Curso de Tratamiento de Aire Curso de Tratamiento de Aire y Sistemas de Controly Sistemas de Control

ContenidoContenido

• Conceptos Básicos y Definiciones• Tratamiento del aire Comprimido• Tecnología de los Secadores de aire• Red de distribución.• Sistema de Control de Compresores.• Optimización de Sistema de aire Comprimido

Conceptos Básicos para el Conceptos Básicos para el Tratamiento de Aire ComprimidoTratamiento de Aire Comprimido

Conceptos y DefinicionesConceptos y Definiciones

• Presión• Humedad • Punto de Rocío• Eficiencia Volumétrica• Medición de la Capacidad• Variación de la Masa• Potencia• El Proceso de Compresión de 1 y 2 Etapas• Filtrado

PresiónPresión

•Fuerza Ejercida por Unidad de Area

PresiónPresión

•Presión Atmosférica•Presión Manométrica•Presión Absoluta

Unidades: Libras / pulg2 = psi (Pounds per square inches) Kilopascales ( Kpa ) atmosferas ( atm ) Barometros ( bar ) mm de mercurio ( mm Hg )

PresiónPresión

CERO ABSOLUTO

PRESIÓN ATMOSFERICA

PRESIÓN DEL SISTEMA

PSIGPSIA

PSIA=PAtm+PSIG

Patm=14.7 psia=1 bar

HumedadHumedad

Los gases raramente se encuentran solos.Tienen la capacidad de contener otras sustancias en forma de vapor, es decir se encuentran combinados con otros gases.

Dependiendo de la temperatura en que se encuentra un gas, tiene mayor o menor capacidad de contener otras sustancias en forma de vapor.

HumedadHumedad

El aire es un gas , y por lo tanto esta cambinado con una cierta cantidad de agua en forma de vapor.

La cantidad de vapor de agua combinado en el aire es directamente proporcional a la temperatura del gas. Por cada 20 deg F que se incrementa la temperatura del aire, la cantidad de vapor de agua contenida en el aire se duplica.

HumedadHumedad

El contenido de vapor de agua en el aire se expresa en términos de:

• Humedad Absoluta y Relativa

• Punto de Rocío

Humedad Absoluta y RelativaHumedad Absoluta y Relativa

El Vapor de agua presente en el aire ambiente Puede medirse en términos Absolutos (masa) o

Relativos (% presiones)

H.A.= (mH20 / mAIRE)H.A.= (mH20 / mAIRE)

H.R.= (PVP / PVPsat)|Temp. Bulbo SecoH.R.= (PVP / PVPsat)|Temp. Bulbo Seco

Punto de RocíoPunto de Rocío

• Temperatura a la cual la humedad en el aire se condensa (R.H=100%)

MEDIDAS DE CAPACIDADMEDIDAS DE CAPACIDAD

• CFM ( Cubic feet per minute ) = pie3/min• PD ( Piston Displacement )• ACFM ( Actual cubic feet per minute )• Condiciones de Referencia standard

CFM ( Flujo volumétrico )CFM ( Flujo volumétrico )

1 ft

1 ft

1 ft1 min

Otras Unidades:M³/Hr

CF/DíaM³/Min

Otras Unidades:M³/Hr

CF/DíaM³/Min

Unidad geométrica de volumen por unidad de tiempo ( Caudal )

DESPLAZAMIENTO DEL PISTONDESPLAZAMIENTO DEL PISTON

P.M.IP.M.I P.M.SP.M.S

PD = Area x (PMS-PMI) x RPMPD = Area x (PMS-PMI) x RPM

1 ft

1 ft1 ft

A condiciones ambientales del A condiciones ambientales del Sitio de TrabajoSitio de Trabajo

ACFMACFM

Es el flujo entregado por el compresor a la descarga, pero Es el flujo entregado por el compresor a la descarga, pero tomando como referencia las condiciones de admisión.tomando como referencia las condiciones de admisión.

Filtro de admisión

Presión atmosférica

Presión de admisión o de bridaTemperatura de admisiónHR de admisión

Descarga de aire

ACFM es el flujo de aire entregado por el compresor a la descarga, pero ACFM es el flujo de aire entregado por el compresor a la descarga, pero tomando como referencia las condiciones de admisión.tomando como referencia las condiciones de admisión.

ACFMACFM

• ACFM es Aire disponible a la descarga, pero con referencia a las condiciones de admisión (Presión, H.R y Temperatura);

• F.A.D. es la entrega efectiva del compresor a la descarga, tomando en consideración todas las perdidas por fricción, transferencia de calor, fugas y caídas internas de presión, pero con referencia a las condiciones atmosféricas.

F.A.D. (Aire Libre a la Descarga)F.A.D. (Aire Libre a la Descarga)

Filtro de admisión

Presión atmosféricaTemperatura atmosféricaHR atmosférica

Presión de admisióno de brida

Descarga de aire

FAD es el flujo de aire entregado por el compresor a la descarga, pero FAD es el flujo de aire entregado por el compresor a la descarga, pero tomando como referencia las condiciones atmosféricas.tomando como referencia las condiciones atmosféricas.

