o detiene

el compresor, para que el depósito se mantenga siempre a una presión

determinada” (Berrío y Gómez, 2007, p. 58).

Los acumuladores cuentan con diferentes dispositivos de control y de

seguridad para el buen manejo del aire comprimido, los cuales iremos

mencionándolos y describiéndolos.

✓ Presóstato: es un interruptor, que funciona con presión (en este caso de

aire), este va ubicado entre la toma de corriente y el motor del compresor,

cuándo el presóstato se pone en marcha, detecta que debe insertar corriente

hacia el motor, los contactos del presóstato bajan y permiten el paso de la

corriente dando paso al motor para que comprima el aire hasta que la

presión sea la correcta, el presóstato lo detectara y los contactos subirán, por

ende desconectarán el motor de la fuente de energía apagando el motor. El

presóstato es un aparato similar a un manómetro que cuenta con un

regulador, este está debidamente calibrado para una presión determinada, el

manómetro medirá la presión para desconectar o conectar el motor del

59

compresor de aire, para que así la presión de aire dentro del depósito se

encuentre dentro de los márgenes establecidos que se requieran.

✓ Válvula de seguridad del acumulador: Son llamadas también válvulas de

alivio, estas válvulas nos protegen contra sobrepresiones, vienen calibradas

con una presión de referencia para proteger al circuito contra un exceso de

presión, si sucediera esto la válvula dejará escapar el aire hacia el exterior,

ya que si la presión determinada es superada corremos riesgo de dañar

elementos que sean sensibles a esa presión.

✓ Regulador de presión: son imprescindibles donde la presión de entrada es

muy alta, cuenta con un manómetro, una membrana y un muelle que hace

presión sobre la membrana, el regulador de presión como su nombre lo

indica regula las presiones altas para que estas puedan controlarse y

dirigirse al circuito, el manómetro medirá la presión regulada del

mecanismo.

Figura 31. La figura ilustra las posiciones de un tanque. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/o9rmDusXFutDsMqK7

60

El tamaño acumulador depende de:

✓ La oscilación, el nivel de regulación, tuberías y el sistema del aire.

✓ Es necesario que entre el compresor y el acumulador se cuente con un

secador en frío.

Figura 32. La figura ilustra la disposición del compresor, secador en frío y el acumulador. Fuente:

Recuperado de https//images.app.goo.gl/XgnoWJtew98Fj1Qr9

ACUMULADOR

COMPRESOR

SECADOR EN FRÍO

61

2.4.1.5 La eliminación de agua.

Salvador (1993) afirma “El aire contiene moléculas de agua que no se comprimen

cuando el aire sale del compresor. El agua puede ser descargada desde el compresor y

puede dañar las herramientas” (p. 19).

En la mayoría de acumuladores o compresores, estos cuentan con un sistema de

drenaje de agua en la parte baja del equipo, esto se debe a que posibilita la supresión de

agua, evitando así que esta entre a los equipos del sistema neumático.

Figura 33. La figura ilustra el símbolo y forma física de un acumulador. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/AnA1DkEQSDQgBgMWA

2.5 Secadores de Aire

Cuando el aire sale del compresor, fluye a través del compresor de aire, esto limpia

el aire comprimido separando la humedad y el aceite vaporizad. Cuando comprimimos aire

también lo calentamos, conforme se enfría la humedad que tenga se condensa y también se

vaporizan pequeñas cantidades de aceite del compresor y salen junto con el aire.

62

Cuando el aire comprimido se enfría, también se condensa el aceite. El resultado es

un lodo que si no se separa del sistema puede tapar y corroer las válvulas, el secador de

aire cumple muy bien esta función de separar la humedad y el aceite condensados.

2.5.1 Clasificación de los secadores de aire.

2.5.1.1 Secado por absorción.

Al realizar el secado por absorción, este es un proceso de transformación, donde el

vapor de agua está enlazado al componente de absorción. El componente de absorción

puede ser sólido o líquido, pero se debe tomar en cuenta un posible desgaste, este proceso

no es muy ordinario y no es comúnmente utilizado en las industrias debido a que implica

un alto gasto de material absorbente y el punto de rocío se limita y minimiza.

“Es un procedimiento de secado puramente químico, que se utiliza en instalaciones

de bajo consumo de aire” (Tecnología, 2015, párr.6).

“Para este sistema de secado se produce altos costes de funcionamiento, presenta una

instalación sencilla del equipo, no hay necesidad de recurrir a fuentes de energía externas”

(Tecnología, 2015, párr.13).

63

Figura 34. La figura ilustra un sistema de secado por absorción. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/LCTxMaT29guiVep66

2.5.1.2 Secado por adsorción

La adsorción es una intervención unitaria de transmisión de masa, el cual involucra

un proceso por el cual los átomos o moléculas de las sustancias que se localizan en una

fase determinada, son conservadas en la superficie de otra sustancia que se encuentra en

una fase distinta, esta sustancia generalmente es un agente sólido y como resultado de este

proceso se forma una capa de gas o líquido en la superficie de la sustancia retenedora, por

eso se considera el proceso de adsorción como un proceso superficial.

