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Factores Teoria del AireFactores Teoria del Aire
Para sistemasPara sistemas NeumáticosNeumáticos IndustrialesIndustriales
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 1
Teoría de losTeoría de los
sistemassistemas
NeumáticosNeumáticos
TemarioTemario
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 2
 Composicion del aireComposicion del aire
 PresiónPresión atmosféricaatmosférica
 AireAire comprimidocomprimido
 Presión
 UnidadesUnidades dede PresiónPresión
 Fuerza yFuerza y PresiónPresión
 LeyesLeyes de gasesde gases
 TemperaturaTemperatura ConstanteConstante
 PresiónPresión ConstanteConstante
 Volumen ConstanteVolumen Constante
 Ley General de GASESLey General de GASES
 CompresiónCompresión AdiabáticaAdiabática
 Agua en el aireAgua en el aire
 Secado a baja temperaturaSecado a baja temperatura
 Flujo de aire comprimidoFlujo de aire comprimido
 Calidad de aireCalidad de aire
ComposiciónComposición deldel aireaire
 El aire se encuentra libreEl aire se encuentra libre
en el ambiente como unaen el ambiente como una
sustancia que fluyesustancia que fluye
 Nosotros admitimosNosotros admitimos
grandes cantidades degrandes cantidades de
aire; es decir los espaciosaire; es decir los espacios
se encuentran llenos dese encuentran llenos de
aireaire
 El aire se encuentraEl aire se encuentra
compuestocompuesto
principalmente deprincipalmente de
nitrógeno y oxigenonitrógeno y oxigeno
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 3
Composición por Volumen
Nitrógeno 78.09% N2
Oxigeno 20.95% O2
Argon 0.93% Ar
Otros 0.03%
Presión AtmosféricaPresión Atmosférica
 La presión atmosférica
es causada por el
peso del aire sobre
nosotros
 Esto es pesa en
menos en la cima de la
montaña , y mas
cuando estamos por
ejemplo :en una mina
 El valor de la presión
cambia con la
humedad
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 4
AtmósferaAtmósfera EstandarEstandar
 Una atmósfera estándar esta definida por laUna atmósfera estándar esta definida por la
Organización Internacional de Aviación CivilOrganización Internacional de Aviación Civil
como la presión y temperatura al nivel del marcomo la presión y temperatura al nivel del mar
es 1013.25 milibar absoluto y 288 Kº (15es 1013.25 milibar absoluto y 288 Kº (15OO
C)C)
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 5
1013.25 m bar
AtmósferasAtmósferas ISOISO
 Recomendación ISO R 554
 Valores de atmósferas estándar para acondicionamiento y
pruebas de materiales, componentes ò equipo
 20O
C, 65% HR, 860 a 1060 mbar
 27O
C, 65% HR, 860 a 1060 mbar
 23O
C, 50% HR, 860 a 1060 mbar
 Tolerancias ± 2O
C ± 5% HR
 Tolerancias reducidas ± 1O
C ± 2% HR
 Referencias estándar de atmósferas el cual hace pruebas
con otras atmósferas
 20O
C, 65% HR, 1013 mbar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 6
PresiónPresión AtmosféricaAtmosférica
 Se pueden observarSe pueden observar
las presiones en ellas presiones en el
mapa de humedadmapa de humedad
 Las líneas llamadasLas líneas llamadas
isobaras muestranisobaras muestran
los contornos delos contornos de
presión en milibarpresión en milibar
 Esta informaciónEsta información
ayuda a predecir laayuda a predecir la
fuerza y dirección delfuerza y dirección del
vientoviento
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 7
BAJABAJA
1015 mb1015 mb
1012 mb1012 mb
1008 mb1008 mb
1000 mb1000 mb
996 mb996 mb
BarómetroBarómetro MercurioMercurio
 La presión atmosférica
puede medirse como
altura de columna de
liquido para ( vacío)
 760 mm Hg. = 1013.9
milibar aproximadamente
 Un barómetro de tubo de
agua puede ser sobre 10
metros long. Hg. = 13.6
veces la densidad del H2O
 Para medidas de vacío
1 mm Hg. = 1 Torr
760 Torr = No vacío
0 Torr = vacío completo
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 8
760 mm Hg
AtmósferaAtmósfera yy vacíovacío
 La potencia de la
presión atmosférica es
aparentemente
representada por los
sistemas industriales
(pick & place )toma y
deja a través de copas
de succión y maquinas
formadoras de vació
 El aire es removido en
uno de los lados alojando
la presión atmosférica y
en otro la presión de
trabajo. (Empaque blister)
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 9
Aire comprimidoAire comprimido
IndustrialIndustrial
 Las Presiones se expresan
en “bar. man”
manometricos ( es el valor
sobre la atmosférica )
 La presión cero
manométrica es la presión
atmosférica
 La presión absoluta que se
usa en los cálculos es la
siguiente
Pa = Pman + Patmosfèrica
 Para cálculos rápidos se
supone 1 atmósfera son
1000 mbar
 Para cálculos estándar 1
atmósfera son 1013 mbar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 10
bajo
rango
RangoRango
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Presiónabsolutaenbara
Presiónmanométricabarman
Vacío completo
Atmósfera
RangoRango
extendidoextendido
IndustrialIndustrial
Presión
 1 bar = 100000 N/m2
(Newton's por metro
cuadrado)
 1 bar = 10 N/cm2
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 11
 Para mediciones de
bajas presiones se
utiliza el milibar
(mbar)
 1000 mbar = 1 bar.
 Para mediciones en
libras por pulgada
cuadrada (psi)
1 psi = 68.95mbar
14.5 psi = 1bar
UnidadesUnidades dede PresiónPresión
 Algunos valores de las unidades de presión
importantes y sus equivalencias
 1 bar. = 100000 N/m2
 1 bar. = 100 kPa
 1 bar. = 14.50 psi
 1 bar. =10197 kgf/m2
 1 mm Hg = 1.334 mbar aprox.
 1 mm H2O = 0.0979 mbar aprox.
 1 Torr = 1mm Hg. abs. (para vació)
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 12
Mas unidades de presión
Fuerza y PresiónFuerza y Presión
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 13
Fuerza y PresiónFuerza y Presión
 El aire comprimido ejerce
una fuerza de un valor
constante hacia cada
contacto con la superficie
de la presión interna que
contiene el equipo.
 El fluido en este deposito
puede encontrarse
presurizado y transmitir esta
fuerza.
 Es decir por cada bar. de
presión manométrica
externamente se ejercen ,
10 Newtons uniformente por
centímetro cuadrado
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 14
Fuerza y PresiónFuerza y Presión
 El empuje desarrollado
por el pistón es debido a
la presión del aire , por el
área efectiva multiplica
esta presión
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 15
empuje =
D2
40
P
Newtons
π
D mm
P bar
donde
D = diámetro del cilindro en mm
P = la presión del sistema en bar.
Si se requiere la respuesta en Newtons
1bar = 100000 N/m2
40 = cte
Fuerza y PresiónFuerza y Presión
 La fuerza contenida en
la camisa del cilindro es
proyectada en el área y
multiplicada por la
presión
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 16
l
D
Fuerza=
D. l . P
10
Newton's
donde
D = diámetro del cilindro en mm
l = longitud de la camisa presurizada mm
P = presión del sistema en bar.
Fuerza y PresiónFuerza y Presión
 Se llama cilindro
diferencial por el
siguiente principio si se
conecta presión a ambos
puertos del pistón se
moverá hacia el área
menor debido a esta
diferencia de áreas
 Si a través del vástago
del cilindro en esta caso
se iguala el diámetro las
presiones ; fuerzas se
igualan incluyendo las
velocidades tanto en una
dirección como en otra
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 17
Fuerza y PresiónFuerza y Presión
 Este principio se utiliza en un carrete balanceado de
una válvula direccional , en donde la acción de la
presión no causa ningún movimiento debido a que las
fuerzas están equilibradas de izquierda a derecha y
viceversa , debido al carrete balaceado.