CAPACIDAD FADCAPACIDAD FAD

•La Unica diferencia entre capacidad FAD y capacidad ACFM La Unica diferencia entre capacidad FAD y capacidad ACFM son las condiciones de referencia. son las condiciones de referencia.

•La capacidad FAD no toma en cuenta la caída de presión a La capacidad FAD no toma en cuenta la caída de presión a través del filtro de admisión, ya que se refiere a condiciones través del filtro de admisión, ya que se refiere a condiciones atmosféricas, en lugar de condiciones de brida.atmosféricas, en lugar de condiciones de brida.

•Para fines prácticos, al nivel del mar se considera ACFM=FADPara fines prácticos, al nivel del mar se considera ACFM=FAD

Debido a que las condiciones atmosféricas y las de brida Debido a que las condiciones atmosféricas y las de brida pueden variar, dependiendo de la ubicación geográfica del pueden variar, dependiendo de la ubicación geográfica del compresor, se han definido condiciones de referencia para compresor, se han definido condiciones de referencia para estandarizar la medición de la capacidad de aire.estandarizar la medición de la capacidad de aire.

Condiciones de ReferenciaCondiciones de Referencia

• CONDICIONES ESTANDAR (SCFM)– 14.7 PSIA (Nivel del mar)– 60ºF (15.6 ºC)– 0 % Humedad Relativa

• CONDICIONES ESTANDAR (SCFM)– 14.7 PSIA (Nivel del mar)– 60ºF (15.6 ºC)– 0 % Humedad Relativa

• CONDICIONES NORMALES (Nm3/h)– 1.013 bar(A) (Nivel del

mar)– 20ºC (68.0 ºF)– 36 % Humedad Relativa

• CONDICIONES NORMALES (Nm3/h)– 1.013 bar(A) (Nivel del

mar)– 20ºC (68.0 ºF)– 36 % Humedad Relativa

Se puede establecer una forma de convertir condiciones ACFM a Se puede establecer una forma de convertir condiciones ACFM a condiciones SCFM, mediante la siguiente relación:condiciones SCFM, mediante la siguiente relación:

ACFM = SCFM x ACFM = SCFM x Ps - ( HRs x PVs ) x x Ta Ta x x PbPb Pb - (HRa x PVa ) Ts PaPb - (HRa x PVa ) Ts Padonde:donde:Ps = Presión estándarPs = Presión estándarPb = Presión atmosférica ( Medida por el Barómetro )Pb = Presión atmosférica ( Medida por el Barómetro )Pa = Presión a la admisiónPa = Presión a la admisiónHRs = Humedad Relativa estándarHRs = Humedad Relativa estándarHRa = Humedad Relativa actualHRa = Humedad Relativa actualPVs = Presión de Vapor a la temperatura estándar.PVs = Presión de Vapor a la temperatura estándar.PVa = Presión de Vapor a la temperatura actualPVa = Presión de Vapor a la temperatura actualTs = Temperatura estándar ( Rankine )Ts = Temperatura estándar ( Rankine )Ta = Temperatura actualTa = Temperatura actual

Medición de la CapacidadMedición de la Capacidad

• En la industria neumática todas las mediciones de capacidad de compresores se hacen con referencia a las condiciones de admisión

¿Cómo se afecta la entrega ¿Cómo se afecta la entrega (Masa) ?(Masa) ?

• Presión• Temperatura

8000

pie

s80

00 p

ies

NIVEL DEL MARNIVEL DEL MAR

C2C2

C1C1

Efecto de la Presión (Altitud)Efecto de la Presión (Altitud)

200 HP200 HP

200 HP200 HP

Capacidad C1 = 993 scfm @ 100 PSIGCapacidad C1 = 993 scfm @ 100 PSIG14.7 psia, 60ºF y 0% HR14.7 psia, 60ºF y 0% HR

Capacidad C2 = 727 scfm @ 100 PSIGCapacidad C2 = 727 scfm @ 100 PSIG10.91 psia, 60ºF y 60% HR10.91 psia, 60ºF y 60% HR

Procesos utilizados en filtración Procesos utilizados en filtración y secadoy secado

•Proceso de Absorcion

•Proceso de Adsorcion.

Se define como el proceso de atracción de una sustancia hacia la masa de la otra, de modo que la sustancia absorbida desaparece físicamente. Este proceso es irreversible.

Proceso de AbsorciónProceso de Absorción

Es la atracción y la adhesión de moléculas de líquidos y gases hacia la superficie de un sólido. Este proceso es reversible .

Proceso de AdsorciónProceso de Adsorción

FREON

Es el nombre de una marca que pertenece a una familia de líquidos sintéticos con un bajo punto de ebullición, y usado como refrigerante en sistemas de refrigeración modernos ( R12, R22, R134, etc ).

Gas Refrigerante ( Freon )Gas Refrigerante ( Freon )

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