64

Figura 35. La figura ilustra el proceso de secado por adsorción. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/FCVVoXGiUs2EbRaP7

El desarrollo de adsorción es utilizado para depurar y desintegrar diferentes

elementos. Un ejemplo, el más conocido y aplicado de la adsorción, dentro del sector

industrial, es la extracción de humedad del aire comprimido, este consiste en hacer pasar el

aire comprimido a través de un lecho de alúmina u otros materiales que tengan un efecto

de adsorción, en la actualidad se encuentran secadores de absorción en forma de dos

columnas, mientras una absorbe la otra se regenera por el mismo aire seco de la columna

del costado.

“La fijación de las moléculas de agua a las paredes de un elemento poroso

compuesto básicamente por dióxido de silicio es basada en un secado por adsorción. Es un

proceso físico” (Valves, 2014, párr.3).

65

2.5.1.3 Secado por enfriamiento.

Proceso térmico, es el procedimiento dónde se realiza la división de agua a través del

enfriamiento. Mediante un intercambio de calor, el aire ingresa al equipo, aquí será pre-

enfriado debido al aire frio y seco proveniente de un montaje refrigerante.

Figura 36. La figura ilustra el secado por enfriamiento. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/n5r5w6D3GtL4CFX8A

En la estancia refrigerante de hasta 2 grados centígrados, esta temperatura debe

mantenerse constante, porque se inicia el bloqueo del condensado. En su salida se instala

un disgregador que eliminara los posibles condensados al exterior mediante una purga que

se activa de manera automática.

66

Seguidamente después del disgregador, encontraremos un filtro, el cual detendrá el

aceite que pueda quedarse, esto a causa del incremento de densidad debido a una

disminución de temperatura.

“El aire caliente que entra en el secador se enfría mediante aire seco y frio

proveniente del intercambiador de calor (vaporizador)” (Valves, 2014, párr.11).

Es el proceso de secado más empleado.

2.6 Unidad de Mantenimiento

Unidad de mantenimiento o FRL (filtro, regulador, lubricador), son las unidades de

tratamiento del aire comprimido, estas unidades son indispensables para el correcto

funcionamiento de cualquier sistema neumático, Este dispositivo es característico en los

sistemas neumáticos, cualquier maquina neumática debería contar con un FRL al principio

de la instalación. Aún se haya hecho un tratamiento del aire comprimido en la línea o a la

salida del compresor, es indispensable colocar una unidad de mantenimiento para cada

máquina, ya que esta unidad prolongará la vida útil de los componentes de cada sistema

neumático, ya que tiene la posibilidad de filtrar el aire que ingresa con cualquier resto que

haya quedado, como partículas de óxido, contaminantes del aire, restos que viajan en el

aire de las mismas tuberías, el condensado del agua, entre otros.

El filtro atrapará todos estos posibles contaminantes, seguidamente con el regulador

tendremos una presión constante para que la máquina funcione correctamente,

estabilizamos la presión al valor que requerimos, este economiza el consumo de aire, al

trabajar a una presión adecuada, ahorraremos considerablemente en energía, esto quiere

decir un bajo consumo eléctrico monetario de la planta, finalmente el lubricador proveerá

67

lubricación a cada uno de los componentes del circuito neumático, la única forma de

lubricación que llega a cada componente, es a través del lubricador, que llega junto con el

aire, el cual suministrará aceite al flujo de aire, muchos de los dispositivos son mecánicos,

es por ello que necesitan lubricación.

“Los dispositivos conectados en los diferentes puntos de un circuito neumático

necesitan recibir aire con una presión uniforme y libre de impurezas. Además, muchos de

estos dispositivos tienen elementos móviles que precisan ser lubricados” (Industrial, 2010,

párr.6).

Figura 37. La figura ilustra una unidad de mantenimiento. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/cj9FgxangUF9L2R79

68

Figura 38. La figura ilustra la simbología completa de una unidad de mantenimiento. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/EpFGHLc6g1ZCqCcE7

Figura 39. La figura ilustra la simbología simplificada. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/VvNpDAFrLaa3FNq56

a) Filtro

El filtro tiene la misión de extraer del aire comprimido circulante, todas las

impurezas y el agua condensada.

Funciona de la siguiente manera, el aire ingresa a través del orificio de entrada,

se genera un torbellino y se topa con una malla que es el componente filtrante, el aire

pasa a través de la malla ya filtrado y se queda depositado el condensado, que es

posible retirarlo a través de un tornillo de drenaje.

69

El condensado del aire, las impurezas propias del ambiente y la mala

manipulación del aceite lubricador podría ser la causa de la corrosión de partes

móviles y de juntas de componentes neumáticos, estas sustancias podrían infectar

el medio por medio de fugas en el sistema.

En caso de no utilizar un filtro dentro de un sistema neumático, es probable

que los productos de algún proceso en específico, queden inutilizables por efecto

de la suciedad.

“Los cartuchos tienen que sustituirse cada cierto tiempo, ya que, si bien siguen

filtrando incluso cuando están sucios, hay que tener en cuenta que la suciedad

produce mayor resistencia al flujo del aire y, como consecuencia, se reduce la

presión” (mundocompresor, 2017, párr.7).

Figura 40. La figura ilustra el filtro neumático y sus partes. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/y8GddSnVYQ6fRssXA

70

b) Regulador

El inicio del proceso de funcionamiento del regulador en una unidad de

mantenimiento se inicia una vez el aire esté seco y limpio, se debe ajustar el nivel de

presión de aire que sale del compresor. Este ajuste tiene un impacto en cuanta fuerza

tiene el sistema, una presión más alta permite al actuador ejercer con más fuerza, y

una presión más baja genera menos fuerza.

