Aire Comprimido

Laboratorio de Neumática y Oleohidráulica
PRACTICA 3: CÁLCULOS EN INSTALACIONES NEUMÁTICAS
Se pretende dimensionar una instalación de aire comprimido para abastecer un taller mecánico con las
siguientes máquinas:
Una máquina de electroerosión con un consumo de aire de 125 l/hora a 5 bar. El consumo de
aire se produce el 100% del tiempo en el que está en marcha la máquina.
Un centro demecanizado de control numérico que utiliza 100 l/min a 6 bar de aire comprimido
para el cambio de herramienta. El consumo de aire se produce el 25% del tiempo en el que está
en marcha la máquina.
Además en este puesto se dispone de una pistola de soplado de piezas que consume 120 l/min
a 6 bar. Se utiliza una vez terminada de fabricar la pieza, durante un corto espacio de tiempo
que se cifra en un2% del total.

2500mm

Finalmente se dispone de una máquina de medir por coordenadas con cojinetes aerostáticos
con un consumo de 100 l/min a 4 bar. Los cojinetes aerostáticos funcionan el 100% del tiempo
en el que la máquina está en marcha.

º

º

º

13000mm

Máquina de Electroerosión
125 l/hora
5 bar
Cu=1

Pistola de
soplado de
aire
120 l /min
6 bar
Cu=0,02

Centrode mecanizado
con cambio de
herramienta neumático
100 l/min
6 bar
Cuso=0,3

TALLER MECÁNICO

4000mm

Máquina de medir por
coordenadas con cojinetes
aerostáticos
100 l/min
4 bar
Cu=1

7000mm

4000mm

Compresor
y depósito

1

Laboratorio de Neumática y Oleohidráulica
DATOS GENERALES
Las longitudes de los tramos de instalación vienen indicadas en el esquema de ladistribución en planta.
Se desea que la presión de servicio de la instalación (presión en el depósito) esté comprendida entre
6,5 y 7 bar. La presión antes de la unidad de mantenimiento de cada consumo no debe ser menor que
6,2 bar. Se puede suponer que la presión atmosférica es de 1 bar (abs.) y la temperatura de 20 ºC.
Se desea dimensionar la instalación de aire comprimido, eligiendo los diámetrosde las tuberías,
el compresor y el volumen del depósito más adecuados.

CÁLCULO DE LA INSTALACIÓN PASO A PASO
1. Dimensionamiento de las tuberías de la instalación
Para elegir el diámetro de las tuberías se debe considerar la suposición de consumos de aire más
desfavorable respecto a las pérdidas de carga que se producen en la instalación. En este caso, la
hipótesis más desfavorable es la deque todas las máquinas estén consumiendo aire comprimido a la
vez.
Al tratarse de una instalación pequeña se elegirá un único diámetro para todos los tramos de la línea
principal. Así mismo, se elegirá también un único diámetro para todas las tuberías de las acometidas.
1.1 Predimensionamiento de los diámetros de las tuberías
Los diámetros de las tuberías de la instalación se dimensionan enprimer lugar según el siguiente
criterio, marcado por la experiencia, que indica la velocidad típica del aire en los diferentes tipos de
conductos:
Linea principal

6 a 10 m/s

Acometidas

15 a 20 m/s

Paso 1: Calcular el caudal de aire a una presión de 6,5 bar que circula por cada una de las tuberías de
la instalación cuando todas las máquinas están consumiendo aire comprimido a lavez. Indíquelo en las
tuberías de la figura siguiente:

p  T
Paso de un caudal de aire de unas condiciones a otras: Q 2 =  1  ⋅  2
p   T
 2  1
Q maq_electr oerosión = 125 l

2


 ⋅ Q1



6 bar
1 hora
⋅
⋅
= 2,08 l
⋅ 0,8 = 1,67 l
min
min
hora 60
min 7,5 bar

Laboratorio de Neumática y Oleohidráulica
Q CNC = 100 l

7 bar
= 93,33 l
min
min 7,5 bar
⋅Q pistola = 120 l

Q MMC = 100 l

7 bar
⋅
= 112 l
min 7,5 bar
min

5 bar
⋅
= 66,67 l
min 7,5 bar
min

Paso 2: Diámetro (preliminar) de la tubería principal. (1) Determinar los valores entre los que se
tiene que encontrar el diámetro de la tubería principal para que en el tramo con mayor caudal se cumpla
el criterio de velocidad descrito. (2) Elegir del catálogo el diámetro de...