 P1 y P2 suministran y descargan presiones
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 18
P1 P2
Fuerza y PresiónFuerza y Presión
 Este principio se utiliza en un carrete balanceado de
una válvula direccional , en donde la acción de la
presión no causa ningún movimiento debido a que las
fuerzas están equilibradas de izquierda a derecha y
viceversa , debido al carrete balaceado.
 P1 y P2 suministran y descargan presiones
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 19
P1P2
Fuerza y PresiónFuerza y Presión
 Este principio se utiliza en un carrete balanceado de
una válvula direccional , en donde la acción de la
presión no causa ningún movimiento debido a que las
fuerzas están equilibradas de izquierda a derecha y
viceversa , debido al carrete balaceado.
 P1 y P2 suministran y descargan presiones
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 20
P1 P2
Ley de GasesLey de Gases
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 21
Ley de GasesLey de Gases
 Algunas de las propiedades de la masa del aire son
consideradas como variables las cuales son la presión ,
volumen y temperatura.
 Cuando se asume que una de estas tres variables toma
un valor constante observamos que las dos restantes
mantienen una relación entre ellas, según sea el caso.
 Temperatura constante
 Presión constante
 Volumen constante
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 22
P.V = constante
= constante
V
T
= constante
P
T
Temperatura Constante
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 23
Temperatura Constante
 La ley de Boyle establece el
producto de una presión
absoluta y volumen nos da
como resultado una masa
constante siempre y cuando
la temperatura del gas
permanece constante
 Este proceso se llama
isotérmico (temperatura
constante). Esto debe de
ser lo mas lento posible para
que el calor fluya y permita
que el aire se comprima y se
expanda en la misma
proporción.
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 24
0 2 4 6 8 16
0
2
4
6
8
10
12
Volumen V
Presión P
bar absoluto
P1.V1 = P2.V2 = constante
10 12 14
14
16
Temperatura Constante
 La ley de Boyle establece el
producto de una presión
absoluta y volumen nos da
como resultado una masa
constante siempre y cuando
la temperatura del gas
permanece constante
 Este proceso se llama
isotérmico (temperatura
constante). Esto debe de
ser lo mas lento posible para
que el calor fluya y permita
que el aire se comprima y se
expanda en la misma
proporción.
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 25
0 2 4 6 8 16
0
2
4
6
8
10
12
10 12 14
14
16
P1.V1 = P2.V2 = constante
Presión P
bar absoluto
Volumen V
Temperatura Constante
 La ley de Boyle establece el
producto de una presión
absoluta y volumen nos da
como resultado una masa
constante siempre y cuando
la temperatura del gas
permanece constante
 Este proceso se llama
isotérmico (temperatura
constante). Esto debe de
ser lo mas lento posible para
que el calor fluya y permita
que el aire se comprima y se
expanda en la misma
proporción
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 26
0 2 4 6 8 16
0
2
4
6
8
10
12
10 12 14
14
16
P1.V1 = P2.V2 = constante
Presión P
bar absoluto
Volumen V
Temperatura Constante
 La ley de Boyle establece el
producto de una presión
absoluta y volumen nos da
como resultado una masa
constante siempre y cuando
la temperatura del gas
permanece constante
 Este proceso se llama
isotérmico (temperatura
constante). Esto debe de
ser lo mas lento posible para
que el calor fluya y permita
que el aire se comprima y se
expanda en la misma
proporción
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 27
0 2 4 6 8 16
0
2
4
6
8
10
12
10 12 14
14
16
P1.V1 = P2.V2 = constante
Presión P
bar absoluto
Volumen V
Temperatura Constante
 La ley de Boyle establece el
producto de una presión
absoluta y volumen nos da
como resultado una masa
constante siempre y cuando
la temperatura del gas
permanece constante
 Este proceso se llama
isotérmico (temperatura
constante). Esto debe de
ser lo mas lento posible para
que el calor fluya y permita
que el aire se comprima y se
expanda en la misma
proporción
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 28
0 2 4 6 8 16
0
2
4
6
8
10
12
10 12 14
14
16
P1.V1 = P2.V2 = constante
Presión P
bar absoluto
Volumen V
PresiónPresión ConstanteConstante
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 29
Presión ConstantePresión Constante
 La ley de Charles
establece : para una masa
de gas a presión
constante el volumen es
proporcional a la
temperatura absoluta.
 Suponiendo que no existe
fricción el volumen
cambia y se mantiene a
presión constante.
 De una temperatura
ambiente de 20o
C cambia
a 73.25o
C se puede
producir un 25% de
cambio en el volumen
 0o
Celsius = 273K
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 30
0 0.25 0.5 0.75 1 2
-60
-40
-20
0
20
40
60
Volumen
Temperatura
Celsius
1.25 1.5 1.75
80
100
293K
V1 V2
T1(K) T2(K)
= c=
Presión ConstantePresión Constante
 La ley de Charles
establece : para una masa
de gas a presión
constante el volumen es
proporcional a la
temperatura absoluta.
 Suponiendo que no existe
fricción el volumen
cambia y se mantiene a
presión constante.
 De una temperatura
ambiente de 20o
C cambia
a 73.25o
C se puede
producir un 25% de
cambio en el volumen
 0o
Celsius = 273K
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 31
0 0.25 0.5 0.75 1 2
-60
-40
-20
0
20
40
60
Volumen
Temperatura
Celsius
1.25 1.5 1.75
80
100
366.25K
V1 V2
T1(K) T2(K)
= c=
Presión ConstantePresión Constante
 La ley de Charles
establece : para una masa
de gas a presión
constante el volumen es
proporcional a la
temperatura absoluta.
 Suponiendo que no existe
fricción el volumen
cambia y se mantiene a
presión constante.
 De una temperatura
ambiente de 20o
C cambia
a 73.25o
C se puede
producir un 25% de
cambio en el volumen
 0o
Celsius = 273K
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 32
0 0.25 0.5 0.75 1 2
-60
-40
-20
0
20
40
60
Volumen
Temperatura
Celsius
1.25 1.5 1.75
80
100
219.75K
V1 V2
T1(K) T2(K)
= c=
Presión ConstantePresión Constante
 La ley de Charles
establece : para una masa
de gas a presión
constante el volumen es
proporcional a la
temperatura absoluta.
 Suponiendo que no existe
fricción el volumen
cambia y se mantiene a
presión constante.
 De una temperatura
ambiente de 20o
C cambia
a 73.25o
C se puede
producir un 25% de
cambio en el volumen
 0o
Celsius = 273K
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 33
0 0.25 0.5 0.75 1 2
-60
-40
-20
0
20
40
60
Volumen
Temperatura
Celsius
1.25 1.5 1.75
80
100
366.25K
219.75K
293K
V1 V2
T1(K) T2(K)
= c=
Volumen constante
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 34
Volumen ConstanteVolumen Constante
 De la Ley de Boyle y la
Ley de Charles se puede
ver que el volumen que
nos entrega una masa de
aire que se puede
mantener de un valor
constante la presión es
proporcional a la
temperatura absoluta Kº
 Para un volumen a 20o
C y
10 bar. absolutos cambia
en temperatura de 60o
C
produce un cambio en
presión de 2.05 bar.
 0o
C = 273K
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 35
0 5 10 20
-60
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-20
0
20
40
60
Temperatura
Celsius
15
80
100
0
2
4
6
8
bar
10
12
14
16
P1 P2
T1(K) T2(K)
= c=
bar absoluto
Volumen ConstanteVolumen Constante
 De la Ley de Boyle y la
Ley de Charles se puede
ver que el volumen que
nos entrega una masa de
aire que se puede
mantener de un valor
constante la presión es
proporcional a la
temperatura absoluta Kº
 Para un volumen a 20o
C y
10 bar. absolutos cambia
en temperatura de 60o
C
produce un cambio en
presión de 2.05 bar.