Figura 41. La figura ilustra las partes internas de un regulador. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/vbYQnAKzQbTtwRPZ7

El regulador logra esto utilizando un ensamble accionado por resorte, la perilla del

regulador ajusta la fuerza del resorte de control para lograr un punto de ajuste de presión

deseado, cada vez que el nivel de presión disminuye por debajo del punto de ajuste

deseado, la válvula interna abre un camino para que la presión más alta fluya hacia abajo,

esta operación continúa hasta que la presión en el sistema alcance la presión de ajuste del

71

regulador. En este punto la válvula interna se cierra hasta que haya un nuevo flujo de

demanda, también es común tener un manómetro en el regulador para que el usuario pueda

monitorear la presión del sistema.

“El regulador de presión tiene como misión mantener el aire que utiliza el circuito

neumático a una presión constante, independientemente de las variaciones de presión que

se produzcan” (Industrial, 2008,párr.15).

c) Lubricador

En aplicaciones específicas como motores de aire o herramientas neumáticas, se

puede agregar un lubricador para distribuir una fina brisa de lubricante en el aire

comprimido que ayude a lubricar los componentes que sigue el flujo de aire.

Finalmente se lubricarán todos los elementos neumáticos, previniendo un

desgaste prematuro de las piezas móviles, reduciendo el rozamiento y protegiendo los

elementos neumáticos de la corrosión.

Figura 42. La figura ilustra las partes internas de un lubricador. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/Yx73XtGZy8QsBP8W7

72

Mediante el uso de este aceite aminoraos los posibles desgastes, disminuimos daños

por roce o fricción y brindamos protección contra los posibles desgastes.

“En la cámara de goteo se forman gotas que se precipitan a través del fino conducto,

allí la velocidad del aire lo pulveriza y lo convierte en una fina niebla de aceite que el aire

arrastra en suspensión” (Industrial, 2008, párr.30).

2.7 Recomendaciones de Diseño de una Red Neumática

Se recomienda las siguientes:

✓ En el diseño del predio debe contar con instalaciones visibles y accesibles.

✓ La puesta de las tuberías seria en posición vertical para mejor distribución.

✓ El cableado eléctrico debe tener protección y respetar las distancias

mínimas para evitar obstáculos al omento de realizar el mantenimiento.

✓ El material utilizado para las instalaciones eléctricas debe soportar las

cargas eléctricas, evaluar la resistencia a diferentes tipos de fallas comunes.

✓ Antes de hacer futuras ampliaciones, nos debemos asegurar que las tuberías

que ya están instaladas puedan sostener la demanda de caudal actual.

✓ De acuerdo al cálculo de cargas, es decir si se piensa ampliar debe evaluarse

en el plano de instalaciones si se consideró la reserva, de no respetar la

sobre carga puede traer consecuencias irreparables.

✓ Se recomienda inclinación de dos por ciento.

✓ La ubicación de las llaves para prevenir fugas, tanto como la válvula

73

✓ La unión de tuberías de servicio se debe hacer a partir del pedazo con más

altura de la tubería secundaria y así prevenir la caída de agua por gravedad

hacia los componentes neumáticos y su posterior daño o avería.

2.8 Instalaciones de Aire Comprimido

El equipamiento necesario para la generación, accionamiento y distribución de aire

comprimido depende de los repuestos y exigencias de calidad del aire comprimido.

Figura 43. La figura ilustra un esquema de contaminación y preparación del proceso de obtención del aire

comprimido. Fuente: Recuperado de Neumática e Hidráulica - SENATI

74

Figura 44. La figura ilustra el proceso de generación, accionamiento y distribución de aire comprimido.

Fuente: Recuperado de Neumática e Hidráulica - SENATI

Figura 45. La figura ilustra un ejemplo de red distribuidora de aire comprimido en un equipo neumático.

Fuente: Recuperado de Neumática e Hidráulica – SENATI

La red de distribución tiene una composición de varias tuberías teniendo en cuenta

el diámetro indicado para cada proceso, estas tuberías dirigen el aire comprimido hacia los

puestos de consumo.

75

Figura 46. La figura ilustra un diagrama red de aire comprimido. Fuente: Recuperado de Neumática e

Hidráulica – SENATI

2.9 Mantenimiento de Instalaciones Neumáticas

En general los diferentes componentes neumáticos utilizados en los diferentes procesos de

automatización dentro de las diferentes industrias actuales están expuestos a un desgaste

continuo pero tardío, si estos elementos o componentes se usan inapropiadamente pueden

acelerar estos desgastes y generar considerables dificultades.

En general en todo proceso que incluya un sistema de trabajo requiere de un plan de

mantenimiento preventivo y predictivo, así aumentamos el periodo de servicio de los

diferentes elementos del sistema, evitando de la misma manera posibles accidentes.

76

Se debe procurar evitar los mantenimientos correctivos ya que estos requieren de

tiempo, tiempo de un proceso que implica costos de producción. En especial dentro de la

neumática ya que trabajamos con elementos muy sensibles a los posibles contaminantes

del medio ambiente.

Para realizar este tipo de mantenimiento se debe tener conocimiento de: los

elementos, su montaje, su posible causa de deterioro, su uso correcto y cómo repararlos.

