Fundamentos y Propiedades del Aire Comprimido: Aplicaciones Industriales

Conceptos Básicos y Leyes de los Gases

Flujo: Se mide en l/min o m³/h. Presión: 1 bar = 10⁵ Pascal = 1 atm ≈ 1 kp/cm². Se distingue entre:

• Presión absoluta: Presión real, incluyendo la presión atmosférica.
• Presión relativa o diferencial: Presión que tiene en cuenta la presión atmosférica.

Temperatura: K = 273 + °C.

Relación entre presión, volumen y temperatura:

• Ley de Boyle-Mariotte: A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión.
• Ley de Charles: A presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura.
• Ley de Gay-Lussac: A volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura.
• Ley general combinada: La presión de un gas es inversamente proporcional a su volumen y directamente proporcional a su temperatura absoluta.

Efecto Venturi: La presión de un fluido disminuye al aumentar su velocidad en una sección más pequeña.

Propiedades del Aire Comprimido

• Fluidez: El aire ofrece poca resistencia al desplazamiento.
• Compresibilidad: El aire puede ser comprimido, aumentando su presión.
• Elasticidad: La presión del aire comprimido se transmite con igual intensidad en todas las direcciones, ocupando todo el volumen circundante.

Clasificación de la Neumática

• Neumática básica: Estudio de componentes neumáticos y circuitos de control para regular la posición, velocidad o control de un solo actuador.
• Secuencias: Uso de la neumática para movimientos repetitivos en sistemas automáticos con múltiples actuadores.
• Electroneumática: Control mediante PLC en sistemas complejos, a menos que la seguridad requiera una técnica totalmente neumática.

Tratamiento del Aire Comprimido

El aire comprimido requiere un tratamiento para su uso industrial:

• Filtración preliminar: Elimina impurezas como polvo, residuos de aceite y humedad.
• Compresión: Los compresores elevan la presión del aire hasta niveles adecuados para su uso (hasta 12 bar en la industria). La elección del compresor depende del flujo y la presión requeridos. Se clasifican en:
  • Volumétricos: Alternativos (pistón de dos tiempos, pistón alternativo) y rotativos (paletas, engranajes).
  • Turbocompresores: Axiales y radiales.
• Refrigeración: El aire comprimido se enfría para reducir su temperatura y eliminar la humedad.
• Almacenamiento: Se realiza en depósitos generales o tanques.
• Mantenimiento: Se lleva a cabo mediante unidades de mantenimiento FRL (filtro, regulador de presión y lubricador).