3 tratamiento del aire comprimido

Tratamiento de Aire Comprimido

ContenidoTermodinmica de la CompresinPostenfriamiento y Separacin del AireFiltracin y SecadoSeleccin de Accesorios

Termodinmica de la Compresin

Aire LibreTiene determinadas condiciones fsicas que varan sustancialmente durante el proceso de compresin y que dependen del sitio de operacional e la maquina:TemperaturaPresinPorcentaje de Saturacin

TemperaturaVaria segn la ubicacin del compresor(-20C hasta 40C)

PresinDepende bsicamente de la altitud sobre el nivel del mar a la cual se encuentre instalado el compresor(7.65 psig hasta 14.70 psig)

Porcentaje de SaturacinEs la cantidad de vapor de agua presente en el aire comprimido.Esta definida esencialmente por las condiciones ambientales del sitio de operacin(20% hasta 99%)

Aire ComprimidoLuego del proceso de compresin, la Temperatura, la Presin y el Porcentaje de saturacin se incrementan a valores muy superiores a los inicialmente obtenidos, lo cual hace que el aire cambie drsticamente su estado

HumedadEl incremento en la presin y la temperatura hacen que el aire luego de la compresin este 100% saturado, es decir que contenga el 100% de vapor de agua que puede contener

Humedad

Gal. Agua/24 Hr./1000 scfmPunto de Roco

PartculasDebido a que la relacin de compresin es aproximadamente de 1:9, las partculas tanto slidas como liquidas que hay en el aire se encuentran ahora en concentraciones superiores lo cual afectara la calidad del aire obtenidoTpicamente son: Agua, aceites y partculas slidas diversas

Tratamiento del AireDebido a todo lo anterior, se hace necesario efectuar un tratamiento al aire comprimido que se va a usar.Este tratamiento se divide esencialmente en tres partes:EnfriamientoFiltracinSecado

EnfriamientoSe busca bajar al mximo la temperatura del aire una vez comprimido, para extraer la mayor cantidad de agua posible de este y tener un aire mas seco

Calor de CompresinCompresor Tornillos > 200 F (90C)Compresor Reciprocante > 300 FCompresor Centrifugo > 225 F

Calor de CompresinSegn la aplicacin del Aire, se har necesaria la remocin del calor de compresinPara remover el calor se emplean Post-EnfriadoresAire - AireAire - Agua

Seleccin del Post-enfriadorCTD: Diferencial de Temperaturas FrasCTD aire-aire: 15oF (9oC)CTD aire-agua: 25oF (14oC)Inversin InicialCostos de OperacinCada de Presin

Filtracin y Secado del Aire Comprimido

Filtracin del AirePor qu filtrar el aire?Que tipos de filtros existen?Dnde se colocan los filtros?

Por qu Filtrar el Aire?El alto contenido de partculas slidas y liquidas hace necesaria la filtracin del aire, en la gran mayora de las aplicaciones (existen algunas excepciones)Estas suciedades acortaran la vida de los instrumentos neumticos a donde llegara el aire

Qu Tipos de Filtros Existen?Filtros de PartculasRemueve partculas slidasFiltros CoalescentesRemueve partculas liquidasFiltros de Carbn ActivadoRemueve vapores, olores y gases

Filtros de Partculas

Intercepcion

Filtros Coalescentes

Coalescencia

Filtros de Carbn Activado

Absorcion

Caractersticas GeneralesAcero FundidoExcelente Acabado Pintura a Base de PolvoDrenaje de condensadosIdentificacin de Nmeros de Partes (Carcaza-lemento)Carcaza:

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Caractersticas GeneralesNo Contiene SiliconaAire de InstrumentoManmetro Diferencial de PresinTrabajo PesadoFiltro:

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Filtros Ingersoll Rand

Especificaciones GeneralesFiltro Coalescente:Eficiencia de filtracin de 99.9999% para partculas liquidas de hasta 0,01 micronesBaja cada de presin (3 psi max) en estado hmedoCaudales desde 5 hasta 17,000 cfmPresin de operacin hasta 232 psig

Especificaciones GeneralesFiltro de PartculasEficiencia de filtracin del 99,95% para partculas hasta de 1 micrnBaja cada de presin (1 psi) en estado hmedoCaudales hasta 17,000 cfmPresin hasta 232 psig

Especificaciones GeneralesFiltro de Carbn ActivadoRemocin de vapores y olores a concentraciones de menos de 0,003 ppm W at 70 deg F. Poseen 5 veces mas carbn que los dems diseosBaja cada de presin (1 psig)Caudales de 19 hasta 17,000 cfmPresiones de hasta 232 psig

Localizacin de los FiltrosEl buen desempeo de un sistema de filtracin de aire, depende en un 90% de la ubicacin de estos dentro de la red de aireUna instalacin inadecuada anula las ventajas de la filtracin en el aire

Localizacin de los FiltrosAntes de instalar los filtros debe considerar los siguientes factores:Aplicaciones del aire comprimidoOtros accesorios instalados en la redTipo de secador instalado

Localizacin de FiltrosExisten diversas teoras, todas ellas validas, referentes al sitio de instalacin de los filtros, dentro del sistema de aireEl usuario y la aplicacin definirn el esquema a emplear

Localizacin de FiltrosEsquema 1:

1:Compresor, 2:Post-enfriador, 3:Tanque, 4:Filtro Coalescente, 5:Filtro Partculas, 6:Secador