 0o
C = 273K
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 36
0 5 10 20
-60
-40
-20
0
20
40
60
Temperatura
Celsius
15
80
100
0
2
4
6
8
bar
10
12
14
16
P1 P2
T1(K) T2(K)
= c=
bar absoluto
Volumen ConstanteVolumen Constante
 De la Ley de Boyle y la
Ley de Charles se puede
ver que el volumen que
nos entrega una masa de
aire que se puede
mantener de un valor
constante la presión es
proporcional a la
temperatura absoluta Kº
 Para un volumen a 20o
C y
10 bar. absolutos cambia
en temperatura de 60o
C
produce un cambio en
presión de 2.05 bar.
 0o
C = 273K
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 37
0 5 10 20
-60
-40
-20
0
20
40
60
Temperatura
Celsius
15
80
100
0
2
4
6
8
bar
10
12
14
16
P1 P2
T1(K) T2(K)
= c=
bar absoluto
Volumen ConstanteVolumen Constante
 De la Ley de Boyle y la
Ley de Charles se puede
ver que el volumen que
nos entrega una masa de
aire que se puede
mantener de un valor
constante la presión es
proporcional a la
temperatura absoluta Kº
 Para un volumen a 20o
C y
10 bar. absolutos cambia
en temperatura de 60o
C
produce un cambio en
presión de 2.05 bar.
 0o
C = 273K
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 38
0 5 10
-60
-40
-20
0
20
40
60
bar absoluto
Temperatura
Celsius
15
80
100
0
2
4
6
8
bar
10
12
14
16
P1 P2
T1(K) T2(K)
= c=
Ley general de los Gases
 La Ley general de los gases es una
combinación entre la Ley de Boyle y la Ley de
Charles , en donde la presión , el volumen y la
temperatura pueden varias entre estados de una
masa de un gas pero de estas relaciones da
como resultado un valor constante .
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 39
= constante
P1 .V1
T1
P2 .V2
T2
=
Compresión Adiabática yCompresión Adiabática y
politrópicapolitrópica
Para aire comprimido
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 40
Compresión AdiabáticaCompresión Adiabática
 En teoría , cuando un
volumen de aire es
comprimido
instantáneamente , el
proceso es adiabático (este
tiempo es para disipar el
calor a traves de las paredes
del cilindro)
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 41
 Para compresión y
expansión adiabática
P V n
= c
para el aire n = 1.4
 En un cilindro el proceso
de compresión es muy
rápido pero el calor
puede disiparse a través
de las paredes del
cilindro entonces este
valor cambia a un valor n
que puede ser menor 1.3
aproximadamente para
latas velocidades de
compresión2 4 6 8
0
2
4
6
8
10
12
bar a
10 12 14
14
16
16
PV 1. 4
= c
adiabática
PV 1. 2
= c
politropica
PV = c
isotérmica
Volumen0
Compresión poliCompresión poli
trópicatrópica
 En la practica algunos amortiguadores de impacto
absorben la perdida de calor durante la compresión
 La característica de compresión se comporta entre
adiabática e isotérmica .
 El valor de n debe ser menor que 1.4 dependiendo del
rango de compresión típicamente se usa PV 1.2
= c y
puede usarse durante la aplicación del proceso.
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 42
Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido
(condesados)(condesados)
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 43
Agua en el aireAgua en el aire
comprimidocomprimido
 En grandes cantidades de
aire comprimido , es muy
notable el acumulamiento
de agua formada
 El vapor de agua natural
esta contenido en el aire
atmosférico como este es
(torcido) escurre como una
esponja
 El aire completamente
saturado se dice que esta
(100% HR) en un deposito
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 44
Drenaje
aireaire
saturadosaturado
completocompleto
Condensado
Agua en el aire comprimido
 El acumulamiento de vapor de agua contenido en la
atmósfera es medido como humedad relativa
(porcentaje)% HR. Este porcentaje es en proporción del
acumulamiento máximo que puede tomar en una
temperatura prevaleciente.
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 45
-40
-20
0 10 20 30 40 50
0
20
40
Gramos de vapor de agua / metro cúbico de aire g/m3
60 70 80
TemperaturaCelsius
25% HR 50% HR 100% HR
a 20o
Celsius
100% HR = 17.4 g/m3
50% HR = 8.7 g/m3
25% HR = 4.35 g/m3
Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido
 La ilustración muestra cuatro cubos que representan 1
metro cúbico de aire atmosférico a 20o
C. Cada uno de
estos volúmenes tienen una humedad relativa del 50%
(50%HR). Esto principalmente contiene actualmente 8.7
gramos de vapor de agua, la mitad del máximo posible
que son 17.4 gramos
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 46
Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido
 Cuando el compresor comprime estos cuatro metros
cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es
decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden
retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico
los otros dos contienen el condensado el cual hay que
drenar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 47
Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido
 Cuando el compresor comprime estos cuatro metros
cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es
decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden
retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico
los otros dos contienen el condensado el cual hay que
drenar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 48
Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido
 Cuando el compresor comprime estos cuatro metros
cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es
decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden
retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico
los otros dos contienen el condensado el cual hay que
drenar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 49
Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido
 Cuando el compresor comprime estos cuatro metros
cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es
decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden
retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico
los otros dos contienen el condensado el cual hay que
drenar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 50
Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido
 Cuando el compresor comprime estos cuatro metros
cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es
decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden
retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico
los otros dos contienen el condensado el cual hay que
drenar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 51
Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido
 4 metros cúbicos a 50%HR y 1000
mbar de presión atmosférica
contenida en un espacio de 1
metro cúbico produce a una
presión de 3 bar. manometricos
 17.4 gramos de agua
principalmente vapor producido
al 100% HR (humedad relativa) y
17.4 gramos de agua condensada
 Esto es un proceso continuo, una
vez que la presión manométrica
es sobre 1 bar., cada vez un
metro cúbico de aire es
comprimido, y se le adiciona 1
metro cúbico hasta adicionar 8.7
gramos de agua condensada.
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 52
Baja temperatura secado del aireBaja temperatura secado del aire
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 53
Baja temperatura secadoBaja temperatura secado
 El aire Húmedo entra
primeramente en un
intercambiador en donde
este es enfriado para que
el aire seco salga.
 El aire entra en un
segundo intercambiador
donde este es refrigerado
 El condensado en este
paso es drenado en ese
momento.
 Este aire refrigerado sube
porque esta mas caliente
del aire que esta
entrando.
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 54
M
Salida de aire seco
Entrada de aire Húmedo
Dren
Planta de Refrigeración
Baja temperatura secadoBaja temperatura secado
 Si un 1 metro cúbico de aire comprimido completamente
saturado al ( 100 % HR ) es enfriado sobre el punto de
congelamiento, aproximadamente el 75% del vapor contenido
en forma de condensado es drenado. Cuando este es entibiado
regresa a 20O
C este es secado cerca de 25% HR
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 55
-40
-20
0 10 20 30 40 50
0
20
40
Gramos de vapor de agua / metro cúbico de aire g/m3
60 70 80
TemperaturaCelsius
25% HR 50% HR 100% HR
Baja temperatura secadoBaja temperatura secado
 Si un 1 metro cúbico de aire comprimido completamente
saturado al ( 100 % HR ) es enfriado sobre el punto de
congelamiento, aproximadamente el 75% del vapor contenido
en forma de condensado es drenado. Cuando este es entibiado
regresa a 20O
C este es secado cerca de 25% HR
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 56
-40
-20
0 10 20 30 40 50
0
20
40
60 70 80
TemperaturaCelsius
25% HR 50% HR 100% HR
Gramos de vapor de agua / metro cúbico de aire g/m3
Baja temperatura secadoBaja temperatura secado
 Si un 1 metro cúbico de aire comprimido completamente
saturado al ( 100 % HR ) es enfriado sobre el punto de
congelamiento, aproximadamente el 75% del vapor contenido
en forma de condensado es drenado. Cuando este es entibiado
regresa a 20O
C este es secado cerca de 25% HR
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 57
-40
-20
0 10 20 30 40 50
0
20
40
60 70 80
TemperaturaCelsius
25% HR 50% HR 100% HR
Gramos de vapor de agua / metro cúbico de aire g/m3
Flujo de aire comprimidoFlujo de aire comprimido
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 58
Unidades de FlujoUnidades de Flujo
 Flujo es medido en
cantidad de aire libre por
unidad de tiempo
 Unidades comunes son :
 Litros ò decímetro
cúbico por segundo
l/s ò dm3
/s
 Metros cúbicos por
minuto
m3
/m
 pies cúbicos por minuto
(misma para pies
cúbicos de aire libre)
scfm
 1 m3
/m = 35.31 scfm
 1 dm3
/s = 2.1 scfm
 1 scfm = 0.472 l/s
 1 scfm = 0.0283 m3
/min
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 59
1 metro cúbico ò 1000 dm3
1 litro ò
Decímetro cúbico
1 pie cúbico
Flujo de aire libre
 El espacio entre lasEl espacio entre las
presiones en bar.presiones en bar.
representan el volumenrepresentan el volumen
actual en una tuberíaactual en una tubería
ocupado por 1 litro de aireocupado por 1 litro de aire
libre a sus respectivaslibre a sus respectivas
presiones absolutas.presiones absolutas.
