¿Qué es el tratamiento del aire comprimido?

El uso de unidades de tratamiento de aire en cualquier línea de aire comprimido contribuye a la optimización del sistema y a la longevidad de los componentes neumáticos. Mientras que las válvulas y los cilindros (actuadores) producen el control y el movimiento lineal en los sistemas de automatización de accionamiento neumático, es el tratamiento del aire el que permite que estos componentes funcionen sin problemas durante su vida útil establecida. Un mantenimiento no planificado siempre cuesta a una empresa un tiempo y un dinero inestimables.

El aire comprimido no tratado es húmedo y sucio

Aunque los compresores modernos pueden producir aire de mejor calidad que en el pasado, a menudo existen tuberías antiguas y, posiblemente, diferencias de temperatura entre la fuente de aire comprimido y el uso final. Estas dos cosas por sí solas son responsables de la presencia de una serie de contaminantes y de agua en la línea. Por ejemplo, la instalación del compresor puede estar en un edificio separado de la planta; la tubería principal pasará por el exterior antes de entrar en el edificio de la planta y estará sujeta a la temperatura ambiente exterior y a sus fluctuaciones y, como resultado, se formará condensación en la línea. Un sistema de filtración correctamente configurado eliminará cantidades significativas de agua y partículas contaminantes de un tamaño especificado.

El aire comprimido cuesta dinero: no lo malgaste

El compresor puede producir aire a una presión de, por ejemplo, 10 bares. Sin embargo, los componentes y las herramientas pueden tener una presión de trabajo óptima muy por debajo de este valor. Un regulador de presión, colocado antes del punto de uso, puede realizar este ajuste. Un exceso de presión no solo reduce la vida útil de los componentes y las herramientas (e incluso puede provocar averías inmediatas y, lo que es peor, lesiones personales), sino que además provoca pérdidas de aire y cuesta dinero. Una falsa percepción es que el aire comprimido es "gratis", ¡pero no es así!. Carbon Trust (informe de 2012 sobre aire comprimido) afirma que la energía utilizada para producir aire comprimido puede suponer hasta el 30 % del consumo total de electricidad de las instalaciones. La British Compressed Air Society (BCAS) advierte que cada 1 bar de sobrepresión representa un aumento del 7 % en los costes energéticos del compresor (2018); esta relación es lineal para aplicaciones entre 6 bar y 12 bar, lo que cubre la gran mayoría de las aplicaciones industriales. La introducción de una válvula de seguridad protegerá los componentes y equipos sensibles aguas abajo de la posibilidad de sobrepresurización.

Mantener los componentes correctamente lubricados

Además de la contaminación por partículas y agua mencionada anteriormente, siempre habrá algo de aceite arrastrado desde el compresor y por tanto la posibilidad de que quede aceite residual en las tuberías. En 1927, Carl Norgren reconoció la importancia de introducir el lubricante de forma controlada al inventar el lubricador automático para aerolíneas. Parece contradictorio que antes hayamos hablado de la eliminación del aceite como contaminante, pero ahora tratemos la introducción de aceite. Sin embargo, la distinción importante es la palabra "controlada". A continuación presentaremos los tipos de lubricadores disponibles en el mercado.

Facilitar el mantenimiento y mejorar la eficiencia de la planta

Durante los ciclos de mantenimiento, no es eficiente ni eficaz desconectar todo el sistema de aire comprimido para revisar un componente o un subsistema. En estos casos, se recomienda el uso de una válvula de cierre que aísle solo el componente o subsistema determinado. Otra ventaja de una válvula de cierre en el punto de uso es que el proceso puede aislarse del circuito principal de aire cuando no se utiliza, permitiendo ahorrar energía y dinero. Existen muchos diseños diferentes de válvulas de cierre, desde mecanismos de tipo corredera hasta de tipo bola. Los comentarios recibidos muestran que los clientes (operarios) prefieren el diseño de tipo bola, ya que ofrece un caudal laminar completo (con caída de presión nula) y una fuerza manual mínima para accionarlo en comparación con otros diseños.

¿Cómo es el proceso de tratamiento del aire comprimido?

En los artículos sobre cada una de las unidades encontrará descripciones detalladas; aquí daremos un breve resumen:

• Filtros - dependiendo de la aplicación, la función de los filtros es eliminar la suciedad y el agua, las gotas de aceite o el vapor de aceite de la corriente de aire comprimido. El tamaño de la malla del filtro determinará el tamaño máximo de partícula que permite pasar. En el caso de un "filtro de uso general" suele ser de 40 micras, un "filtro de profundidad" también eliminará los filamentos largos. Los filtros se pueden "encadenar" para aplicaciones concretas: un filtro de uso general (40 micras) debe eliminar al menos el 95 % del contenido de agua a la temperatura especificada (si se ajusta a la clase 8 de extracción de agua según la norma ISO 8573); si se juntan dos, se eliminará el 99,5 % del agua. Una "regla de oro" es que los filtros de uso general (40 micras, después 5 micras si es necesario) DEBEN preceder a un filtro de extracción de aceite y ambos DEBEN preceder a un filtro de extracción de vapor de aceite.

• Reguladores - el regulador reduce la presión descendente al nivel de funcionamiento requerido, normalmente ajustando la tensión de un muelle a la presión de suministro. Por ejemplo, un compresor puede suministrar una presión de 10 bares a la red de aire, pero una instalación puede requerir solo 6 bares para un funcionamiento óptimo; el exceso de presión en un subsistema puede reducir la vida útil de los componentes y, sin duda, supondrá un derroche de energía y dinero, como se ha demostrado anteriormente.