Secado del Aire Comprimido

Secado del AireDe acuerdo a la aplicacinTener en cuenta los costos de no secar el aireSeleccin del secador adecuadopresincaudalcondiciones de operacin del equipo

Por qu Secar el Aire?Evitar humedad en herramientas neumaticas y elementos de controlEvitar oxidacion a causa de la humedadReduccion de eficiencia de sistemas neumticos

Punto de RocoTemperatura a la cual el vapor de agua se condensaFactor primordial en la seleccin de un secadorMnima temperatura que puede tener la red de aire para garantizar el aire seco

Criterios de SeleccinEfectos de la temperatura del aire:Una reduccin en la temperatura de 20F (11C) condensa la mitad del vapor de agua en el aireUn aumento en la temperatura de 20F (11C) duplica la capacidad el aire para contener vapor de agua

Criterios de SeleccinEfectos de la temperatura del aireSecador refrigerado: requiere el doble del tamao del secador si la temperatura de admisin del secador es 20F (11C) mayor a la de diseo 100F

Es vital usar el post-enfriador

Criterios de SeleccinPunto de Roco:Se debe seleccionar el punto de roco teniendo en cuenta que debe ser aproximadamente 10F (5C) por debajo de la minima temperatura ambiente a alcanzar

Tipos de Secadores

TiposRefrigeradoPor Adsorcin o Regenerativos

Secadores RefrigeradosPara Puntos de Roco de ms de 33 FUsan diferentes tipos de refrigerantes como R-12, R-22, R-134A, Amonaco, etc.Econmicos de operarTipos de Secadores Refrigerados.De Expansin Directa (No Cclicos)Cclicos (Masa Trmica)

Secadores RegenerativosRegenerativos Sin CalorPuntos de Roco a Presin de hasta -100FUsan por lo general Almina ActivadaDiseo ms simpleRequieren de 12 a 15% del aire a la entrada para purgaRecomendados para aplicaciones de baja capacidad o donde es necesario usar controles neumticos

Regenerativos sin calor

Secadores Regenerativos

Secadores RegenerativosRegenerativos Con CalorPueden ser con Resistencias Internas o con Resistencias ExternasIdeales para capacidades medianasUsan de 4 a 7 % del aire a la entrada para la purgaEmplean generalmente, Slica Gel por su baja temperatura de reactivacin

Regenerativos con calor

Secadores Regenerativos

PresinTemperaturaHumedad

Criterios de SeleccinParmetros bsicos para seleccin de secadoresTemperatura de admisinPresin de admisinVolumen de airePunto de rocoMnima y mxima temperatura ambienteAplicacin del aire

Seleccin de Accesoriospara el Tratamientodel Aire Comprimido

Qu Accesorios Instalar?Los accesorios a instalar en una red de aire estn determinados por los siguientes parmetros:

Calidad de aire requeridoPresupuesto disponible

Calidad de Aire de Instrumentacin Definida por Instruments Society of America. Establece los parmetros que debe de tener el aire para instrumentos:

Punto de RocoTamao de PartculaContenido de aceiteContaminantes

Punto de Roco en la lnea de aire comprimidoEl punto de roco de la lnea de aire comprimido ser por lo menos 18 deg F por debajo de la mnima temperatura ambiente local registrada

En aplicaciones bajo techo el punto de roco no debera de exceder 35 deg F.

Tamao de PartculaEl mximo tamao de partcula permitido en el aire comprimido ser de 3 micrones.

Contenido de aceiteEl mximo contenido de aceites o hidrocarburos en el aire, excluyendo el condensado deber ser cero o muy cercanos a cero, y bajo ciertas circunstancias no exceder 1 ppm w/w o v/v.

Otros contaminantesEl aire de instrumentacin deber ser libre de contaminantes corrosivos y gases inflamables o txicos.Si dichos gases existen en la admisin del compresor, se deber de instalar la admisin en forma remota.

Calidad de aire en la industria.Para aplicaciones industriales no hay nada estndar definido.

Los requerimientos de filtracin estn basados normalmente en la experiencia local con contaminantes en equipos de trabajos.

Qu Accesorios Instalar?En trminos generales siempre se sugiere la instalacin de mnimo lo siguiente:Un post-enfriadorUn filtro de partculasUn tanque de almacenamiento

Post-enfriadorSu instalacin es necesaria en prcticamente todas las redes de aire, debido a que el agua deteriora rpidamente los componentes neumticos de cualquier sistemaEn caso de no instalar un Post-enfriador, se debe colocar mnimo un Separador de Humedad

TanqueSi bien no es estrictamente necesaria la instalacin de un tanque, se recomienda para aquellas aplicaciones que tengan usos de aire puntuales que demanden mucho volumen de aire.El tanque es bueno para retener humedad y suciedades mayores

Filtro de PartculasDebe ser instalado en aquellas aplicaciones que requieran aire libre de partculas slidas o que en la red se trabaje con activadores neumticosSe sugiere instalarse siempre para garantizar mayor duracin de los componentes del sistema

Filtro de PartculasEn redes con secadores regenerativos, deben instalarse siempre despus del secador para atrapar cualquier partcula slida del elemento regenerativo (alumina activada, lecho molecular)

Filtro CoalescenteEn aplicaciones de pintura es mandatorio instalarlo pues sino se produce el ojo de pescadoTambin debe ir antes de los secadores regenerativos para eliminar el aceite del aire y aumentar la eficiencia de secado

Inquietudes, Comentarios........

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3 tratamiento del aire comprimido

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