El diseño de un sistema de aire comprimido central, apoyado por la instrumentación adecuada y el entendimiento de los sistemas de compresores de aire disponibles, permiten al sistema poder responder automáticamente a las condiciones dinámicas propias del sistema y proporcionar a la planta indicadores clave de rendimiento para garantizar un rendimiento óptimo.
Para lograr el diseño adecuado de un sistema de aire comprimido central que cumpla con los requisitos y las necesidades de la planta, es prudente considerar los siguientes factores:
- Condiciones del entorno que incluyen el coste de una parada de producción.
- Disponibilidad garantizada de la energía eléctrica.
- Variaciones de carga de los compresores.
- Costes del sistema de aire comprimido central.
- Espacio disponible para su instalación.
¿Por qué elegir un sistema de aire comprimido central?, En muchos casos, la instalación de un compresor centralizado es la solución elegida, ya que su funcionamiento y mantenimiento es menos costosa que muchos compresores distribuidos localmente por la planta en los diferentes departamentos.
En este artículo estaremos visualizando los beneficios del sistema de aire comprimido central y la tubería recomendada en su diseño, con el fin de brindarle a los responsables de plantas información oportuna para elegir acertadamente si se debe centralizar o descentralizar su sistema de aire comprimido
6 beneficios de elegir un sistema de aire comprimido central para la planta
- Las plantas compresoras se pueden interconectar de manera eficiente, lo que resulta en un menor consumo de energía.
- Una instalación central implica menores costes de monitoreo y mantenimiento, así como mejores oportunidades para recuperar energía del sistema.
- Disminuye el área total de suelo requerida para la instalación del compresor.
- Los filtros, refrigeradores, otros equipos auxiliares y la entrada de aire común se pueden dimensionar de forma óptima.
- Facilidad en el ajuste de las medidas de ruido.
- Mayor control en secuencia para mejorar la eficiencia, debido a que el sistema de aire comprimido central comprende varios compresores de distintos tamaños en una instalación.
Tubería recomendada para el diseño de un sistema de aire comprimido central
La información que estaremos suministrando con respecto a la tubería en un sistema de aire comprimido central probablemente tenga más páginas escritas sobre ella que cualquier otro tema. Por consiguiente, intentaremos abarcar los principios básicos que siempre son aplicables en el diseño del sistema y, que cuando se siguen, proporcionan un funcionamiento óptimo.
Lo primero a considerar es que la tubería para un sistema de aire comprimido central deberá tener:
- Mínima pérdida de presión.
- Mínima pérdida de aire por fugas.
- Mínima cantidad de agua en la red y en los puntos de utilización.
Tipos de tubería
Los materiales de las tuberías para un sistema de aire comprimido central se pueden dividir en dos tipos: metálicos y no metálicos.
- La tubería no metálica:
Comúnmente llamada tubería «plástica», se ha ofrecido durante muchos años como tubería de aire comprimido, porque:
- Es más ligera que la mayoría de metal y más fácil de manejar.
- Se puede instalar sin herramientas especiales, como soldadores o troqueles.
- Por lo general, no es corrosivo.
- La instalación con el material de encolado apropiado es rápida.
- El costo de mano de obra, que puede no ser calificado, es mucho más bajo que para la mayoría de los metales (cobre, acero inoxidable, hierro negro), y el sistema a menudo se puede instalar a un costo menor.
Pero, la mayoría de estos materiales no son compatibles con aceites de compresores en general, y muchos sintéticos en particular. Incluso, puede darse el caso de incendios aunque es poco común, pero cuando hay uno en una tubería de plástico, la posibilidad de que se derrita y migre alrededor de la planta aumenta.
Si se utilizan nuevos materiales termoplásticos, el sistema de tuberías se vuelve bastante caro, sin duda más que una aleación de aluminio extruido de alta calidad con conexiones de conexión de compresión o de inserción.
- Opciones metálicas:
El tubo de metal puede ser de hierro negro, acero inoxidable, cobre o aleación de aluminio extruido, con características térmicas y de presión apropiadas.
- La tubería de hierro o acero negra en los sistemas de aire comprimido se corroe cuando se expone al condensado y, por lo tanto, se convierte en una fuente de contaminación del sistema.
- Las tuberías de aleación de aluminio extruido y acero inoxidable se han hecho populares. Debido a que, proporcionan una superficie interior lisa y de baja fricción y eliminan la autocontaminación, pero también ofrecen una flexibilidad mejorada para satisfacer las cambiantes necesidades de distribución de aire.
Esto es particularmente deseable en plantas tales como la industria de soporte automotriz con áreas de ensamblaje y subconjunto en evolución. La tubería del sistema de aire de aleación de aluminio extruido puede tener conexiones que no requieren herramientas especiales o roscado de tubería.
La tubería de aleación de aluminio extruido se puede instalar en la mayoría de las áreas donde se puede usar cobre de aluminio. Este tipo de tubería ofrece ciertas ventajas como:
- Precio inicial mucho más bajo como buena o mejor resistencia a la corrosión, dependiendo de las condiciones del sitio.
- Se puede instalar, desinstalar y reinstalar las veces que sean necesarias sin requerir mano de obra especializada o soldadura ligera.
- Tiene buenas características de manejo de aire con conexiones internas.
Un punto de atención para el ingeniero responsable del diseño, es el tipo de recubrimiento a utilizar en las tuberías del sistema de aire comprimido central, ya que es la forma de proteger contra la corrosión y contaminación del proceso. Por ejemplo la tubería de entrada galvanizada resiste la corrosión mejor que la tubería de hierro estándar.
Sin embargo, cuando se produce la corrosión, el zinc puede desprenderse y producir contaminantes sólidos potencialmente dañinos entre el filtro y el compresor. Esto es particularmente peligroso para la integridad mecánica de cualquier compresor.
Los fundamentos para la selección del material como una función del uso tiene cinco facetas: tubería de entrada, tubería de descarga, tubería de interconexión, distribución de la línea principal y distribución desde el encabezado al proceso. Para cada una de ellas se requiere evaluar el tipo de tubería y recubrimiento a utilizar para un sistema óptimo.
Es por ello, que independientemente de las afirmaciones del fabricante de tubos termoplásticos, no se recomienda ningún material no metálico para la interconexión de tuberías y, raramente, para la tubería de cabecera de distribución. La mayoría de estos materiales tienen precauciones sobre no exponerse a temperaturas superiores a 200 ° F y evitar cualquier tipo de aceite o lubricante.
Aquí nuevamente, el acero inoxidable o la aleación de aluminio extruida es la apropiada y por consiguiente la recomendación principal para la interconexión de tuberías entre el compresor, el filtro y las secadoras, si el aire comprimido no tiene aceite.
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