Aire Comprimido

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  AIRE COMPRIMIDO a. Red de distribución de aire comprimido   La instalación de tubería y accesorios en el sistema de distribución de aire se diseñan de tal modo que haya un mínimo de fugas. Aparte de las fugas que provienen de la tubería misma, hay fugas en la Planta de Compresores, en las mangueras, en los acoplamientos, en las válvulas reguladoras, con las consiguientes pérdidas de presión.   Las evaluaciones de fugas en las instalaciones de aire comprimido a veces muestran grandes pérdidas, las que pueden reducirse si la instalación es realizada apropiadamente y su mantenimiento es satisfactorio. El costo de las reparaciones de las fugas de aire comprimido es insignificante en comparación con el costo de pérdida de éste.   Los encargados de las inspecciones regulares deben ser instruidos acerca de la importancia de estas pérdidas, y la eliminación de ellas debe priorizarse. Para chequear la presión de aire cerca a las herramientas neumáticas se utilizan manómetros en cuyo extremo va insertado una aguja; para utilizar este manómetro, se introduce la aguja en la manguera de jebe o de caucho, tan cerca corno sea posible de la herramienta neumática, leyéndose la presión cuando opera a plena potencia. Cuando la aguja se retira, el agujero de la manguera es inmediatamente cerrado por la presión del aire   Para la transmisión del aire comprimido desde los compresores o tanques de almacenamiento, se requiere de:   a.1 Tuberías   Se considera 3 tipos de tubería:   - Principal: Es la línea de aire que sale del tanque de almacenamiento y conduce la totalidad del caudal de aire comprimido. Debe tener mayor sección posible y prever un margen de seguridad para futuras ampliaciones.  - Secundaria: Es la que toma el aire comprimido de la tubería principal, ramificándose por las áreas de trabajo. El caudal de aire que transporta deber representar a los caudales parciales que de ella deriven. También (es conveniente) prever algunas futuras ampliaciones al calcular su diámetro. - De Servicio: Es la que alimenta a los equipos neumáticos. De acuerdo al material que los constituyen, se considera:   - De Fierro. El material base en su elaboración es el fierro y sus aleaciones, siendo sus características:     Soporta altas temperaturas (superior a 500 °C)     Soporta altas presiones (mayor a 400 Ib/pulg 2 )     Resiste las vibraciones   Requiere muchos empalmes para su conexión debido a su corta longitud (6.40-cm).   De Polietileno: El polietileno es una resina termoplástica artificial que se obtiene por polimerización del gas etileno el cual a su vez se obtiene de la destilación fraccionada del petróleo o del alcohol etílico, siendo sus características:     Material duro, flexible, soporta presiones hasta de 200 lb/pulg 2 .     Alta resistencia química a aguas sulfatadas, inocuo.     Bajo índice de rugosidad que conlleva a escaso rozamiento del aire con sus paredes interiores.     Se economiza en uniones al existir en el mercado unidades mayores a 100 m de longitud.     No soporta altas temperaturas (máximo 90 °C).     Requiere mayor número de ganchos de sostenimiento para evitar catenarias.   No soporta altas vibraciones por su bajo peso.   a.2- Válvulas   Son mecanismos que regulan, interrumpen o restablecen el paso de un fluido.   Los tipos usados en minería son: De compuerta, de asiento, de bola, de retención o charnela, de mariposa, etc. También se usa la válvula de seguridad.    a.3.- Mangueras y Acoplamientos   Deben ser de calidad especial a prueba de explosiones, resistentes a la acción de la intemperie y aceites, flexibles y livianas. Las (mangueras) para aire comprimido deben ser diseñadas para una presión de explosión de 4 a 5 veces la máxima presión de trabajo permisible. Deben tener una superficie interior lisa para que ofrezcan mínima resistencia al flujo.   Las mangueras se conectan al sistema y a las herramientas por medio de acoplamientos (niples, acoples de garra, boquilla de manguera, abrazaderas, etc.).   Las mangueras utilizadas en minería son de gran resistencia tensil, con una malla de acero trenzado en su interior que da máxima resistencia a la presión y ruptura, además de gran flexibilidad y fácil manejo.   a.4.- Separadores de Humedad o Purgadores El vapor de agua contenido en el aire comprimido dentro de la red de tuberías, se condensa (pasa al estado líquido) debido que la temperatura del aire disminuye; al condensarse, se acumulan en las partes bajas de la tubería. Los efectos del agua en el aire comprimido son:     Reduce la sección de la tubería     Actúa como freno del flujo Incrementa la fricción     Al llegar a las maquinas favorece la congelación     Produce corrosión en el sistema de tuberías, acortando la vida de las mismas     El lubricante de las herramientas neumáticas es arrastrado por efecto de lavado, dando lugar al desgaste prematuro de las piezas.   Un diseño cuidadoso de la red de tuberías con elementos de purga o separadores de humedad ubicados en los puntos de mayor condensación de la línea, es decir donde la temperatura sea más baja, y tomas de aire ubicadas en la parte superior; de la tubería, pueden evitar los efectos descritos.    Diseño de Separadores de Humedad   Existen variados diseños. Mayormente son cilíndricos a fin de aprovechar los efectos de la fuerza centrífuga; es decir, el flujo de aire que los atraviesa adquiere un movimiento de giro, con lo que las partículas de agua salen despedidas contra las paredes del purgador, separándose del aire.   La entrada del Separador va dispuesta en forma tangencial con respecto al cilindro, la salida puede ser a la misma altura del ingreso axialmente o en forma perpendicular y hacia arriba. Las dimensiones son libres y en función al número de purgadores, períodos de drenaje del agua depositada, sección de la labor, etc. Están fabricados de acero y pintados exteriormente. Interiormente van tratados con aceite, para evitar la formación de herrumbre. b.- Cálculos. b.1. Cálculo del caudal de agua a eliminar en los Purgadores. Se utiliza la siguiente fórmula: Volumen de agua a purgar = (4 * Volumen de aire comp. introducido por día *)   HA)/5   Donde:   Q = Caudal de agua a eliminar con purgador; gramos de agua/m 3  de aire.   4/5 = Cantidad de agua que realmente se elimina con el purgador    Vol. de aire comp. introducido por día = Vol de aire introducido/min * 60 min/hora   * horas. HA = Humedad relativa, peso en gramos de agua en 1 m 3  de aire. Se utiliza la Tabla) HA EN FUNCION A LA TEMPERATURA AMBIENTAL. Diccionario Técnico Larousse.   Ejemplo:   Mina Madrigal: Temperatura media 17 °C    Aire introducido 6,720 CFM ( 190.26 m 3 /min)   Horas de trabajo compresoras 16 horas/día (182.660 m 3 /día)
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