2.10 Cálculo de Diámetro

Las condiciones para elegir son las siguientes:

✓ Profundidad

✓ Distancia

✓ Las diferentes presiones de pérdida y tiempo de utilidad

✓ “La cantidad de estrangulaciones de la red, es decir codos, piezas en T,

válvulas de cierre, válvulas acodadas y compuertas” (energía eléctrica, 2016,

párr. 23).

Se puede usar otros dispositivos que ayuda a realizar el cálculo del diámetro.

Procedimientos de cálculo.

Para calcular se toma en cuentas las diferentes características a mencionar:

✓ Consumo de la red, cómo ejemplo :5m³/min

✓ Proyección, cómo ejemplo 200%

✓ Longitud de la red de distribución, como ejemplo: 320 m

✓ Accesorios complementarios: cómo codos, válvulas de cierre y tuberías tipo T

77

✓ Disminución tolerable de presión, como ejemplo: 0,15 bar

✓ Presión de trabajo, como ejemplo 7 bar

Figura 47. La figura ilustra un ejemplo de un monograma para el cálculo de diámetro de una red neumática.

Fuente: Recuperado de FP e ingeniería eléctrica, 2016.

78

En la intersección de la línea A y B hacia el eje 2 se obtiene un valor de 700 bar de

presión y una pérdida de presión de 15 kPa “Las estrangulaciones intermedias de la red

neumática, codo, piezas en T, válvulas de cierre, válvulas acodadas y compuertas. Todos

estos elementos suponen un incremento de la longitud de la línea y pérdidas de presión del

sistema” (eléctrica, 2016, párr.6).

Figura 48. La figura ilustra un nomograma con longitudes supletorias. Fuente: Recuperado de FP e

ingeniería eléctrica”, 2016.

Para hallar la longitud supletoria haremos uso de un nomograma, en el cual

trabajaremos con el diámetro nominal que hemos calculado (82mm), esto hasta hacer una

intersección con las líneas diagonales que se encuentran por cada elemento de

estrangulación dentro del nomograma.

79

En la parte izquierda encontraremos el eje el cual nos indicara la longitud supletoria

a hallar. Finalizaremos multiplicando nuestra longitud por la cantidad de componentes a

usar.

• Codos

Figura 49. La figura ilustra un modelo de codos. Fuente: Recuperado de

https://images.app.goo.gl/cxBrxweiQrDQrV6V9

• Válvula

Figura 50. La figura ilustra una válvula. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/MBuPXe5CZKCPEo4T6

• T

Figura 51. La figura ilustra una tubería tipo T. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/Yy9y42MDPUt1ADKh8

80

Total de la longitud=longitud inicial + longitud supletoria

Long. Total Tubería = 320 m + 5,7 m + 56 m + 36 m = 417,7 m = 418 metros

Con la aplicación de la formula se obtiene la distancia, considerando los

componentes del sistema, gasto de aire, disminución de presión, presión de trabajo. Como

se observa en la figura 52:

Figura 52. La figura ilustra un segundo monograma con longitudes supletorias. Fuente: Recuperado de FP e

ingeniería eléctrica, 2016.

81

Finalmente, nuestro diámetro obtenido de las tuberías a montar seria de: 90 m.

Convirtiendo este valor obtenido a pulgadas, encontraremos que 1 pulgada equivale a

225,4 mm.

Entonces tenemos que:

𝟗𝟎𝒎𝒎

𝟐𝟓, 𝟒𝒎𝒎= 𝟑, 𝟓𝟒 𝒑𝒖𝒍𝒈𝒂𝒅𝒂𝒔

Es recomendable utilizar un tubo con un diámetro de cuatro pulgadas, por el área y la

capacidad de circulación.

Figura 53. La figura ilustra un ejemplo de una red de tuberías neumáticas. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/WjriL8GcvKwUAe7F9

82

2.11 Redes de aire comprimido.

Red ramificada o abierta.

La red tipo ramificada, ramal o abierta, comúnmente se utiliza para equipos donde la

cantidad es pequeña y en circunstancias donde solo se instalarán 3 máquinas, consiste de

una sola línea principal.

Este tipo de red no es muy recomendable, pero surge de acuerdo a las necesidades de

instalación.

Se emplea en montajes de tuberías de limitado y regular consideración, o cuando se

desee precaver que el gasto no afecte la presión del último puesto de toma de aire en

relación al conjunto de tuberías.

Cuando todos los puestos de trabajo consuman aire, las que estén más lejos de la

fuente principal de alimentación de aire comprimido recibirán menor presión que los

intermedios.

Figura 54. La figura ilustra ejemplos de instalaciones de redes del aire comprimido. Fuente:

Recuperado de https//images.app.goo.gl/5fdht5nZCMMmMqXWA

83

Red mallada o cerrada.

Este sistema permite en un inicio distribuir el aire con una red para luego

subdividirlo en dos canales de circulación, de este modo con las llaves

independientes permite el cierre de cada línea para realizar mantenimiento así

continuar con el proceso y evitar el cierre total por mantenimiento.

Figura 55. La figura ilustra una red cerrada de aire comprimido. Fuente: Recuperado de

https//images.app.goo.gl/9yNPWne2jD7gCPAC7

84

Red cerrada con interconexiones o mixta.

Se establece un baipás en medio de la línea principal, en este tipo de red

observamos un óptimo proceso de mantenimiento, pero es necesario un alto costo

de inversión.

