DISEÑO DE LA SALA DE COMPRESORES
En el diseño de la red de aire comprimido es necesario
conocer múltiples datos de la misma con el fin de poder dimensionar
cada uno de los equipos necesarios para la producción del aire
comprimido, entre estos datos se encuentran los siguientes:
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Compresor:Una vez conocidos dichos datos podemos proceder al dimensionamiento del compresor de aire. Lo primero que debemos decidir es el tipo de compresor que deseamos instalar:
|
Calderin:El calderin es un tanque de acumulación de aire comprimido, este reduce en gran medida las pulsaciones en la demanda de aire comprimido y separa parte del condensado presente en el sistema neumático. Este calderin debe ser del tamaño preciso con el fin de cumplir la misión para la que esta diseñado.En una primera aproximación y sin meternos en más detalles el volumen recomendado para el calderin depende del tipo de compresor que vayamos a instalar y del volumen de aire que produzca dicho compresor, asi de la experiencia obtendremos los siguientes valores:
El calderin a su vez debe estar diseñado al menos para 1bar más que la presión máxima que sea capaz de producir el compresor, esto es debido a razones de seguridad. Estas formulas darán la primera idea del volumen del calderin, de todas formas existen formulas mas precisas para este cálculo que darán un volumen para el calderin en función de la demanda exacta y de la forma de la misma. |
Consumo total de la red:La determinación del consumo de aire comprimido de una red normalmente es un trabajo difícil, ya que hay que obtener información de cada uno de los componentes que se van a conectar a la misma. En esta sección se dan valores medios de los consumos de los componentes más frecuentes a conectar a una red de aire comprimido, sin embargo recomiendo que se contacte con el fabricante con el fin de obtener datos más precisos de estos consumos. |
Consumo de las boquillas:El consumo de las boquillas de aire comprimido depende de un gran número de factores:
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Diámetro
|
Presión de Trabajo (Bar)
|
||||||
(mm)
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
0,5
|
8
|
10
|
12
|
15
|
18
|
22
|
28
|
1,0
|
25
|
35
|
45
|
55
|
65
|
75
|
85
|
1,5
|
60
|
75
|
95
|
110
|
130
|
150
|
170
|
2,0
|
105
|
145
|
180
|
220
|
250
|
290
|
330
|
2,5
|
175
|
225
|
280
|
325
|
380
|
430
|
480
|
3,0
|
230
|
370
|
400
|
465
|
540
|
710
|
790
|
(Consumo de aire comprimido en l/min)
Consumo de las pistolas de pintado:El consumo de este tipo de elementos depende en gran medida de la forma de las boquillas y del diámetro de las mismas, así mismo dependiendo de la consistencia que queramos dar a la pintura se pueden elegir unas u otras presiones. En las siguientes tablas se dan valores medios de consumo de las pistolas de soplado en función de la forma de las boquillas, del diámetro y de la presión de operación de las mismas. |
Presión de Trabajo (Bar)
|
|||||||
Diámetro
|
Spray Amplio y Plano
|
||||||
(mm)
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
0,5
|
100
|
115
|
135
|
160
|
185
|
-
|
-
|
0,8
|
110
|
130
|
155
|
180
|
225
|
-
|
-
|
1,0
|
125
|
150
|
175
|
200
|
240
|
-
|
-
|
1,2
|
140
|
165
|
185
|
210
|
250
|
-
|
-
|
1,5
|
160
|
180
|
200
|
225
|
260
|
-
|
-
|
1,8
|
175
|
200
|
220
|
250
|
280
|
-
|
-
|
2,0
|
185
|
210
|
235
|
265
|
295
|
-
|
-
|
2,5
|
210
|
230
|
260
|
300
|
340
|
-
|
-
|
3,0
|
230
|
250
|
290
|
330
|
375
|
-
|
-
|
Presión de Trabajo (Bar)
|
|||||||
Diámetro
|
Spray Circular
|
||||||
(mm)
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
0,5
|
75
|
90
|
105
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0,8
|
85
|
100
|
120
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1,0
|
95
|
115
|
135
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1,2
|
110
|
125
|
150
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1,5
|
120
|
140
|
155
|
-
|
-
|
-
|
-
|
(Consumo de aire comprimido en l/min)
