17 de octubre de 2023
En este artículo vemos los siguientes temas:
1. Las tuberías de aire comprimido
2. La importancia del tamaño adecuado de las tuberías de aire comprimido
3. Configuraciones de diseño de la red de aire comprimido
4. Previsión de las necesidades de mantenimiento
SMART AIRNET de Atlas Copco
Las tuberías de distribución son un componente esencial de cualquier sistema de soluciones de aire comprimido, por lo que "si no se ve, no se piensa" no es una opción aceptable.
Tener en cuenta algunas de las mejores prácticas en cuanto al tamaño adecuado de las tuberías, la distribución eficiente de las mismas y las configuraciones de diseño, las necesidades de mantenimiento con vistas al futuro y las diferencias en los materiales de las tuberías le ayudará a prevenir problemas a largo plazo en su sistema de tuberías, así como a permitir que su sistema de aire comprimido funcione con la máxima eficiencia.
Una tubería de tamaño adecuado es una pieza fundamental de cualquier sistema de distribución de aire comprimido.
Si las tuberías son demasiado pequeñas para la demanda, acaba de desbaratar el objetivo principal de su sistema de aire comprimido, esto es, : suministrar los niveles de aire adecuados para satisfacer todos los componentes del sistema.
Este error resultará ineficaz y costoso.La caída de presión será inevitable, y el compresor puede trabajar en exceso, provocando un desgaste prematuro y requisitos de mantenimiento adicionales.
Las pérdidas de presión derivadas de unas tuberías inadecuadas también supondrán un aumento de los costes energéticos y acabarán repercutiendo negativamente en el proceso básico de producción del sistema.
Sala de compresores optimizada
Un sistema de aire comprimido mal diseñado puede aumentar considerablemente los costes de energía, comprometer la integridad del equipo, reducir la eficiencia de la producción y aumentar los requisitos de mantenimiento.
Por el contrario, un sistema de aire correctamente diseñado se opone a cada uno de esos aspectos negativos, a la vez que aporta el gran potencial de "amortizar" al cliente durante la vida útil del sistema.
Uno de los diseños de sistemas de tuberías de aire comprimido más eficaces es el sistema de bucle.
En un sistema de bucle o circuito cerrado, el aire fluye en dos direcciones, permitiendo la autocompensación de las pérdidas de carga debidas al gasto de aire comprimido en los puntos de uso.
De esta manera se reduce la longitud equivalente real de las tuberías y, por ende, disminuye la pérdida de carga. Además, la necesidad de tubería también se ve reducida a la mitad.
En resumen, la naturaleza cooperativa del sistema en bucle permite reducir la caída de presión en todo el sistema y suministrar todo el caudal de aire a los equipos posteriores, lo que ayuda a que todos los componentes del sistema funcionen a un nivel óptimo. Las tuberías de derivación se pueden instalar fácilmente desde el bucle de cabecera principal hasta los distintos puntos de uso necesarios.
Los tres aspectos principales que hay que tener en cuenta a la hora de configurar un diseño de tuberías eficiente son:
Ya hemos abordado la gestión de la velocidad del aire y la minimización de la caída de presión con el tamaño adecuado de las tuberías y el diseño del bucle de cabecera. Dicho esto, nos centraremos un poco aquí en la disminución de la turbulencia. Minimizar las curvas y los cambios de dirección bruscos en el diseño es una de las mejores maneras de ayudar a reducir las turbulencias.
En su esencia, la turbulencia es simplemente un flujo de aire en el que el régimen laminar se ve perturbado, es decir, el aire o fluido no discurre de manera lineal si no que presenta variaciones de presiones y velocidades. Dentro del flujo de aire los obstáculos, codos, tes o piezas singulares como caudalímetros, sensores, etc. crean zonas de turbulencia. Las turbulencias tienen un impacto negativo en el suministro de aire, lo que supone un desperdicio de energía y dinero, de ahí la importancia de contar con un experto que conozca la dinámica de fluidos y cómo optimizar una instalación de aire comprimido.
Las turbulencias pueden producirse por interferencia directa o indirecta. Un ejemplo de interferencia directa se produce cuando el aire atraviesa un accesorio de tubería (como un codo de 90°), provocando una ralentización o un cambio de dirección significativo. La interferencia indirecta se produce cuando la velocidad del aire es débil, normalmente debido a un tamaño inadecuado de las tuberías (sobredimensionamiento) o a la contaminación que se ha acumulado en ellas (aumento de zonas de turbulencia y del rozamiento con la tubería).
Piense en las turbulencias cuando vuela en un avión. Las turbulencias tienen una connotación tan negativa que, a menudo, el lenguaje se suaviza y el piloto dice que se va a experimentar un poco de "aire agitado" en lugar de turbulencias.
Mantenimiento sala de compresores
Además, el aire contiene humedad que puede condensarse con los cambios de temperatura o si el sistema de secado del aire falla.
El diseño de la instalación con una pequeña pendiente del 1% garantiza que las condensaciones se presenten en los puntos bajos de la misma, como en depósitos dispuestos con purgadores.
Revisar los puntos bajos de la instalación puede prevenir corrosiones y reduce el TCO aumentando la vida útil de todos los elementos instalados.
Los sistemas de tuberías de aire comprimido vienen en una variedad de materiales, algunos de los cuales incluyen aluminio, hierro negro, cobre y plástico.
Algunos materiales se corroen fácilmente, lo que provoca la aparición de residuos y partículas contaminando la corriente de aire. Otros materiales afectan a la pérdida de presión debido a la fricción debido a su rugosidad interna, la presencia de soldaduras longitudinales y transversales. Otros ofrecen una mejor opción porque tienen bajos coeficientes de fricción, algo muy importante a tener en cuenta para reducir las pérdidas de carga en la tubería.
Aquí se han tratado varios factores y consideraciones que contribuyen al rendimiento óptimo de un sistema de tuberías de aire comprimido.
Así pues, cuando esté preparado para determinar la disposición, el diseño y los materiales de su sistema de tuberías, siempre se recomienda que se ponga en contacto con un experto en aire comprimido de confianza.
Ellos podrán guiarle a través de los detalles necesarios de las tuberías de aire comprimido y ayudarle a garantizar que su sistema funcione de forma eficiente y eficaz durante años.
Las tuberías conectan todas las aplicaciones industriales con la fuente de aire comprimido. Los sistemas de distribución de aire comprimido ineficaces dan lugar a facturas de luz elevadas, una menor productividad y una reducción general del rendimiento de las herramientas o los equipos. Este artículo analiza una solución de diseño de tuberías de aire comprimido que mantiene la eficiencia y reduce el desperdicio de energía.
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