Figura 56. La figura ilustra una red cerrada con interconexiones de aire comprimido. Fuente:

Recuperado de https//images.app.goo.gl/TzGsqTrYJdrRTgeY8

85

Este tipo de circuito nos da la posibilidad de operar en cualquiera de los

puntos de red de aire comprimido, esto debido a que independientemente de todo el

circuito puede bloquear ciertas tuberías a través de las válvulas de cierre, esto es

muy beneficioso ya que permite realizar mantenimientos en las tuberías o realizar

diferentes reparaciones que necesite la línea. A la vez se pueden comprobar fallas

de estanqueidad.

2.12 Tubería de Aire Comprimido

Al instalar el teflón por motivo de generar la permeabilidad al momento de

presurizar la tubería, se procede a la instalación de la tuerca unión. La finalidad de la

tuerca unión es ayudar al montaje y desmontaje, así como la facilidad de posición de la

válvula para que cuando se ajuste la tuerca no exista problema para dejar en posición

correcta la válvula.

Otro punto a tomar en cuenta es el cuello de ganso, que es fundamental en toda

derivación de tubería de aire comprimido, como herramientas básicas para el ajuste de

tuberías, se utilizan las llaves tubo o llaves inglesas, el tamaño de estas llaves dependen del

tamaño de las tuberías que estemos utilizando.

En este punto los materiales de las tuberías para la red de aire comprimido, son:

hierro negro, hierro galvanizado, acero inoxidable, estos generan una mayor perdida por

fricción por longitud de tubería; el pvc, aluminio y plástico generan menos restricción y

son en muchos casos más económicos; el poliuretano nos sirve para mangueras flexibles

en aquellos puntos donde la máquina se encuentra en ubicaciones donde no es fácil llegar.

86

En toda instalación de tuberías para red de aire comprimido, se requieren estos

accesorios y componentes: los codo de 90º,nos ayudan a dar versatilidad a las tuberías

durante el montaje ya sea hacia arriba, abajo, derecha o izquierda; las T, es el punto dónde

se derivan las tuberías hacia una máquina o un subramal; las uniones universales, nos

sirven para facilitar el montaje y desmontaje de red de aire comprimido; las válvulas,

existen gran variedad, las más utilizadas son las de apertura o cierre, algunas de regulación

o de restricción y reductores.

“Las tuberías de aire comprimido de instalación fija deben ser accesibles, por lo que

ha de evitarse su colocación de empotrada en paredes o en galerías para tubos demasiados

estrechos, lo recomendable es usar cuellos de ganso o cisne” (Kaeser, 2017, párr.13).

Figura 57. La figura ilustra un ejemplo de red de aire comprimido con cuello de ganso. Fuente: Recuperado

de https://images.app.goo.gl/uhE1o5CbVSXW4nP9A

87

La red de tubería se instala preferentemente con tubos de acero y uniones soldadas,

ya que el cordón de soldadura es de mayor estanqueidad que cualquier unión

atornillado. La desventaja de la unión soldada consiste en que durante el proceso de

soldado se producen escamas de óxido y que el cordón de soldadura tiende

rápidamente a la oxidación (Kaeser, 2017. párr.17).

Figura 58. La figura ilustra los diferentes materiales usados en la fabricación de tuberías. Fuente:

Recuperado de https//images.app.goo.gl/kd7ZyYoUfhkKuEjH9

88

Comparación del diámetro nominal de la tubería.

Tabla 1

Comparación del diámetro nominal de la tubería en mm y pulgadas

mm

DN = Diámetro Nominal

Pulgadas

DN 6 1.8

DN 8 1.4

DN 10 3.8

DN 15 ½

DN 20 ¾

DN 25 1

DN 32 1 ¼

DN 40 1 ½

DN 50 2

DN 65 2 ½

DN 80 3

DN 100 4

DN 125 5

DIN 150 6

La tabla 1. Muestra la comparación del diámetro nominal de la tubería en mm y pulgadas. Fuente:

Recuperado de: https://images.app.goo.gl/sLk7znPnMrJLimBU7

89

Simbología neumática en red de aire comprimido.

Figura 59. La figura ilustra la representación simbólica y la representación práctica de una red de aire

comprimido. Fuente: Recuperado de https//images.app.goo.gl/LFvr8HEiCCZ4iV9B6

90

Conductos:

Figura 60. La figura ilustra los símbolos neumáticos según normas DIN/ISO1219. Fuente: Recuerado de

https//images.app.goo.gl/qvi8cmPmq9M4gsNv8

91

Aplicación didáctica

Sesión de Aprendizaje

Actividad de aprendizaje: Cálculo del diámetro de la tubería para un sistema de red de

aire comprimido

I. Datos generales:

1.1. Asignatura : Mandos neumáticos

1.2. Especialidad : Automatización Industrial

1.3. Período lectivo : 2017 – II

1.4. Docente : Ravichahua Laurente, Aracely

Contenidos

Conceptual Procedimental Actitudinal

Cálculo del diámetro de tubería de la red de

aire comprimido:

Tipos

Nomograma y monogramas

Tabla de conversiones

Aplicaciones

Realización del cálculo

de tuberías de una red

matriz.

Respeta las normas

del taller.

Secuencia metodológica

Momentos Estrategias Métodos/

Técnicas

Recursos Duración

Motivación

-Se expone un hecho anecdótico

respecto al sistema de red de aire

comprimido.

-Se plantea las siguientes preguntas:

¿Por qué existen fugas en tuberías

domésticas?, ¿Cuáles son los riesgos

en una situación de fuga en casa

(gas)?.