 Flujo toma lugar y es elFlujo toma lugar y es el
resultado de la presiónresultado de la presión
diferencial, a 1bar absolutodiferencial, a 1bar absoluto
(0 bar. manometrico) esto es(0 bar. manometrico) esto es
siempre y cuando se tengasiempre y cuando se tenga
flujo a presión de vació.flujo a presión de vació.
 Si la velocidad es la mismaSi la velocidad es la misma
en cada caso el flujo es dosen cada caso el flujo es dos
veces sobre la unidadveces sobre la unidad
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 60
Volumen Actual de 1 litro
de aire a presión
0
1
/8
1
/16
1
/4
1
/2
1 litro
1bar a
2bar a
4bar a
8bar a
16bar a
Flujo sonicoFlujo sonico
 El limite de velocidad con el aire
y el flujo es la velocidad del
sonido
 Para un flujo sonico, P1 puede
ser 2 veces P2 ò mas
 Cuando existe una descarga de
aire de un tanque a alta presión
a la atmósfera el flujo es
constante bajo P1 y menor que 2
P2
 Cuando se carga un tanque el
flujo es constante bajo P2 es 1
/2
P1
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 61
1.894
P1 es 9 bar. a
Tanque a la atmósfera
9
P1 bar
absoluto
tiempo
2P2
0 5 10 20
0
1
2
3
4
5
6
15
7
8
atm
9
0 5 10 20
0
1
2
3
4
5
6
15
7
8
P2 bar
absoluto
P1 es 9 bar a
Fuente a tanque
1
/2P1
atm
Flujo a través de válvulasFlujo a través de válvulas
 El rendimiento de flujo en una válvula se indicaEl rendimiento de flujo en una válvula se indica
completamente por medio del factor de flujo ; el cual se puedecompletamente por medio del factor de flujo ; el cual se puede
indicar por medio de “C”, “b”, “Cv”, “Kv” y otros.indicar por medio de “C”, “b”, “Cv”, “Kv” y otros.
 Para mayor presicion se determina el rendimiento de unaPara mayor presicion se determina el rendimiento de una
válvula neumática a través de estos valores de “C”válvula neumática a través de estos valores de “C”
(conductancia) y “b” (relación de presión critica). Lo anterior se(conductancia) y “b” (relación de presión critica). Lo anterior se
determina bajo la prueba de válvula por la norma ISO 6358determina bajo la prueba de válvula por la norma ISO 6358
 Para un rango de presiones dePara un rango de presiones de
origen estables Porigen estables P11 presión Ppresión P22
es comparada con el flujoes comparada con el flujo
a través de la válvula bajoa través de la válvula bajo
alcances máximosalcances máximos
 El resultado es un grupo deEl resultado es un grupo de
curvas en donde se muestrancurvas en donde se muestran
las característicaslas características
de la válvulade la válvula
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 62
P1 P2
Flujo a través deFlujo a través de
válvulasválvulas
 Para estas curvas la relación de presión critica “b” puede
definirse como . “b” representa la relación de P2 a P1 con
un flujo de velocidad sonico. Con lo cual la
conductancia“C” en este flujo “dm³/ segundo / bar
absoluto”
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 63
Caida de Presion P2 bar manometricos
Relacion de presion critica b = 0.15
0 1 2 3 4 5 6 7
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Conductancia
C= 0.062 dm/s/bar
Solo en una parte
Horizontal de la curva
Flujo
dm3
/s
de
aire
libre
P1 es punto cero
Flujo para
Cada curva
Flujo a través deFlujo a través de
válvulasválvulas
 Si se tienen unas curvas que no están disponibles pero
la conductancia y la relación de presión critica son
valores conocidos de flujo a cualquier presión se puede
usar la siguiente formula.
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 64
Q = C P1 1 -
1 - b
P2
P1
- b
2
donde :
P1 = presión arriba bar
P2 = presión abajo bar
C = conductancia dm3
/s/bar a
b = relación de presión critica
Q = flujo dm3
/s
Calidad de AireCalidad de Aire
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 65
Calidad de filtraciónCalidad de filtración
del airedel aire
 ISO 8573-1 regla general de
aire comprimido
 Parte 1 clases
contaminantes y calidad
 Niveles permisibles de
contaminación son
determinados por una
calidad numérica
 Especificando de acuerdo a
los niveles de
contaminantes :
 Partículas sólidas
 Agua
 aceite
 Esta clase de calidad se
puede dividir en tres
calidades numéricas de
acuerdo a la norma 1.7.1
 solidos 0.1 µm max
y 0.1 mg/m 3
max
 Agua no esta especificada
 0.01 mg/m3
max
 Estos son los resultados de
fabricantes de filtros uso
neumático.
 Para obtener la presión del
punto de condensación
cuando es bajo , puede
usarse aire seco.
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 66
Calidad del aireCalidad del aire
comprimidocomprimido
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 67
Clase
Tamaño
Part. max
µm
Sólidos
concentración
mg/m3
Agua
Max Presion
Punto de
condensación O
C
Aceite
concentración
mg/m3
1 0.1 0.1 – 70 0.01
2 1 1 – 40 0.1
3 5 5 – 20 1
4 15 8 + 3 5
5 40 10 + 7 25
6 - - + 10 -
7 - - Sin especificación -
maxima
La presión del punto de condensación es la temperatura cuando el aire comprimido
es enfriado antes de convertirse en vapor de agua , el aire inicia con partículas de
agua condensada
ISO 8573-1
Gracias ……………………..Gracias ……………………..
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 68
Unidades de presiónUnidades de presión
 Atmósfera estándar = 1.01325 bar abs
 Atmósfera técnica = 0.98100 bar abs
 1 mm Hg. = 1.334mbar aprox.
 1 mm H2O = 0.0979 mbar aprox.
 1 kPa = 10.0 mbar
 1 MPa = 10 bar
 1 kgf/cm2
= 981 mbar
 1 N/m2
= 0.01 mbar
 1 Torr = 1mmHg abs (para vacio)
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 69
Unidades de PresiónUnidades de Presión
 1 bar = 100000 N/m2
 1 bar = 1000000 dina/cm2
 1 bar =10197 kgf/m2
 1 bar = 100 kPa
 1 bar = 14.50 psi
 1 bar = 0.98690 atmósfera estándar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 70
Unidades de PresiónUnidades de Presión
 1 dina /cm2
= 0.001mbar
 1 psi = 68.95mbar
 Atmósfera estándar = 14.7 psi aprox.
 Atmósfera estándar = 760 Torr aprox.
 1 pulg. Hg. = 33.8 mbar aprox.
 1 pulg. H2O = 2.49 mbar aprox.