Consumo de las boquillas de aspersión:Este tipo de boquillas están diseñadas para una alta velocidad de salida del aire comprimido, en la siguiente tabla podemos ver el consumo de aire comprimido para este tipo de boquillas según el diámetro de apertura y la presión de operación de las mismas. |
Diámetro
|
Presión de Trabajo (Bar)
|
||||||
(mm)
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
3,0
|
300
|
380
|
470
|
570
|
700
|
-
|
-
|
4,0
|
450
|
570
|
700
|
840
|
1000
|
-
|
-
|
5,0
|
640
|
840
|
7050
|
1270
|
1500
|
-
|
-
|
6,0
|
920
|
1250
|
1600
|
1950
|
2200
|
-
|
-
|
8,0
|
1800
|
2250
|
2800
|
3350
|
4000
|
-
|
-
|
10,0
|
2500
|
3200
|
4000
|
4800
|
6000
|
-
|
-
|
(Consumo de aire comprimido en l/min)
Consumo de las herramientas neumáticas:Las herramientas neumáticas son el consumidor mas frecuente de aire comprimido y existen en gran número en todos los ambientes. Normalmente esta herramienta neumática funciona a una presión de 6 bar. En esta tabla se muestra la media de consumo de la herramienta neumática mas frecuente. |
| HERRAMIENTA | TIPO | CONSUMO (l/min) |
| Taladro | Hasta 4mm | 200 |
| De 4mm a 10mm | 200-450 | |
| De 10mm a 32mm | 450-1750 | |
| Atornillador | M3 | 180 |
| M4-M5 | 250 | |
| M6-M8 | 420 | |
| M10-M24 | 200-1000 |
Determinación del Factor de Utilización:Determinar las necesidades de aire comprimido de una red es algo mas complicado que sumar individualmente las necesidades de cada uno de los consumidores de aire comprimido y en esta determinación entra en juego otros factores.Muchos de los consumidores de aire comprimido (herramientas, pistolas de pintura, pistolas de soplado, etc..) no tienen un consumo continuo, sino que se conectan y desconectan según las necesidades y esto hace necesario determinar el Factor de Utilización de los mismos. El factor de Utilización (%) puede calcularse mediante la siguiente formula: UR = (Tu/Tr) x 100% Donde:
|
| HERRAMIENTA | UR (%) |
| Taladro | 30% |
| Rectificadora | 40% |
| Remachadora | 30% |
| Martillo neumatico | 15% |
| Curvadora | 20% |
| Pistola de soplado | 10% |
| Fresadora | 75% |
Determinación del Factor de Simultaneidad:El factor de simultaneidad es un factor empírico, que se basa en que no todas las herramientas neumáticas son usadas al mismo tiempo. Este factor depende de la cantidad de dispositivos que se encuentren conectados a la red, y se puede determinar por medio de la siguiente tabla: |
| Cantidad de dispositivos consumidores | Factor de simultaneidad f |
1
|
1,00
|
2
|
0,94
|
3
|
0,89
|
4
|
0,86
|
5
|
0,83
|
6
|
0,80
|
7
|
0,77
|
8
|
0,75
|
9
|
0,73
|
10
|
0,71
|
11
|
0,69
|
12
|
0,68
|
13
|
0,67
|
14
|
0,66
|
15
|
0,64
|
16
|
0,63
|
El factor de simultaneidad se utiliza para los siguientes
tipos de dispositivos que no sean automáticos. Por lo tanto al calcular
las necesidades de aire comprimido debemos dividir los consumidores en
dos grupos:
Determinación de las necesidades de aire de los consumidores automáticos:En este grupo se incluirán los cilindros neumáticos automáticos, la maquinaria que se encuentra en un funcionamiento continuo y estos deben ser calculados como si tuvieran un factor de simultaneidad de 1,00 y un factor de utilización del 100%.Luego el consumo será la suma total de cada uno de los consumos de las maquinas. Determinación de las necesidades de aire de los consumidores en general:Para el calculo de los necesidades de aire comprimido de los consumidores en general se calculara la necesidad de aire para cada consumidor corrigiéndola mediante el factor de utilización:
Qt = Q x q x UR / 100
Donde:
Tf = f x ∑Qt
Donde:
Determinación del caudal (FAD) necesario:Finalmente para determinar el caudal FAD que debe ser capaz de comprimir el compresor para satisfacer nuestras necesidades hemos de aumentar las necesidades teóricas de aire (T) (Caudal necesario para consumidores automáticos mas los caudales necesarios para los consumidores en general) mediante los factores de Perdidas, Reservas y Error que se expresan en % y que toman los siguientes valores: |
| FACTORES | RANGO(%) |
PERDIDAS
|
5-25
|
RESERVAS
|
10-100
|
ERROR
|
5-15
|
Así el Caudal FAD requerido será el siguiente:


