Termodinamica

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Cuestionarios de ayuda para el diseño de una red de aire comprimido
 
* Presión: Se debe estimar la presión a la cual se desea trabajar para establecer el funcionamiento del compresor y de la red. Generalmente una red industrial de aire comprimido tiene presiones de 6 y 7 .
* Caudal: El caudal de la red deberá ser diseñado con base en la demanda. Los dispositivos neumáticos traen en suscatálogos métodos para estimar su consumo y obtener valores como los mostrados en la Tabla 1.
* Pérdida de presión: Los componentes de una red de aire comprimido como codos, t´s, cambios de sección, unidades de mantenimiento, y otras se oponen al flujo generando pérdidas de presión. Garantizar que las pérdidas estén en los límites permisibles es una labor esencial del diseño. Algunos valoresson mostrados en la Tabla 2.
Refrigerador posterior de agua | 0,09 bar |
Refrigerador posterior de aire | 0,09 bar |
Secador frigorífico | 0,20 bar |
Secador adsorción | 0,30 bar |
Separadores cerámicos | 0,10 bar |
Red de tuberías | 0,14 bar |
Filtros en general | 0,15 bar |
Tabla 2. Pérdida de presión de algunos dispositivos
 
* Velocidad de circulación: Esta velocidad debecontrolarse puesto que su aumento produce mayores pérdidas de presión.
1. Todo movimiento de un fluido por una tubería produce una pérdida de presión debido a su rugosidad y diámetro asociado. La selección de los diámetros de las tuberías de una red de aire se determina según los principios de la mecánica de fluidos y para ello se utilizan ecuaciones y diagramas. Esta información no se expone eneste trabajo pero puede ser consultada por el lector en cualquier libro de diseño de redes.
El material mas usado en las tuberías de aire es el acero. Debe evitarse utilizar tuberías soldadas puesto que aumentan la posibilidad de fugas, mas bien se recomiendan las tuberías estiradas. Actualmente en el mercado se encuentra un nuevo tipo de tuberías en acero anodizado que, aunque mas costosas,tienen una mayor duración que las de acero.
La identificación es una parte importante del mantenimiento. Según la norma UNE 1063 las tuberías que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE 48 103.
En general la tubería de una red no necesita mantenimiento fuera de la corrección de fugas que se producen mas en las conexiones que en la tubería en sí. En caso que la tuberíapresenta obstrucción por material particulado debe limpiarse o reemplazarse aunque esto no es común en las empresas.

* Red abierta: Se constituye por una sola línea principal de la cual se desprenden las secundarias y las de servicio tal como se muestra en la Figura 3 (sup.). La poca inversión inicial necesaria de esta configuración constituye su principal ventaja. Además, en la red puedenimplementarse inclinaciones para la evacuación de condensados tal como se muestra en la Figura 4. La principal desventaja de este tipo de redes es su mantenimiento. Ante una reparación es posible que se detenga el suministro de aire "aguas abajo" del punto de corte lo que implica una detención de la producción.

Figura 4. Configuración abierta y su inclinación
 
* Red Cerrada: En estaconfiguración la línea principal constituye un anillo tal como se muestra en la Figura 3 (medio). La inversión inicial de este tipo de red es mayor que si fuera abierta. Sin embargo con ella se facilitan las labores de mantenimiento de manera importante puesto que ciertas partes de ella pueden ser aisladas sin afectar la producción. Una desventaja importante de este sistema es la falta de dirección constantedel flujo. 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 tal como se muestra en la Figura 5. El problema de estos cambios radica en que la mayoría de accesorios de una red (p. ej. Filtros) son diseñados con una entrada y una salida. Por tanto un cambio en el sentido de flujo los...
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