 100 mbar es la presión aproximada en la cual de una
persona promedio puede soplar
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 71
Conversión de TemperaturaConversión de Temperatura
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 72
233
253
273
293
313
333
353
373
393
 La escala de temperatura
absoluta es medida en
grados Kelvin O
K
 En la escala Celsius el
0O
C y 100O
C son los
puntos de congelamiento
y evaporación del agua
 O
K = O
C + 273.15
 En las escalas
Fahrenheit y Celsius
coincide un valor - 40O
 O
F = O
C. 9
/5 + 32
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
O
K
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
O
F O
C
GRACIAS ..........................GRACIAS ..........................
e mail :e mail :
ingriahidroycapacitacion@prodigy.net.mxingriahidroycapacitacion@prodigy.net.mx
03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 73

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Teoria de los sistemas neumaticos

  • 1. Factores Teoria del AireFactores Teoria del Aire Para sistemasPara sistemas NeumáticosNeumáticos IndustrialesIndustriales 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 1 Teoría de losTeoría de los sistemassistemas NeumáticosNeumáticos
  • 2. TemarioTemario 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 2  Composicion del aireComposicion del aire  PresiónPresión atmosféricaatmosférica  AireAire comprimidocomprimido  Presión  UnidadesUnidades dede PresiónPresión  Fuerza yFuerza y PresiónPresión  LeyesLeyes de gasesde gases  TemperaturaTemperatura ConstanteConstante  PresiónPresión ConstanteConstante  Volumen ConstanteVolumen Constante  Ley General de GASESLey General de GASES  CompresiónCompresión AdiabáticaAdiabática  Agua en el aireAgua en el aire  Secado a baja temperaturaSecado a baja temperatura  Flujo de aire comprimidoFlujo de aire comprimido  Calidad de aireCalidad de aire
  • 3. ComposiciónComposición deldel aireaire  El aire se encuentra libreEl aire se encuentra libre en el ambiente como unaen el ambiente como una sustancia que fluyesustancia que fluye  Nosotros admitimosNosotros admitimos grandes cantidades degrandes cantidades de aire; es decir los espaciosaire; es decir los espacios se encuentran llenos dese encuentran llenos de aireaire  El aire se encuentraEl aire se encuentra compuestocompuesto principalmente deprincipalmente de nitrógeno y oxigenonitrógeno y oxigeno 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 3 Composición por Volumen Nitrógeno 78.09% N2 Oxigeno 20.95% O2 Argon 0.93% Ar Otros 0.03%
  • 4. Presión AtmosféricaPresión Atmosférica  La presión atmosférica es causada por el peso del aire sobre nosotros  Esto es pesa en menos en la cima de la montaña , y mas cuando estamos por ejemplo :en una mina  El valor de la presión cambia con la humedad 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 4
  • 5. AtmósferaAtmósfera EstandarEstandar  Una atmósfera estándar esta definida por laUna atmósfera estándar esta definida por la Organización Internacional de Aviación CivilOrganización Internacional de Aviación Civil como la presión y temperatura al nivel del marcomo la presión y temperatura al nivel del mar es 1013.25 milibar absoluto y 288 Kº (15es 1013.25 milibar absoluto y 288 Kº (15OO C)C) 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 5 1013.25 m bar
  • 6. AtmósferasAtmósferas ISOISO  Recomendación ISO R 554  Valores de atmósferas estándar para acondicionamiento y pruebas de materiales, componentes ò equipo  20O C, 65% HR, 860 a 1060 mbar  27O C, 65% HR, 860 a 1060 mbar  23O C, 50% HR, 860 a 1060 mbar  Tolerancias ± 2O C ± 5% HR  Tolerancias reducidas ± 1O C ± 2% HR  Referencias estándar de atmósferas el cual hace pruebas con otras atmósferas  20O C, 65% HR, 1013 mbar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 6
  • 7. PresiónPresión AtmosféricaAtmosférica  Se pueden observarSe pueden observar las presiones en ellas presiones en el mapa de humedadmapa de humedad  Las líneas llamadasLas líneas llamadas isobaras muestranisobaras muestran los contornos delos contornos de presión en milibarpresión en milibar  Esta informaciónEsta información ayuda a predecir laayuda a predecir la fuerza y dirección delfuerza y dirección del vientoviento 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 7 BAJABAJA 1015 mb1015 mb 1012 mb1012 mb 1008 mb1008 mb 1000 mb1000 mb 996 mb996 mb
  • 8. BarómetroBarómetro MercurioMercurio  La presión atmosférica puede medirse como altura de columna de liquido para ( vacío)  760 mm Hg. = 1013.9 milibar aproximadamente  Un barómetro de tubo de agua puede ser sobre 10 metros long. Hg. = 13.6 veces la densidad del H2O  Para medidas de vacío 1 mm Hg. = 1 Torr 760 Torr = No vacío 0 Torr = vacío completo 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 8 760 mm Hg
  • 9. AtmósferaAtmósfera yy vacíovacío  La potencia de la presión atmosférica es aparentemente representada por los sistemas industriales (pick & place )toma y deja a través de copas de succión y maquinas formadoras de vació  El aire es removido en uno de los lados alojando la presión atmosférica y en otro la presión de trabajo. (Empaque blister) 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 9
  • 10. Aire comprimidoAire comprimido IndustrialIndustrial  Las Presiones se expresan en “bar. man” manometricos ( es el valor sobre la atmosférica )  La presión cero manométrica es la presión atmosférica  La presión absoluta que se usa en los cálculos es la siguiente Pa = Pman + Patmosfèrica  Para cálculos rápidos se supone 1 atmósfera son 1000 mbar  Para cálculos estándar 1 atmósfera son 1013 mbar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 10 bajo rango RangoRango 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Presiónabsolutaenbara Presiónmanométricabarman Vacío completo Atmósfera RangoRango extendidoextendido IndustrialIndustrial
  • 11. Presión  1 bar = 100000 N/m2 (Newton's por metro cuadrado)  1 bar = 10 N/cm2 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 11  Para mediciones de bajas presiones se utiliza el milibar (mbar)  1000 mbar = 1 bar.  Para mediciones en libras por pulgada cuadrada (psi) 1 psi = 68.95mbar 14.5 psi = 1bar
  • 12. UnidadesUnidades dede PresiónPresión  Algunos valores de las unidades de presión importantes y sus equivalencias  1 bar. = 100000 N/m2  1 bar. = 100 kPa  1 bar. = 14.50 psi  1 bar. =10197 kgf/m2  1 mm Hg = 1.334 mbar aprox.  1 mm H2O = 0.0979 mbar aprox.  1 Torr = 1mm Hg. abs. (para vació) 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 12 Mas unidades de presión
  • 13. Fuerza y PresiónFuerza y Presión 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 13
  • 14. Fuerza y PresiónFuerza y Presión  El aire comprimido ejerce una fuerza de un valor constante hacia cada contacto con la superficie de la presión interna que contiene el equipo.  El fluido en este deposito puede encontrarse presurizado y transmitir esta fuerza.  Es decir por cada bar. de presión manométrica externamente se ejercen , 10 Newtons uniformente por centímetro cuadrado 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 14
  • 15. Fuerza y PresiónFuerza y Presión  El empuje desarrollado por el pistón es debido a la presión del aire , por el área efectiva multiplica esta presión 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 15 empuje = D2 40 P Newtons π D mm P bar donde D = diámetro del cilindro en mm P = la presión del sistema en bar. Si se requiere la respuesta en Newtons 1bar = 100000 N/m2 40 = cte
  • 16. Fuerza y PresiónFuerza y Presión  La fuerza contenida en la camisa del cilindro es proyectada en el área y multiplicada por la presión 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 16 l D Fuerza= D. l . P 10 Newton's donde D = diámetro del cilindro en mm l = longitud de la camisa presurizada mm P = presión del sistema en bar.
