Ciencia que trata y estudia los movimientos y procesos del aire; la palabra neumática proviene del griego ‟pneuma” que significa respiración, viento y filosóficamente alma.
El aire utilizado en neumática es aire que se toma a la presión atmosfera el cual debe ser tratado y llevado a una presión mas elevada.
Los procesos de compresión son aquellos en los que el fluido se comprime y se desplaza.
El fluido a comprimir puede asimilarse a un gas perfecto o ideal mientras los procesos de compresión no excedan los límites.
PV=mRT o VP = nRT P= presión absoluta V= Volumen total m= masa R= constante particular del gas T= temperatura absoluta
P= 1 atmosfera del lugar Vol. = 22.4 litros n = 1 mol de gas ideal R = 0.082 L*Atm/ºK*mol T= 25 ºC (298 ºK)
Fuerza ejercida por unidad de área
P=F/A
F= ma
La presión atmosférica (Patms) o barométrica es la presión ejercida por el aire atmosférico en cualquier punto o los metros de columna de aire por el peso especifico de este en cualquier punto del globo terráqueo.
La presión manométrica (PSIg) es la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. También esta definida como la presión existente de un fluido confinado. La Presión Absoluta (Pabs) es la presión real que siente o se ejerce sobre algo en un punto determinado.
Pabs = Patmos + Pmanometrica
Cantidad de fluido que pasa por una sección en determinado tiempo. Q= Ṽolumen /tiempo o Q=velocidad* Area
Económico No requiere de líneas de retorno
No contamina
Seguro
Abundante
Humedad
Detección de fugas
Costosa producción
Ruido
Limitación de fuerza
La generación de aire comprimido es un poco costosa debido a que se debe utilizar un dispositivo llamado compresor cuya función es tomar el aire atmosférico y aumentarle su presión a una presión deseada.
Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.
Se pueden clasificar de dos puntos de vista según sus características y funcionamiento. PALETAS TORNILLOS
DESPLAZAMIENTO POSITIVO
PISTON
LOBULOS
MEMBRANA
COMPRESORES DINAMICOS
AXIALES Y CENTRIFUGOS
Compresor de émbolo oscilante Es apropiado para comprimir a baja, media o alta presión. Su campo de trabajo se extiende de 1 a más de 200 (bar).
Las características principales que tienen los compresores alternativos de pistón son: •Generan mucho ruido.
•El flujo de aire es discontinuo. •El mantenimiento no es demasiado costoso pero debe ser periódico. •Generan altas presiones con un volumen moderado pero aumenta la temperatura del aire y puede ocasionar problemas de humedad. •Están desapareciendo del mercado, generalmente sustituidos por compresores de tornillo.
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Trabaja para bajas, medianas y altas presiones. Q≥ 500 m3/ min 60 psi ≤P≥ 220 psi
Este tipo forma parte del grupo de compresores de émbolo. Una membrana separa el émbolo de la cámara de trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas móviles. Estos, compresores se emplean con preferencia en las industrias alimenticias farmacéuticas y químicas.
Maneja caudales pequeños y presiones pequeñas cercanas a los 7 bar y 170 lit/min muy utilizados en la industria alimenticia , farmacéutica y química que requieren de un aire muy limpio.
En estos compresores, el aire es llevado de un lado a otro sin que el volumen sea modificado. En el lado de impulsión, la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los émbolos rotativos.
Se usan principalmente como compresores de baja presión, que comprimen el aire o gases desde la presión atmosférica hasta 5 a 7 psi y, algunos hasta 25 psi, en tipos especiales y muy utilizados para generar vacío.
Dos tornillos helicoidales que engranan con sus perfiles cóncavo y convexo impulsan hacia el otro lado el aire aspirado axialmente.
Los diferentes modelos de Compresores de Tornillo abarcan:
- Presión de 8 a 13 bar. - Potencia de 7.5 a 50 HP. - Caudal de 770 a 4350 L / min.
Un rotor excéntrico girando al interior de un cártercilíndrico provisto de ranuras de entrada y de salida. Cuando el rotor gira, las aletas son oprimidas por la fuerza centrífuga contra la pared del cárter, y debido a la excentricidad el volumen de las células varía constantemente. Q= bajos pero mas uniformes 60 psi ≤P≥ 120 psi
En los compresores tipo dinámicos, al aire o gas se le imprime una energía de velocidad mediante la rotación a alta velocidad de los impulsores de la máquina. Esta energía se convierte parte en presión.
Su diferencia es que el aire fluye en dirección de su eje, atreves de una serie de alabes móviles acoplados al eje por medio de un disco y una serie de alabes fijos acoplados a la carcasa del compresor.
El aire aumenta su presión debidos a los cambios de velocidad producidos por la fuerza centrifuga. La entrada de aire es axial y su salida es radial. Entrega bajas presiones pero grandes caudales
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Mayor presión de dispositivos de trabajo Caudal del sistema o línea Demanda futuras Medio ambiente Sistema de enfriamiento del compresor Instalación
Simbología ISO 1219-1 de 1991
recomendación CETOP RP 68 P. (Comité Europeo de Transmisiones Oleo hidráulicas y neumáticas)