-Se anota las respuestas y

resumiéndolas se induce al tema:

“Sistema de red de aire comprimido”

Lluvia de

ideas

Observación

Inducción

-Plumones

-Pizarra

5 minutos

Elemento de capacidad:

✓ Diseñar las tuberías de acometida

correctamente

Lugar Horas

Pedagógicas

Laboratorio ( )

Taller ( )

Campo ( )

Aula ( X ) 45 min.

92

Proporcionar

Información

-Se entrega a los estudiantes la hoja

de información del tema: “Sistema de

red de aire comprimido”

-El docente explica en forma

expositiva y diálogo el tema:

“Sistema de red de aire comprimido”

Deductivo

Inductivo

Exposición

-Multimedia

-Hojas de Inf.

- Pizarra

- Mota

20 minutos

Desarrollar

Práctica Dirigida

-Se distribuye la Hoja de Operación

a los estudiantes.

-Se explica detalladamente la

práctica a realizar del tema tratado.

-Los estudiantes analizan, discuten y

participan del trabajo a realizar de la

información dada.

-El docente monitorea

constantemente la práctica.

-El grupo o coordinador presenta sus

conclusiones de la práctica.

Dinámica

grupal

Experiencia

estructurada

-Hoja de

trabajo

10 minutos

Resolución de

Problemas

-Se refuerza los conocimientos

adquiridos absolviendo y

solucionando las dificultades y dudas

del estudiante del tema realizado.

Preguntas

dirigidas

Sintético

- Multimedia

-Computadora

5 minutos

Evaluación

-Se aplica una autoevaluación o

hetero-evaluación a los estudiantes.

Observación

Descripción

-Ficha

5 minutos

Evaluación de los aprendizajes

CRITERIO(S) DE EVALUACIÓN: Identifica y describe en forma apropiada un sistema de red de aire

comprimido.

Indicadores Técnicas Instrumentos

I1: Realiza el cálculo de red de aire comprimido haciendo

uso de los monogramas.

I2: Muestra interés en la organización del taller.

- Organizadores

visuales

- Observación

1. Ficha se seguimiento

2. Ficha de actitudes

Referencias

Salvador, A. G. (1988). Introducción a la neumática (Vol. 11). Marcombo. España.

Serrano,N.A. (2000). Neumática. Madrid: Paraninfo.

Gobierno de Aragón (2017). Demo E-ducativa CATEDU: E-ducativa. Aragón,

España: Gobierno de Aragón. Recuperado de

http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1108/html/23_dist

ribucin_de_aire_comprimido.html

Grupo Ibermaq (2016-2019). Redes neumáticas: Tipos de redes neumáticas.

Cistérniga, España: Grupo IBERmaq. Recuperado de

http://www.ibermaq.es/producto/redes-neumaticas/

http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1108/htm

l/23_distribucin_de_aire_comprimido.html

93

Hoja de Información

I. Datos generales

1.1. Asignatura : Mandos neumáticos

1.2.Especialidad : Automatización Industrial

1.3.Período lectivo : 2017 – II

1.4.Docente : Ravichahua Laurente, Aracely

II. Tema : “Cálculo del diámetro de la tubería para un sistema de red de aire

comprimido”

III. Capacidad:

1. Comprende el proceso de distribución de aire y calcula un sistema de red

aire comprimido.

IV. Información

Cálculo de Tuberías

Para realizar un correcto cálculo de las tuberías a utilizar dentro nuestra red de

distribución de aire comprimido, debemos tener en cuenta las posibles pérdidas de

presión del aire comprimido, debido a la fricción con los tubos y accesorios de las

tuberías, es por esto que utilizaremos nomogramas para hallar las longitudes

adecuadas para las tuberías, así como el uso de accesorios complementarios.

Método rápido para el cálculo del diámetro de una red neumática

Se sugiere las siguientes:

• Distancia

• Pérdida de presión

94

• Presión de trabajo

Ejemplo de una red de tuberías neumáticas

Tubería de aire comprimido

Debemos tomar en cuenta es el cuello de ganso, que es fundamental en toda derivación de

tubería de aire comprimido, En toda instalación de tuberías para red de aire comprimido,

se requieren de diferentes accesorios y componentes.

Red de aire comprimido con cuello de ganso

95

El cordón de soldadura es de mayor estanqueidad que cualquier unión atornillado. La

desventaja de la unión soldada consiste en que durante el proceso de soldado se producen

escamas de óxido y que el cordón de soldadura tiende rápidamente a la oxidación.

mm

DN = Diámetro Nominal

Pulgadas

DN 6 1.8

DN 8 1.4

DN 10 3.8

DN 15 ½

DN 20 ¾

DN 25 1

DN 32 1 ¼

DN 40 1 ½

DN 50 2

DN 65 2 ½

DN 80 3

DN 100 4

DN 125 5

DIN 150 6

Comparación del diámetro nominal de la tubería

96

Materiales usados en la fabricación de tubería

96

97

Hoja de Operación

I. Datos generales

1.1. Asignatura : Mandos neumáticos

1.2. Especialidad : Automatización Industrial

1.3. Período lectivo : 2017 – II

1.4. Docente : Ravichahua Laurente, Aracely

II. Título: Comprobación del cálculo de tubería

III. Capacidad:

1. Comprende el proceso de distribución de aire y calcula un sistema de red aire

comprimido.