  • 17. Fuerza y PresiónFuerza y Presión  Se llama cilindro diferencial por el siguiente principio si se conecta presión a ambos puertos del pistón se moverá hacia el área menor debido a esta diferencia de áreas  Si a través del vástago del cilindro en esta caso se iguala el diámetro las presiones ; fuerzas se igualan incluyendo las velocidades tanto en una dirección como en otra 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 17
  • 18. Fuerza y PresiónFuerza y Presión  Este principio se utiliza en un carrete balanceado de una válvula direccional , en donde la acción de la presión no causa ningún movimiento debido a que las fuerzas están equilibradas de izquierda a derecha y viceversa , debido al carrete balaceado.  P1 y P2 suministran y descargan presiones 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 18 P1 P2
  • 19. Fuerza y PresiónFuerza y Presión  Este principio se utiliza en un carrete balanceado de una válvula direccional , en donde la acción de la presión no causa ningún movimiento debido a que las fuerzas están equilibradas de izquierda a derecha y viceversa , debido al carrete balaceado.  P1 y P2 suministran y descargan presiones 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 19 P1P2
  • 20. Fuerza y PresiónFuerza y Presión  Este principio se utiliza en un carrete balanceado de una válvula direccional , en donde la acción de la presión no causa ningún movimiento debido a que las fuerzas están equilibradas de izquierda a derecha y viceversa , debido al carrete balaceado.  P1 y P2 suministran y descargan presiones 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 20 P1 P2
  • 21. Ley de GasesLey de Gases 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 21
  • 22. Ley de GasesLey de Gases  Algunas de las propiedades de la masa del aire son consideradas como variables las cuales son la presión , volumen y temperatura.  Cuando se asume que una de estas tres variables toma un valor constante observamos que las dos restantes mantienen una relación entre ellas, según sea el caso.  Temperatura constante  Presión constante  Volumen constante 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 22 P.V = constante = constante V T = constante P T
  • 23. Temperatura Constante 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 23
  • 24. Temperatura Constante  La ley de Boyle establece el producto de una presión absoluta y volumen nos da como resultado una masa constante siempre y cuando la temperatura del gas permanece constante  Este proceso se llama isotérmico (temperatura constante). Esto debe de ser lo mas lento posible para que el calor fluya y permita que el aire se comprima y se expanda en la misma proporción. 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 24 0 2 4 6 8 16 0 2 4 6 8 10 12 Volumen V Presión P bar absoluto P1.V1 = P2.V2 = constante 10 12 14 14 16
  • 25. Temperatura Constante  La ley de Boyle establece el producto de una presión absoluta y volumen nos da como resultado una masa constante siempre y cuando la temperatura del gas permanece constante  Este proceso se llama isotérmico (temperatura constante). Esto debe de ser lo mas lento posible para que el calor fluya y permita que el aire se comprima y se expanda en la misma proporción. 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 25 0 2 4 6 8 16 0 2 4 6 8 10 12 10 12 14 14 16 P1.V1 = P2.V2 = constante Presión P bar absoluto Volumen V
  • 26. Temperatura Constante  La ley de Boyle establece el producto de una presión absoluta y volumen nos da como resultado una masa constante siempre y cuando la temperatura del gas permanece constante  Este proceso se llama isotérmico (temperatura constante). Esto debe de ser lo mas lento posible para que el calor fluya y permita que el aire se comprima y se expanda en la misma proporción 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 26 0 2 4 6 8 16 0 2 4 6 8 10 12 10 12 14 14 16 P1.V1 = P2.V2 = constante Presión P bar absoluto Volumen V
  • 27. Temperatura Constante  La ley de Boyle establece el producto de una presión absoluta y volumen nos da como resultado una masa constante siempre y cuando la temperatura del gas permanece constante  Este proceso se llama isotérmico (temperatura constante). Esto debe de ser lo mas lento posible para que el calor fluya y permita que el aire se comprima y se expanda en la misma proporción 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 27 0 2 4 6 8 16 0 2 4 6 8 10 12 10 12 14 14 16 P1.V1 = P2.V2 = constante Presión P bar absoluto Volumen V
  • 28. Temperatura Constante  La ley de Boyle establece el producto de una presión absoluta y volumen nos da como resultado una masa constante siempre y cuando la temperatura del gas permanece constante  Este proceso se llama isotérmico (temperatura constante). Esto debe de ser lo mas lento posible para que el calor fluya y permita que el aire se comprima y se expanda en la misma proporción 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 28 0 2 4 6 8 16 0 2 4 6 8 10 12 10 12 14 14 16 P1.V1 = P2.V2 = constante Presión P bar absoluto Volumen V
  • 29. PresiónPresión ConstanteConstante 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 29
  • 30. Presión ConstantePresión Constante  La ley de Charles establece : para una masa de gas a presión constante el volumen es proporcional a la temperatura absoluta.  Suponiendo que no existe fricción el volumen cambia y se mantiene a presión constante.  De una temperatura ambiente de 20o C cambia a 73.25o C se puede producir un 25% de cambio en el volumen  0o Celsius = 273K 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 30 0 0.25 0.5 0.75 1 2 -60 -40 -20 0 20 40 60 Volumen Temperatura Celsius 1.25 1.5 1.75 80 100 293K V1 V2 T1(K) T2(K) = c=
  • 31. Presión ConstantePresión Constante  La ley de Charles establece : para una masa de gas a presión constante el volumen es proporcional a la temperatura absoluta.  Suponiendo que no existe fricción el volumen cambia y se mantiene a presión constante.  De una temperatura ambiente de 20o C cambia a 73.25o C se puede producir un 25% de cambio en el volumen  0o Celsius = 273K 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 31 0 0.25 0.5 0.75 1 2 -60 -40 -20 0 20 40 60 Volumen Temperatura Celsius 1.25 1.5 1.75 80 100 366.25K V1 V2 T1(K) T2(K) = c=
  • 32. Presión ConstantePresión Constante  La ley de Charles establece : para una masa de gas a presión constante el volumen es proporcional a la temperatura absoluta.  Suponiendo que no existe fricción el volumen cambia y se mantiene a presión constante.  De una temperatura ambiente de 20o C cambia a 73.25o C se puede producir un 25% de cambio en el volumen  0o Celsius = 273K 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 32 0 0.25 0.5 0.75 1 2 -60 -40 -20 0 20 40 60 Volumen Temperatura Celsius 1.25 1.5 1.75 80 100 219.75K V1 V2 T1(K) T2(K) = c=
  • 33. Presión ConstantePresión Constante  La ley de Charles establece : para una masa de gas a presión constante el volumen es proporcional a la temperatura absoluta.  Suponiendo que no existe fricción el volumen cambia y se mantiene a presión constante.  De una temperatura ambiente de 20o C cambia a 73.25o C se puede producir un 25% de cambio en el volumen  0o Celsius = 273K 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 33 0 0.25 0.5 0.75 1 2 -60 -40 -20 0 20 40 60 Volumen Temperatura Celsius 1.25 1.5 1.75 80 100 366.25K 219.75K 293K V1 V2 T1(K) T2(K) = c=
  • 34. Volumen constante 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 34
  • 35. Volumen ConstanteVolumen Constante  De la Ley de Boyle y la Ley de Charles se puede ver que el volumen que nos entrega una masa de aire que se puede mantener de un valor constante la presión es proporcional a la temperatura absoluta Kº  Para un volumen a 20o C y 10 bar. absolutos cambia en temperatura de 60o C produce un cambio en presión de 2.05 bar.  0o C = 273K 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 35 0 5 10 20 -60 -40 -20 0 20 40 60 Temperatura Celsius 15 80 100 0 2 4 6 8 bar 10 12 14 16 P1 P2 T1(K) T2(K) = c= bar absoluto
  • 36. Volumen ConstanteVolumen Constante  De la Ley de Boyle y la Ley de Charles se puede ver que el volumen que nos entrega una masa de aire que se puede mantener de un valor constante la presión es proporcional a la temperatura absoluta Kº  Para un volumen a 20o C y 10 bar. absolutos cambia en temperatura de 60o C produce un cambio en presión de 2.05 bar.  0o C = 273K 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 36 0 5 10 20 -60 -40 -20 0 20 40 60 Temperatura Celsius 15 80 100 0 2 4 6 8 bar 10 12 14 16 P1 P2 T1(K) T2(K) = c= bar absoluto
  • 37. Volumen ConstanteVolumen Constante  De la Ley de Boyle y la Ley de Charles se puede ver que el volumen que nos entrega una masa de aire que se puede mantener de un valor constante la presión es proporcional a la temperatura absoluta Kº  Para un volumen a 20o C y 10 bar. absolutos cambia en temperatura de 60o C produce un cambio en presión de 2.05 bar.  0o C = 273K 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 37 0 5 10 20 -60 -40 -20 0 20 40 60 Temperatura Celsius 15 80 100 0 2 4 6 8 bar 10 12 14 16 P1 P2 T1(K) T2(K) = c= bar absoluto
  • 38. Volumen ConstanteVolumen Constante  De la Ley de Boyle y la Ley de Charles se puede ver que el volumen que nos entrega una masa de aire que se puede mantener de un valor constante la presión es proporcional a la temperatura absoluta Kº  Para un volumen a 20o C y 10 bar. absolutos cambia en temperatura de 60o C produce un cambio en presión de 2.05 bar.  0o C = 273K 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 38 0 5 10 -60 -40 -20 0 20 40 60 bar absoluto Temperatura Celsius 15 80 100 0 2 4 6 8 bar 10 12 14 16 P1 P2 T1(K) T2(K) = c=
  • 39. Ley general de los Gases  La Ley general de los gases es una combinación entre la Ley de Boyle y la Ley de Charles , en donde la presión , el volumen y la temperatura pueden varias entre estados de una masa de un gas pero de estas relaciones da como resultado un valor constante . 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 39 = constante P1 .V1 T1 P2 .V2 T2 =
  • 40. Compresión Adiabática yCompresión Adiabática y politrópicapolitrópica Para aire comprimido 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 40
  • 41. Compresión AdiabáticaCompresión Adiabática  En teoría , cuando un volumen de aire es comprimido instantáneamente , el proceso es adiabático (este tiempo es para disipar el calor a traves de las paredes del cilindro) 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 41  Para compresión y expansión adiabática P V n = c para el aire n = 1.4  En un cilindro el proceso de compresión es muy rápido pero el calor puede disiparse a través de las paredes del cilindro entonces este valor cambia a un valor n que puede ser menor 1.3 aproximadamente para latas velocidades de compresión2 4 6 8 0 2 4 6 8 10 12 bar a 10 12 14 14 16 16 PV 1. 4 = c adiabática PV 1. 2 = c politropica PV = c isotérmica Volumen0
  • 42. Compresión poliCompresión poli trópicatrópica  En la practica algunos amortiguadores de impacto absorben la perdida de calor durante la compresión  La característica de compresión se comporta entre adiabática e isotérmica .  El valor de n debe ser menor que 1.4 dependiendo del rango de compresión típicamente se usa PV 1.2 = c y puede usarse durante la aplicación del proceso. 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 42
  • 43. Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido (condesados)(condesados) 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 43
  • 44. Agua en el aireAgua en el aire comprimidocomprimido  En grandes cantidades de aire comprimido , es muy notable el acumulamiento de agua formada  El vapor de agua natural esta contenido en el aire atmosférico como este es (torcido) escurre como una esponja  El aire completamente saturado se dice que esta (100% HR) en un deposito 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 44 Drenaje aireaire saturadosaturado completocompleto Condensado
  • 45. Agua en el aire comprimido  El acumulamiento de vapor de agua contenido en la atmósfera es medido como humedad relativa (porcentaje)% HR. Este porcentaje es en proporción del acumulamiento máximo que puede tomar en una temperatura prevaleciente. 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 45 -40 -20 0 10 20 30 40 50 0 20 40 Gramos de vapor de agua / metro cúbico de aire g/m3 60 70 80 TemperaturaCelsius 25% HR 50% HR 100% HR a 20o Celsius 100% HR = 17.4 g/m3 50% HR = 8.7 g/m3 25% HR = 4.35 g/m3
  • 46. Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido  La ilustración muestra cuatro cubos que representan 1 metro cúbico de aire atmosférico a 20o C. Cada uno de estos volúmenes tienen una humedad relativa del 50% (50%HR). Esto principalmente contiene actualmente 8.7 gramos de vapor de agua, la mitad del máximo posible que son 17.4 gramos 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 46
  • 47. Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido  Cuando el compresor comprime estos cuatro metros cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico los otros dos contienen el condensado el cual hay que drenar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 47
  • 48. Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido  Cuando el compresor comprime estos cuatro metros cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico los otros dos contienen el condensado el cual hay que drenar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 48
  • 49. Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido  Cuando el compresor comprime estos cuatro metros cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico los otros dos contienen el condensado el cual hay que drenar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 49
  • 50. Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido  Cuando el compresor comprime estos cuatro metros cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico los otros dos contienen el condensado el cual hay que drenar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 50
  • 51. Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido  Cuando el compresor comprime estos cuatro metros cúbicos en un metro cúbico esta es una relación 4:1 es decir se tiene 4 veces 8.7 gramos, pero solo dos pueden retener vapor de agua en nuevo espacio de metro cúbico los otros dos contienen el condensado el cual hay que drenar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 51
  • 52. Agua en el aire comprimidoAgua en el aire comprimido  4 metros cúbicos a 50%HR y 1000 mbar de presión atmosférica contenida en un espacio de 1 metro cúbico produce a una presión de 3 bar. manometricos  17.4 gramos de agua principalmente vapor producido al 100% HR (humedad relativa) y 17.4 gramos de agua condensada  Esto es un proceso continuo, una vez que la presión manométrica es sobre 1 bar., cada vez un metro cúbico de aire es comprimido, y se le adiciona 1 metro cúbico hasta adicionar 8.7 gramos de agua condensada. 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 52
  • 53. Baja temperatura secado del aireBaja temperatura secado del aire 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 53
  • 54. Baja temperatura secadoBaja temperatura secado  El aire Húmedo entra primeramente en un intercambiador en donde este es enfriado para que el aire seco salga.  El aire entra en un segundo intercambiador donde este es refrigerado  El condensado en este paso es drenado en ese momento.  Este aire refrigerado sube porque esta mas caliente del aire que esta entrando. 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 54 M Salida de aire seco Entrada de aire Húmedo Dren Planta de Refrigeración
  • 55. Baja temperatura secadoBaja temperatura secado  Si un 1 metro cúbico de aire comprimido completamente saturado al ( 100 % HR ) es enfriado sobre el punto de congelamiento, aproximadamente el 75% del vapor contenido en forma de condensado es drenado. Cuando este es entibiado regresa a 20O C este es secado cerca de 25% HR 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 55 -40 -20 0 10 20 30 40 50 0 20 40 Gramos de vapor de agua / metro cúbico de aire g/m3 60 70 80 TemperaturaCelsius 25% HR 50% HR 100% HR
  • 56. Baja temperatura secadoBaja temperatura secado  Si un 1 metro cúbico de aire comprimido completamente saturado al ( 100 % HR ) es enfriado sobre el punto de congelamiento, aproximadamente el 75% del vapor contenido en forma de condensado es drenado. Cuando este es entibiado regresa a 20O C este es secado cerca de 25% HR 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 56 -40 -20 0 10 20 30 40 50 0 20 40 60 70 80 TemperaturaCelsius 25% HR 50% HR 100% HR Gramos de vapor de agua / metro cúbico de aire g/m3
