AIRE COMPRIMIDO

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  1 TEMA 4: PREPARACIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO. 1.- Introducción. Toda instalación de aire comprimido, que se utilice para sistemas neumáticos de control y regulación deben de poseer una serie de elementos indispensables, para un tratamiento posterior al de la compresión, en general estos elementos son: - Depósito de aire o calderín. - Secadores o deshumidificadores. - Purgadores. - Filtros. - Lubricadores. - Reguladores de presión. Ahora estudiaremos la tecnología de cada uno de ellos. 2.- Depósito
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  1 TEMA 4: PREPARACIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO.1.- Introducción. Toda instalación de aire comprimido, que se utilice para sistemasneumáticos de control y regulación deben de poseer una serie de elementosindispensables, para un tratamiento posterior al de la compresión, engeneral estos elementos son:- Depósito de aire o calderín.- Secadores o deshumidificadores.- Purgadores.- Filtros.- Lubricadores.- Reguladores de presión.Ahora estudiaremos la tecnología de cada uno de ellos. 2.- Depósito de aire o calderín.  Toda instalación de aire comprimido, dispone de un depósito de aire a presión entre el compresor y la red de distribución.La función de tales depósitos son:- Amortiguar las pulsaciones del caudal de salida del aire descargado por los compresores alternativos.- Actuar de distanciador de los periodos de regulación.- Hacer frente a las demandas puntas de caudal sin que se provoquen caídasde presión- Adaptar el caudal de salida del compresor al consumo de aire en la red.La fabricación de estos elementos tienen que llevarse a cabo atendiendo elReglamento Español de Recipientes a Presión (16/08/1969), y cumpliendolas normas de seguridad indicadas en las Ordenanzas Españolas deSeguridad, estando sujetos a inspecciones periódicas obligatorias.En general, pueden ser depósitos horizontales o verticales, construidos enchapa de acero, con fondos repujados con convexidad exterior, unidos a lavirola mediante curvas de enlace. Llevan una serie de accesoriosobligatorios:- Válvula de seguridad, capaz de evacuar el 110 % del caudal delcompresor.- Manómetro.- Purgas.- Abertura para limpieza.- Racor de toma del sistema de regulación del compresor.La capacidad del depósito está determinada por el caudal del compresor y ala caída de presión máxima permisible, en la instalación particular, que  2 determinará el número de minutos de funcionamiento por hora delcompresor.A título orientativo, la capacidad del depósito, teniendo en cuenta el tipo deregulación del compresor, se puede calcular como:- Para regulación automática con presostato: V W  u 4 8*   - Para regulación automática con presostato y contactor: V  W  u 55 *   - Para regulación automática con presostato y arrancador estrella -triángulo: V  W  u 102*   Siendo:- V  , el volumen en litros del depósito.-  W  , la potencia del compresor en kw.En general, el propio fabricante de compresores aconseja la capacidad delos depósitos para sus productos según aplicación. 3 .- Secadores y deshumidificadores.   3 .1- Introducción. El aire atmosférico, que respiramos, contiene gran número de compuestosgaseosos, así como vapor de agua y contaminantes varios (humos, polen, polvo, contaminantes gaseosos cerca de las fuentes de emisión de estos productos, etc.)Se denomina aire seco , al aire atmosférico una vez eliminados tanto todo elvapor de agua como los contaminantes presentes. Numerosas medicioneshan demostrado que la composición del aire seco, es relativamenteconstante, salvo pequeñas variaciones en función del tiempo, localizacióngeográfica y altitud.La composición aproximada en % de volumen es:  N     78,08 % ; O 2  20,976 % ; Ar   0,93 % ; CO 2  0,031 % ; Ne  0,001818 %He  0,0002 % ; CH ¡    0,0002 % ; SH ¡    de 0 a 0,0001 % ; H 2  0,0000 %Componentes minoritarios (Kr, Xe, O 3 )  0,0002 %   L a masa mo l e cul ar media es de 28,96 kg aire se c o /k  mo l aire se c o, y por  l o tanto s u   c onstante R    v a l e 287,0 J /kg   . K  .   El aire húmedo es una mezcla binaria (de aire seco y vapor de agua). Lacantidad de vapor de agua puede variar de 0 (aire seco), hasta un máximoque depende de las condiciones de presión y temperatura; en este últimocaso, se habla de saturación (un estado de equilibrio entre el aire húmedo yla fase de agua condensada).  3 La masa molecular del agua es 18,01 5 3 4 kg/kmol, y la constante R es 4 61, 5 2 J /kg . K .Las relaciones matemáticas que utilizamos, son los correspondientes a losutilizados en las mezclas ideales, ya que el aire seco, como gas se encuentraa bajas presiones y temperaturas moderadas y el vapor de agua,normalmente, se encuentra en estado de vapor sobrecalentado.Estas relaciones son: m ¢   OTA L = m a + m v  p TOTA L = p a + p v  V TOTA L =  V a +  V v TOTA L = a = v  Para definir un estado de una mezcla gaseosa, no nos basta con saber la p y T , también necesitamos conocer que cantidad de cada componentetenemos, para ello, para definir un estado termodinámico del aire húmedo;además de conocer la p y T necesitamos conocer uno de los siguientes parámetros:- La humedad relativa.- El grado de humedad.- El grado de saturación. 3 .2.- Propiedades Del Aire Húmedo . - Densidad del vapor de agua : La densidad del vapor de agua en el airesaturado  V s y en el aire húmedo  V £   serán respectiamente:  V s   p s R  ¤   . Ty  V ¤     p ¤   R  ¤   . T - Densidad del aire húmedo .La densidad del aire húmedo es igual a la suma de las densidades del vapor de agua y del aire seco a las respectivas presiones parciales y a latemperatura de la mezcla.  V    V v    V a - Humedad relativa del aire.  La humedad relativa es la relación entre la densidad del vapor de agua en lamezcla o aire húmedo y la densidad del vapor de agua en una mezclasaturada a la misma temperatura.
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