IV. Fundamento teórico

Al examinar un sistema neumático, encontramos un tendido de tuberías, los

cuáles distribuyen el aire comprimido hacia las tomas de aire.

Una red de distribución de aire comprimido está estructurada por varias tuberías

que conducen aire comprimido hacia los diferentes lugares de trabajo, evitando

posibles pérdidas del mismo, el material de las tuberías más utilizados son el acero, el

cobre y el plástico.

Para realizar los cálculos adecuados de una red de distribución de aire

comprimido debemos tener a consideración la pérdida de presión del aire comprimido,

debido a las continuas fricciones con las cañerías y por los distintos accesorios

empleados en el diseño de cada red, por este motivo emplearemos un método

que emplea longitudes equivalentes.

Tuberías

Para la red de distribución al instalar el teflón en las tuberías es por motivo de

generar la permeabilidad al momento de presurizar la tubería, se procede a la

instalación de la tuerca unión.

98

La finalidad de la tuerca unión es ayudar al montaje y desmontaje, así como la

facilidad de posición de la válvula para que cuando se ajuste la tuerca no exista

problema para dejar en posición correcta la válvula.

Otro punto a tomar en cuenta es el cuello de ganso, que es fundamental en toda

derivación de tubería de aire comprimido,

En toda instalación de tuberías para red de aire comprimido, se requieren estos

accesorios y componentes: los codo de 90º, tuberías tipo T,; las uniones universales,;

las válvulas, y reductores.

La selección del material tubería para un sistema de aire comprimido afecta

directamente tres elementos clave: flujo, presión y calidad de aire. Una elección

inadecuada en el material de la tubería, diámetro o diseño del sistema, provoca

restricciones de flujo dando como resultado caídas de presión significativas.

(Ingeneumática , 2017, párr.10).

Con la ayuda de tabla de conversiones, monogramas y nomogramas podremos

hallar el diámetro adecuado de las tuberías a utilizar dentro de una red de aire

comprimido de manera rápida y sencilla.

Materiales, equipos e instrumentos

Monograma diámetro de tubería y nomograma de longitudes supletorias

Juego de escuadras

Lápices de colores

Tuberías

Tubería tipo codo

Válvula de cierre

Tuberías tipo T

Cinta teflón

99

Soporte de tuberías

Tuerca unión

Llave tubo

Taladro

Conector rápido de aire comprimido

Procedimiento

Provisto de los materiales y herramientas, se procederá a realizar lo siguiente:

1. Identificar los puntos de trabajo donde se proporcionará aire comprimido en el

aula de neumática, sobre esto proyectaremos nuestro montaje de una red de

distribución y suministro de aire comprimido.

2. Se realizará un tipo de red muy utilizada y recomendable que es el de tipo

anillo, debido a que reduciremos distancias y será posible mantener una

presión constante en todos los puestos de trabajo. No olvidemos que también

clocares cuellos de ganso en las tuberías principales previniendo así que la

condensación del aire viaje hacia las estaciones de trabajo.

3. Según la longitud de la red, ubicar e instalar los soportes para fijar las tuberías

a la pared.

4. Cubrir las tuberías a unir con cinta teflón

5. Montar las tuberías con sus respectivos codos o piezas T.

6. Instalar con los codos nuestro cuello de ganso o cisne.

7. Según nuestras derivaciones asignadas a nuestro espacio de trabajo (taller o

laboratorio), unir las tuberías con tuercas unión ajustándolo con una llave tubo.

8. Colocar en cada salida de aire comprimido una válvula de cierre y un conector

rápido de aire comprimido.

9. Cada módulo contará con su propia unidad de mantenimiento.

100

10. Limpiar y ordenar el área de trabajo.

Diseño de la red de distribución cerrada según el cálculo de tubería en una red

Conclusiones

✓ Es necesario practicar la conversión de unidades para un correcto cálculo

de tuberías.

✓ El procedimiento que utilizamos para calcular el diámetro de las tuberías

es fácil y podemos aplicarlo en un sistema de red de aire comprimido.

✓ El uso adecuado de monogramas y nomogramas, facilita el cálculo del

diámetro de tuberías.

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101

Hoja de evaluación

Presentamos el siguiente problema, se debe calcular el diámetro con las siguientes

condiciones:

ocho metros cúbicos sobre minutos

La proyección debe ampliarse a un 200%

Distancia de 440 m.

Cuatro codos y dos válvulas

Para la presión la perdida admisible es 0,15 y 0.10 bar de servicio, considerar tres piezas T.

Indicar el consumo

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

Cambio de unidades

Para el cambio de unidades se propone las siguientes propuestas:

Calcularemos metros cúbicos por hora

Se calculó en Kpa. Teniendo en cuenta: 1bar = 100 KPa.