  • 57. Baja temperatura secadoBaja temperatura secado  Si un 1 metro cúbico de aire comprimido completamente saturado al ( 100 % HR ) es enfriado sobre el punto de congelamiento, aproximadamente el 75% del vapor contenido en forma de condensado es drenado. Cuando este es entibiado regresa a 20O C este es secado cerca de 25% HR 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 57 -40 -20 0 10 20 30 40 50 0 20 40 60 70 80 TemperaturaCelsius 25% HR 50% HR 100% HR Gramos de vapor de agua / metro cúbico de aire g/m3
  • 58. Flujo de aire comprimidoFlujo de aire comprimido 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 58
  • 59. Unidades de FlujoUnidades de Flujo  Flujo es medido en cantidad de aire libre por unidad de tiempo  Unidades comunes son :  Litros ò decímetro cúbico por segundo l/s ò dm3 /s  Metros cúbicos por minuto m3 /m  pies cúbicos por minuto (misma para pies cúbicos de aire libre) scfm  1 m3 /m = 35.31 scfm  1 dm3 /s = 2.1 scfm  1 scfm = 0.472 l/s  1 scfm = 0.0283 m3 /min 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 59 1 metro cúbico ò 1000 dm3 1 litro ò Decímetro cúbico 1 pie cúbico
  • 60. Flujo de aire libre  El espacio entre lasEl espacio entre las presiones en bar.presiones en bar. representan el volumenrepresentan el volumen actual en una tuberíaactual en una tubería ocupado por 1 litro de aireocupado por 1 litro de aire libre a sus respectivaslibre a sus respectivas presiones absolutas.presiones absolutas.  Flujo toma lugar y es elFlujo toma lugar y es el resultado de la presiónresultado de la presión diferencial, a 1bar absolutodiferencial, a 1bar absoluto (0 bar. manometrico) esto es(0 bar. manometrico) esto es siempre y cuando se tengasiempre y cuando se tenga flujo a presión de vació.flujo a presión de vació.  Si la velocidad es la mismaSi la velocidad es la misma en cada caso el flujo es dosen cada caso el flujo es dos veces sobre la unidadveces sobre la unidad 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 60 Volumen Actual de 1 litro de aire a presión 0 1 /8 1 /16 1 /4 1 /2 1 litro 1bar a 2bar a 4bar a 8bar a 16bar a
  • 61. Flujo sonicoFlujo sonico  El limite de velocidad con el aire y el flujo es la velocidad del sonido  Para un flujo sonico, P1 puede ser 2 veces P2 ò mas  Cuando existe una descarga de aire de un tanque a alta presión a la atmósfera el flujo es constante bajo P1 y menor que 2 P2  Cuando se carga un tanque el flujo es constante bajo P2 es 1 /2 P1 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 61 1.894 P1 es 9 bar. a Tanque a la atmósfera 9 P1 bar absoluto tiempo 2P2 0 5 10 20 0 1 2 3 4 5 6 15 7 8 atm 9 0 5 10 20 0 1 2 3 4 5 6 15 7 8 P2 bar absoluto P1 es 9 bar a Fuente a tanque 1 /2P1 atm
  • 62. Flujo a través de válvulasFlujo a través de válvulas  El rendimiento de flujo en una válvula se indicaEl rendimiento de flujo en una válvula se indica completamente por medio del factor de flujo ; el cual se puedecompletamente por medio del factor de flujo ; el cual se puede indicar por medio de “C”, “b”, “Cv”, “Kv” y otros.indicar por medio de “C”, “b”, “Cv”, “Kv” y otros.  Para mayor presicion se determina el rendimiento de unaPara mayor presicion se determina el rendimiento de una válvula neumática a través de estos valores de “C”válvula neumática a través de estos valores de “C” (conductancia) y “b” (relación de presión critica). Lo anterior se(conductancia) y “b” (relación de presión critica). Lo anterior se determina bajo la prueba de válvula por la norma ISO 6358determina bajo la prueba de válvula por la norma ISO 6358  Para un rango de presiones dePara un rango de presiones de origen estables Porigen estables P11 presión Ppresión P22 es comparada con el flujoes comparada con el flujo a través de la válvula bajoa través de la válvula bajo alcances máximosalcances máximos  El resultado es un grupo deEl resultado es un grupo de curvas en donde se muestrancurvas en donde se muestran las característicaslas características de la válvulade la válvula 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 62 P1 P2
  • 63. Flujo a través deFlujo a través de válvulasválvulas  Para estas curvas la relación de presión critica “b” puede definirse como . “b” representa la relación de P2 a P1 con un flujo de velocidad sonico. Con lo cual la conductancia“C” en este flujo “dm³/ segundo / bar absoluto” 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 63 Caida de Presion P2 bar manometricos Relacion de presion critica b = 0.15 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Conductancia C= 0.062 dm/s/bar Solo en una parte Horizontal de la curva Flujo dm3 /s de aire libre P1 es punto cero Flujo para Cada curva
  • 64. Flujo a través deFlujo a través de válvulasválvulas  Si se tienen unas curvas que no están disponibles pero la conductancia y la relación de presión critica son valores conocidos de flujo a cualquier presión se puede usar la siguiente formula. 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 64 Q = C P1 1 - 1 - b P2 P1 - b 2 donde : P1 = presión arriba bar P2 = presión abajo bar C = conductancia dm3 /s/bar a b = relación de presión critica Q = flujo dm3 /s
  • 65. Calidad de AireCalidad de Aire 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 65
  • 66. Calidad de filtraciónCalidad de filtración del airedel aire  ISO 8573-1 regla general de aire comprimido  Parte 1 clases contaminantes y calidad  Niveles permisibles de contaminación son determinados por una calidad numérica  Especificando de acuerdo a los niveles de contaminantes :  Partículas sólidas  Agua  aceite  Esta clase de calidad se puede dividir en tres calidades numéricas de acuerdo a la norma 1.7.1  solidos 0.1 µm max y 0.1 mg/m 3 max  Agua no esta especificada  0.01 mg/m3 max  Estos son los resultados de fabricantes de filtros uso neumático.  Para obtener la presión del punto de condensación cuando es bajo , puede usarse aire seco. 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 66
  • 67. Calidad del aireCalidad del aire comprimidocomprimido 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 67 Clase Tamaño Part. max µm Sólidos concentración mg/m3 Agua Max Presion Punto de condensación O C Aceite concentración mg/m3 1 0.1 0.1 – 70 0.01 2 1 1 – 40 0.1 3 5 5 – 20 1 4 15 8 + 3 5 5 40 10 + 7 25 6 - - + 10 - 7 - - Sin especificación - maxima La presión del punto de condensación es la temperatura cuando el aire comprimido es enfriado antes de convertirse en vapor de agua , el aire inicia con partículas de agua condensada ISO 8573-1
  • 69. Unidades de presiónUnidades de presión  Atmósfera estándar = 1.01325 bar abs  Atmósfera técnica = 0.98100 bar abs  1 mm Hg. = 1.334mbar aprox.  1 mm H2O = 0.0979 mbar aprox.  1 kPa = 10.0 mbar  1 MPa = 10 bar  1 kgf/cm2 = 981 mbar  1 N/m2 = 0.01 mbar  1 Torr = 1mmHg abs (para vacio) 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 69
  • 70. Unidades de PresiónUnidades de Presión  1 bar = 100000 N/m2  1 bar = 1000000 dina/cm2  1 bar =10197 kgf/m2  1 bar = 100 kPa  1 bar = 14.50 psi  1 bar = 0.98690 atmósfera estándar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 70
  • 71. Unidades de PresiónUnidades de Presión  1 dina /cm2 = 0.001mbar  1 psi = 68.95mbar  Atmósfera estándar = 14.7 psi aprox.  Atmósfera estándar = 760 Torr aprox.  1 pulg. Hg. = 33.8 mbar aprox.  1 pulg. H2O = 2.49 mbar aprox.  100 mbar es la presión aproximada en la cual de una persona promedio puede soplar 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 71
  • 72. Conversión de TemperaturaConversión de Temperatura 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 72 233 253 273 293 313 333 353 373 393  La escala de temperatura absoluta es medida en grados Kelvin O K  En la escala Celsius el 0O C y 100O C son los puntos de congelamiento y evaporación del agua  O K = O C + 273.15  En las escalas Fahrenheit y Celsius coincide un valor - 40O  O F = O C. 9 /5 + 32 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 O K -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 O F O C
  • 73. GRACIAS ..........................GRACIAS .......................... e mail :e mail : ingriahidroycapacitacion@prodigy.net.mxingriahidroycapacitacion@prodigy.net.mx 03/01/1503/01/15 Ing. Alfredo R Maya RIng. Alfredo R Maya R 73