Fundamentos y Propiedades del Aire Comprimido: Aplicaciones Industriales
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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).