Se tiene que:

Trabajamos en el monograma y nomograma

102

Determinar las longitudes supletorias:

• 4 codos normales x …….. =

• 2 válvulas de cierre x ……….=

• 3 piezas en T x ………….=

Total=distancia inicial + distancia supletoria

Completar la información:

Total = 440 metros +……………+………..+………… =…………….=………………

Volver a ubicar los puntos

103

Se realiza la conversión a pulgadas

Resultando el diámetro

………………………………………………………………………

104

Tablas de calibración de tuberías

105

Hoja de presupuestos y costos

Nº DESCRIPCIÓN UNIDAD COSTO

1 Tuberías de acero galvanizado para tendido

10 unidades S./ 200.00

2 Codos normales

6 unidades S./48.00

3 Válvulas de cierre

2 unidades S./420.00

4 Piezas en T

4 unidades S./40.00

5 Cinta teflón

5 unidades S./20.00

6 Soporte de tuberías

10 unidades S./400.00

7 Tuerca unión galvanizada

8 unidades S./1,760.00

8 Llave tubo

1 unidad S./95.00

9 Conector rápido de aire comprimido

2 unidades S./50.00

TOTAL S./3,033.00

105

106

Resumen

El aire comprimido después de la electricidad, es la segunda fuente de energía

industrial, para mejorar su productividad y aplicación, es indispensable entender bien las

características que tiene el aire comprimido. El aire es considerado como una utilidad

fantasma: porque no puede comprarse, sin embargo, es necesaria su producción en los

diversos procesos industriales. No obstante la característica básica de la neumática cuenta

con los conocimientos más antiguos de la humanidad, durante el siglo XX se empezó a

investigar de manera sistemática el comportamiento y reglas de la neumática. A partir de

1950, podemos hablar de las primeras aplicaciones en los procesos industriales, haciendo

uso de la neumática. En la presente monografía he desarrollado los conceptos básicos de la

neumática: los componentes fundamentales para un sistema de red de aire comprimido, los

tipos de red de aire comprimido junto a sus ventajas y desventajas. Finalmente se

mencionarán características importantes para la realización del cálculo de tubería para un

sistema de red de aire comprimido; ya que es fundamental el correcto cálculo del diámetro

del tubo a utilizar, haciendo uso del monograma y nomograma para calcular el diámetro

del tubo.

107

Conclusiones

1. El aire comprimido debe llegar a todos los usuarios con los parámetros requeridos,

por eso es muy importante una red de distribución adecuada en un sistema

neumático.

2. La segunda fuente de energía industrial después de la electricidad es sin duda: el

aire comprimido.

3. Las características de la instalación de aire comprimido dependerán de la decisión

del tipo de red a utilizar.

4. Durante el montaje de las tuberías se debe cuidar que la tubería comprenda una

depresión en sentido de la corriente, desde 1 al 2%. Así evitaremos que la

condensación del agua llegue a los elementos de la red mediante las tomas, ya que

el agua condensada podría causar daños irreparables en los diferentes equipos

receptores del aire comprimido.

5. Se deben prever enchufes rápidos en diferentes puntos de la instalación, lo cual

aumentará las bondades de este tipo de instalación.

6. La conexión de los usuarios se deberá realizar a través de mangueras flexibles para

evitar transmitir las vibraciones de las máquinas neumáticas a la instalación de aire

comprimido.

7. Concluimos que el uso de monogramas y nomogramas, es un método sencillo y

aplicable para poder calcular el diámetro de tuberías para un sistema de red de aire

comprimido.

8. Los componentes requeridos para la instalación de una red de aire comprimido son:

la unidad de compresión de aire, los elementos que conducen los elementos de aire

y la seguridad del trabajador.

108

9. Según las necesidades que tenga la Escuela Profesional de Electromecánica, se

desarrollará el planteamiento de una propuesta para una red de aire comprimido,

satisfaciendo las diversas demandas que se disponga en calidad de servicio para las

diferentes especialidades que lo requieran.

109

Recomendaciones

1. Los profesores de la especialidad de automatización industrial, deben hacer un

memorándum para habilitar una estación de aire comprimido para el compresor, ya

que es necesario un piso firme y nivelado que pueda soportar el peso del

compresor, así como un espacio ventilado.

2. Las tuberías perpetuamente deben ser colocadas por las superficies altas, ya que se

apoya en techos o muros; favoreciendo la colocación de complementos, posteriores

engrandecimientos, fácil control y vigilancia, puntos de drenaje, y abordable para

su posterior mantenimiento.

3. Se recomienda el uso de tanques de almacenamiento teniendo en cuenta el

volumen.

4. Colocar llaves para el cierre o apertura por tramos para los puntos de suministro de

aire.

110

Glosario

Condensado:

La condensación o licuación, es un cambio de estado del agua contenida en el aire,

convirtiéndose en una sustancia liquida.

Caída de presión:

Aminoramiento de la presión en un canal donde un fluido pasa por un componente

estrangulador. “Con la expresión «caída de presión» también se entiende la rápida

disminución de la presión de un circuito debida a una repentina pérdida”

(DiccionarioMotorgiga, 2012).

Corrosión:

Es el deterioro, daño o desgate de un material como efecto de una reacción química

que suele presentarse debido al ambiente en el que este se encuentra.

Adsorción:

Es un fenómeno superficial, es la adherencia de moléculas ya sean gaseosas o liquidas

en la superficie de un cuerpo sólido. “La adsorción es un proceso por el cual átomos,

iones o moléculas de gases, líquidos o sólidos disueltos son atrapados o retenidos en

una superficie.” (Salvador, 1993, p. 19).

Estrangulación:

Impedir o dificultar el paso por una vía o conducto.

Compuertas neumáticas

Regulan el flujo de agua u otro fluido en una tubería.

Monograma:

Herramienta para calcular el calibre de la cañería de manera fácil y rápida

Despresurizar:

Hacer que cese la presión constante de un espacio cerrado.

111

Referencias

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Anexos