| - Factores de uso y de simultaneidad
Para un trabajo continuo de una unidad neumática se necesita que el compresor proporcione tanto aire como el que las unidades consumen más o menos intermitentemente.
Para estimar esto hay uqe tener en cuenta que lo normal es que se tenga tiempos muertos, por ejemplo, el operario ha de parar para posicionar la pieza, cambiar la broca, situar un perno en posición, etc., y en esos tiempos muertos un compresosr de menor capacidad tendría tiempo para cargar a presión el depósito o la red de aire comprimido.
El tiempo en que la máquina esta consumiendo aire, se denomina factor de uso, que es propio de cada tipo de máquina y está determinado por la forma en que esta trabaja. De manera general, estos coeficientes están relativamente bien determinados teóricamente, según cronometrajes en diversos trabajos realizados en fabricas de diferentes tipos. Otro factor que hay que tener en cuenta para calcular el consumo es le factor de simultaneidad, el cual depende del número de unidades que en cada momento consumen aire. Si todas las máquinas funcionaran simultáneamente la cantidad de aire a suministar sería igual a la suma de los consumos de todas. Ello es prácticamente imposible que suceda, pues siempre hay un desfasaje entre los periodops en que trabaja cada una. Como resultado de datos determinados en distintas industrias es posible conocer el valor de este factor de simultaneidad.
- Fugas
Las causas principales de la falta o pérdida de presión en una red de aire comprimido, son la capacidad insuficiente de los compresores, canalizaciones mal calculadas y las fugas en la instalación. Si en una instalación de aire comprimido se ha calculado correctamente el caudal, el trazado y las dimensiones de los circuitos neumáticos y sin embargo hay falta de presión, seguramente una parte de aire se está perdiendo a través de fugas en la instalación.
En las plantas industriales de aire comprimido construidas y mantenidas correctamente las fugas de aire pueden estar entre al 5 y 10 %.
Si los costos de energía son elevados quizá convenga aumentar los gastos en el mantenimiento y bajar las perdidas por fugas al 3 % y menos.
El costo de recondicionamiento de instalaciones antiguas para reducir pérdidas es muy pequeño en comparación con el posible daño económico. Normalmente, los usuarios de aire comprimido no se dan cuenta de la cantidad de aire que se escapa por las pequeñas fugas. La tabla I muestra el caudal de aire que se pierde según el diámetro del orificio que ocasina la fuga y la potencia necesaria para comprimir esa cantidad de aire. Además hay que tener en cuenta que una fuga consume aire constantemente. En cambio una unidad neumática en promedio funciona 40 al 50 % del tiempo. Por lo tanto una fuga consume del orden del doble de la potencia que consumiría una unidad con el mismo volumen instantáneo. La experiencia ha demostrado que para evitar grandes fugas de aire en instalaciones neumáticas hay que disponer de una vigilancia especial y un mantenimiento planificado. La magnitud de las fugas se obtiene midiendo la cantidad de aire sumistrada por los compresores manteniendo la presión normal sin que exista consumo de aire. Las medidas de fugas son particularmente útiles si las pérdidas se pueden determinar por cada sección del sistema de cañerias. | Tabla I. Pérdidas de energía a causa de las fugas. | | Diámetro del Orificio | Fuga de aire a 6 bar | Potencia necesaria para la compresión | | mm | l/s | m3/min | kw | | 1 | 1 | 0,06 | 0,3 | | 3 | 10 | 0,6 | 3,1 | | 5 | 27 | 1,6 | 8,3 | | 10 | 105 | 6,3 | 33 | |
- Condensados
El aire comprimido siempre tiene cierta cantidad de agua, según el estado higrométrico del aire admitido por el compresor a elevada temperatura, el agua es transportada en forma de vapor.
Buena parte de esta agua se separa de los refrigeradores intermedio y posterior de la máquina, pero hay otra parte que se introduce en la red y se condensa en bajar temperatura por la expansión que se produce en la utilización del aire.
La cantidad de agua condensada a la red no es tan pequeña como parece a primera vista y produce una serie de inconvenientes que puede dar lugar a descenso de la producción, averías en máquinas, corrosión de los sistemas de distribución, etc. El agua con aceite forma emulsiones gomosas que destruyen el lubricante y provocan pérdidas de potencia, desgaste, obstrucciones y averías a las unidades neumáticas.
Forma óxidos principalmente en la parte interna de las cañerias soldadas y después estos óxidos se desprenden y arrastrados por el aire hacia los puntos de consumo.
Una gota de agua o una impureza puede paralizar un sistema de instrumentación neumática o dañar un buen acabado en una instalación de pimtura.
- Conclusiones
Hemos examinado los puntos más importantes que han de tenerse en cuenta a la hora de diseñar y desarrollar una red de aire comprimido en una planta industrial y se analizaron los principales factores que provocan las pérdidas de presión y en consecuencia, la disminución del rendimiento, seguridad y economía en estos tipos de redes.
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