| - Parámetros que intervienen en la caída de presión
Los sistemas de aire comprimido permanentes deben dimensionarse de tal manera que la caída de presión entre la planta compresora y el punto de consumo más alejado no sea superior a 0.3 bar.
En el caso de instalaciones que cubren áreas muy grandes como minas, canteras, etc, se puede aceptar caídas de presión algo superiores pero no más de 0,5 bar.
Los circuitos de transporte y distribución tienen resistencias variables a la circulación de aire comprimido, lo que ocasiona una caída de presión a medida que se aleja de la fuente.
La caída de presión teórica en Pascal(un Pascal un diezmilésimo de bar, o lo que es lo mismo un hecto-Pascal igual a un milibar) se calcula con una formula empírica que tiene en cuenta:
La velocidad en m/s elevada al cuadrado. La longitud de la cañería en metros. Un coeficiente Lambda que tiene en cuenta la rugosidad de las cañerías. Un coeficiente K que tiene en cuenta la resistencia de los puntos singulares del recorrido, como ser cambios de dirección, variaciones de secciones, etc.
En general, estas formulas pueden aparecer en los libros especializados o catálogos de fabricantes en forma de ábacos o gráficos para distintas condiciones de red y coeficientes que han sido establecidos por diferentes autores en función de redes similares.
- Cálculo y diseño
Para calcular el valor teórico de la perdida de carga, se necesita conocer el caudal de aire que circulará por el sistema.
El caudal depende de las unidades o elementos neumáticos los cuales necesitan un volumen de aire para funcionar; por lo tanto hay que conocer la disposición de las máquinas que se utilizarán en los diversos lugares de trabajo.
En lo que respecta al trazado, ello será función de la disposición de los puntos de consumo a la planta y de la forma de la distribución adoptada (suministro centralizado, redes en anillo, etc.)
Generalmente es suficiente con disponer planos que reflejen las dimensiones y los detalles de construcción de los lugares por donde esta previsto colocar los servicios generales y la disposición de los lugares de trabajo a fin de establecer la distribución de los consumos de planta.
El dimensionamiento será consecuencia de las dos consideraciones anteriores, es decir el caudal y el trazado. Respecto al trazado valen las siguientes consideraciones:
Se deben evitar las curvas y contornos inútiles. Diseñar canalizaciones a sección constante para velocidades entre 5 y 10 m/s, de acuerdo a la extensión de la red.
Evitar las reducciones de sección, aún si los caudales circulantes disminuyen en algún tramo, a fin de reducir las perdidas de carga cuando se aleja de la fuente.
Hay que prestar atención a los acoplamientos y accesorios pues en donde se producen las mayores caídas de presión. Por ejemplo, en un consumo de aire de 80 litros por segundo a 6 bar, la caída de presión disminuye de 0,2 a 0,1 bar si el diámetro interno del acoplamiento se aumenta de 15 a 17 milímetros.
Prever pendientes, como mínimo 2% y purgas, preferentemente automáticas. Una red debe estar diseñada de tal forma que cada puesto de trabajo tenga doble alimentación.
Esta mayor inversión se compensa pues, además de proveer mayor seguridad en el suministro, disminuyen las perdidas de carga al tener doble alimentación en paralelo.
Preferir las uniones soldadas a las conexiones mediante bridas. Hay que tomar en cuenta las variaciones del consumo que pueden tener las distintas unidades si trabajan a plena carga o en vació.
No obstante eso, el caudal resultante como consecuencia del funcionamiento de todas las unidades neumáticas deben tener cuenta un coeficiente de simultaneidad, o lo que se denomina factor de carga.
Una vez conocidos los resultados de los cálculos de caudal y la distribución más conveniente, para dimensionar las cañerías se dispone de monogramas de caída de tensión y el software.
FIN PARTE III - CONTINUARA... |
