instalaciones de aire comprimido

DISEÑO DE INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO

ASPECTOS A TENER EN CUENTA

 

Cuando visitamos varias instalaciones de aire comprimido de clientes, detectamos diferentes errores en el diseño, debido a que en muchas ocasiones la persona que lo instala no tiene el conocimiento necesario en el diseño de instalaciones de aire comprimido.

A la hora de comenzar el diseño de una instalación de aire comprimido debemos analizar todas las opciones que el cliente requiere, tanto en el tipo de instalación como en el tipo de compresor.

El aire comprimido es una pieza clave para el correcto funcionamiento de las máquinas y es por ello de la necesidad de cuidar todo el proceso de generación del mismo, evitando posibles errores que generen un posible accidente o pérdida de fuerza de nuestra industria.

Al plantear el proceso de  diseño de una instalación de aire comprimido se deben conocer todas las aplicaciones que se usarán y su ubicación. ¿Qué puntos debemos tener en cuenta?:

  • El caudal de aire comprimido: Debe ser diseñado con base en la demanda de aire en ese momento y las expectativas de crecimiento para no tener que asumir un mayor gasto en un futuro con el cambio de las instalaciones.
  • La presión de aire comprimido: La red de trabajo industrial de aire comprimido tienen presiones de 6 a 7 bar, pero es importante calcular la presión a la cual se desea trabajar para establecer el buen funcionamiento del compresor y red.
  • Las pérdidas de presión: Debemos garantizar que las pérdidas estén dentro de las medidas permisibles, lo que constituye es una labor esencial a la hora de desarrollar el diseño. Los elementos de una red de aire comprimido como codos, válvulas, Ts, cambios de sección, equipos de mantenimiento, y otras se oponen al flujo generando pérdidas de presión de aire. Debemos pensar cuanto le costará cada bar de sobrepresión a su sistema. Las pérdidas de presión, no deberían de estar por encima del 5%.
  • La velocidad de circulación de aire: Hay que tenerla en cuenta puesto que el aumento produce mayores pérdidas de presión. La velocidad nunca debe ser mayor a los 6 m/seg en los ramales troncales ni superior a los 10 m/seg en las derivaciones a las maquinas.

Unidos a estos puntos y las necesidades de la instalación, seleccionaremos y evaluaremos los tratamientos más adecuados para el mismo ya que dependiendo del uso o el sector en el que se aplique el aire comprimido, el usuario necesitará opciones diferentes.

 

Tipos de redes de aire comprimido

Red de aire comprimido Cerrada: En esta configuración la línea principal conforma un circuito. La inversión inicial de este tipo de red es mayor que si fuera abierta.

+ Ventaja:

  • Se facilitan las tareas de mantenimiento de manera importante, puesto que ciertas partes pueden ser aisladas sin afectar a la producción.

Desventaja:

  • La falta de dirección constante del flujo es una desventaja de este sistema, puesto que la dirección del flujo en algún punto de la red dependerá de las demandas puntuales y por tanto, el flujo de aire cambiará de dirección dependiendo del consumo. El principal problema es que la mayoría de los accesorios de una red son diseñados con una entrada y una salida, por lo que un cambio en el sentido del flujo los inutilizaría.

Red de aire comprimido Abierta: Constituida por una sola línea principal de la cual se desprenden las secundarias y las de servicio.

+ Ventaja:

  • Poca inversión inicial.
  • Podemos implementar la red con inclinaciones para la evacuación de condensados.

Desventaja:

  • El alto coste de mantenimiento.
  • Ante reparación es posible que se detenga el suministro de aire “aguas abajo” del punto de corte lo que implica una parada en el suministro de airea la producción.

 

Al comenzar a diseñar nuestra red de aire comprimido lo primero que debemos hacer es:

1-.  Levantar u obtener un plano de la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando su consumo, calidad y presión requeridas.

2-. Identificar el lugar donde se van a colocar el compresor de aire comprimido o en su caso la sala de máquinas de compresores.

Es necesario realizar un trabajo óptimo puesto que una vez realizada la distribución esta influirá en las futuras ampliaciones y mantenimiento de la red.

 

Observaciones a tener en cuenta

  1. Diseña la red de aire comprimido teniendo en cuenta la arquitectura y las actividades que se desarrollan dentro de la industria  y así como los requerimientos de aire. Tenga en cuenta las posibles requerimientos para las ampliaciones de sus instalaciones.
  2.  Intentar que la instalación sea lo más recta posible. Disminuir la longitud de tubería al máximo posible, evitar codos, Ts, y cambios de secciones que aumenten la pérdida de presión en el sistema.
  3.  La instalación de tubería siempre debe ir aérea. Pueden ir sujetas a paredes o techos. Esto le facilitara las tareas de instalación de accesorios, purgas de condensado o futuras ampliaciones. Al tener una línea aérea será de fácil acceso para inspección y mantenimiento. Las tuberías enterradas no son prácticas, puesto que dificultan su mantenimiento y en el interior del circuito impide la evacuación del agua condensada.
  4.  La instalación de tubería de aire comprimido no debe ir cerca del cableado para evitar posibles accidente. Si la monta cerca o en una bandeja portacables debido a que no existe otra alternativa, hágalo en la parte inferior de la misma.
  5.  Tener cierta libertad a la hora de instalación de la red de aire comprimido para que la tubería permita variaciones de longitud debido a la dilatación de los materiales por la diferencia de temperaturas.
  6.  La tubería principal debe ser de buen diámetro para evitar problemas a la hora de ampliación de la red. La pendiente de la tubería principal deberá tener una leve inclinación será del 1% en la dirección del flujo del aire, para ubicar las purgas de condensados.
  7.  Es esencial que se ubiquen llaves de paso frecuentemente para evitar detener el suministro de aire comprimido en la red cuando se hagan reparaciones o ampliaciones de la instalación.
  8.  Las tomas de aire para las bajantes a una maquina no deben de hacerse nunca en la parte inferior de la tubería sino en la parte superior, para evitar que el agua condensada que circula por defecto de la gravedad pueda ser recogida y llevada a los distintos equipos neumáticos conectados a la red.
  9.  La pérdida de presión hasta el punto más desfavorable se debe establecer en un máximo de 10% de la presión de operación del sistema (aunque lo ideal es 5% o menos).
  10.  En las bajadas de acometida, y antes a la toma del equipo neumático, hay que instalar una unidad de mantenimiento compuesto por; filtro, regulador de presión y lubricador.
  11.  Hay que procurar no colocar más de dos o tres acoplamientos rápidos en las tuberías de servicio.
  12.  Entre el compresor y la primera bajada en importante que exista al menos 7 metros de distancia para que el aire se enfríe.
  13.  Coloque una manguera flexible entre el compresor y la red de un diámetro acorde a la salida del equipo (nunca inferior) para evitar transmitir vibraciones.
  14.  Un consejo es dejar previstas conexiones con niples soldados en 1″ o 1/2″ para futuras mediciones de caudal.
  15.  El tema de los materiales de la red no es una cuestión menor y será analizado en futuros posts.