• Lubricadores - un lubricador, como su nombre indica, se emplea para introducir gotas o vapor de aceite en la corriente de aire. Como hemos visto, parece una contradicción que se elijan filtros para eliminar el aceite, pero luego se utilice un lubricador para reintroducirlo. Sin embargo, el aceite del compresor estará "sucio" (contaminado con partículas) y tendrá un tamaño de gota no controlado; el diseño del lubricador utiliza el caudal de aire para "recoger" las gotas y mantener un tamaño óptimo que garantice la mejor protección contra el desgaste de los componentes aguas abajo.

• Válvula de seguridad - la válvula de seguridad está diseñada para garantizar que la presión no supere un valor preestablecido ajustable. Esto es importante para garantizar que los componentes o aplicaciones no sufran un exceso de presión, contrario a su especificación de funcionamiento óptimo, lo que reduce su vida útil. Por lo general, la válvula de alivio se puede ajustar mediante la tensión de un resorte contra la presión de entrada; cuando la presión de entrada supera el valor preestablecido, la válvula se levanta y expulsa el exceso de presión.

• Válvula de cierre - las válvulas de cierre bloquean el paso de aire a un subsistema. Pueden ser de función 2/2, pero se recomiendan 3/2 para permitir que la presión descendente, en el subsistema aislado, se agote y permita un funcionamiento seguro.

• Manómetros - diseñados normalmente con un tubo en espiral que se "despliega" a medida que aumenta la presión, los manómetros proporcionan una medida calibrada de la presión de un sistema. Los reguladores modernos incorporan una válvula integrada, que protege el manómetro (que de otro modo quedaría expuesto) de posibles daños.

¿Cómo elegir el tratamiento del aire comprimido?

Hay varias consideraciones a tener en cuenta a la hora de hacer una elección correcta:

• ¿Qué caudal se necesita para un proceso o sistema? Esto determinará el tamaño del puerto y, por supuesto, todas las unidades tendrán que ser compatibles.

• ¿Qué nivel de filtración se requiere y con qué grado de sequedad? ¿Supone un problema el vapor de aceite, por ejemplo si es probable que la botella soplada entre en contacto con alimentos? En estos casos, es necesario un filtro de eliminación de vapores de aceite, teniendo en cuenta la regla de oro anterior.

• ¿Cuál es la presión necesaria para que los equipos aguas abajo funcionen y cuál es la presión de suministro? Esta será la tarea del regulador de presión. Es importante tener en cuenta que se producirá una caída de presión cuantificable a través de la combinación filtro-regulador.

• ¿Qué nivel y tipo de lubricación se necesita? Carl Norgren fue el pionero que inventó el lubricador de gota de aceite y seguimos siendo uno de los pocos proveedores que pueden suministrar un lubricador de neblina de aceite. El lubricador de gota de aceite es adecuado para aplicaciones pesadas, como cilindros de gran diámetro y movimiento lento, motores neumáticos y herramientas neumáticas; funcionan mejor en distancias cortas en tuberías niveladas. Los lubricadores por neblina de aceite son adecuados para sistemas de tuberías complejos y aplicaciones con múltiples válvulas y cilindros; funcionan en distancias más largas y en tuberías no niveladas.

• Siempre recomendamos el uso de válvulas de seguridad y válvulas de cierre, sobre todo en tramos que dan servicio a aplicaciones con operaciones diferentes y, posiblemente, sensibles a la presión. ¿Cuál es la presión de funcionamiento óptima para la aplicación o los componentes?

• ¿Su sistema es propenso a un aumento repentino de la presión al arrancar? ¿O quizás necesita una descarga rápida de la presión en determinadas situaciones? En estos casos, una válvula de descarga de arranque progresivo podría ser la solución. Consulte nuestro artículo específico "Qué es una válvula de descarga de arranque progresivo" para obtener más información sobre estas unidades.

Tipos de tratamiento del aire comprimido

Para mayor comodidad y seguridad en el montaje, disponemos de un conjunto combinado de filtro regulador y lubricador. Los filtros (de uso general, de extracción de aceite y de extracción de vapores de aceite), los filtros reguladores, los lubricadores, los reguladores de presión, las válvulas de seguridad, las válvulas de cierre y las válvulas de descarga de arranque suave pueden adquirirse por separado.

Una gama de cuerpos y tamaños de puerto, generalmente de G1/4 a G3/4 (con NPT como opción) pero también disponibles G1/8 y hasta G2, garantizan un caudal adecuado para la mayoría de las aplicaciones. Hay disponibles accesorios como kits a prueba de manipulaciones, bloques de conexión, silenciadores y manómetros (en caso necesario).

Aplicaciones típicas del tratamiento del aire comprimido

En términos generales, es probable que encuentre un tratamiento del aire comprimido en cualquier sistema de aire comprimido. Pueden encontrarse en la línea de suministro principal y en ramales que abastecen a componentes específicos que pueden requerir, por ejemplo, un suministro a presión diferente o una filtración de mayor grado.

¿Necesito algo más para que el tratamiento con aire comprimido funcione?

Se necesitarán soportes de montaje, así como tubos y accesorios. Los kits de mantenimiento son una adición importante a la lista de materiales; el mantenimiento regular mantendrá las unidades funcionando conforme a las especificaciones y protegerá los equipos aguas abajo de posibles daños causados por unidades de tratamiento de aire mal atendidas.

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