instalación aire comprimido

LAVANDERÍA INDUSTRIAL EN EL POLÍGONO INDUSTRIAL DE ARINAGA (FASE IV), TÉRMINO MUNICIPAL
DE AGÜIMES (LAS PALMAS DE GRAN CANARIA).
INSTALACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO 1
ÍNDICE.
1.- INSTALACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO............................................. 2
1.1.- Objeto del anexo. .............................................................................................. 2
1.2.- Reglamentos de aplicación. .............................................................................. 2
1.3.- Descripción general de la instalación................................................................ 3
1.3.1.- Conceptos................................................................................................... 4
1.4.- Elementos de la instalación............................................................................... 6
1.5.- Diseño y cálculo de las redes de distribución de aire comprimido. ................. 16
1.6.- Necesidades de aire comprimido.................................................................... 17
1.7.- Dimensinamiento de las tuberías.................................................................... 18
1.8.- Elección del equipo compresor. ...................................................................... 21
1.9.- Refrigerador. ................................................................................................... 25
1.10.- Depósito acumulador. ................................................................................... 26
1.11.- Secador frigorífico. ........................................................................................ 29
1.12.- Sala del comprensor. .................................................................................... 33

1.- INSTALACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO.
1.1.- Objeto del anexo.
Este Anexo tiene como objetivo, definir, diseñar y justificar las instalaciones de
aire comprimido necesarias en la Lavandería Industrial, situada en el polígono
industrial de Arinaga, en el Término Municipal Agüime, en la isla de Gran Canaria. El
documento servirá además de base para garantizar el cumplimiento de cuantas
leyes, normas y reglamentos vigentes sean de aplicación a la Industria de referencia
en cuanto a la presente instalación se refiere.
1.2.- Reglamentos de aplicación.
A las instalaciones proyectadas en este anexo, se justificarán el cumplimiento
específico de los siguientes reglamentos:
- Norma Tecnológica de la Edificación para instalaciones de gas (NTE-IGA).
- Real Decreto 1244/1979, de 4 de abril, por el que se aprueba el Reglamento
de Aparatos a Presión.
- Real Decreto 222/2001, de 2 de marzo, Ministerio de Ciencia y Tecnología
por el que se dictan las disposiciones de aplicación de la Directiva 1999/36/CE, del
Consejo, de 29 de abril, relativa a equipos a presión transportables. (BOE 03/03/01).
- Real Decreto 769/1999, de 7 de Mayo, por el que se dictan las disposiciones
de aplicación de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo, 97/23/CE,
relativa a los equipos de presión y se modifica el Real Decreto 1244/1979, de 4 de
Abril, que aprobó el Reglamento de aparatos a presión. (BOE nº129 de 31/5/99).

- Instrucción Técnica Complementaria referente a Instalaciones de
Tratamiento y Almacenamiento de aire comprimido (O. 28-6-1988. BOE 8-7-1988)
ITC MIE AP17.
1.3.- Descripción general de la instalación.
La instalación de aire comprimido será de red abierta, y estará constituida por
una sola línea principal de la cual se desprenden las secundarias y las de éstas, las
terciarias. La poca inversión inicial necesaria de esta configuración constituye su
principal ventaja. La principal desventaja de este tipo de redes es su mantenimiento.
Ante una reparación es posible que se detenga el suministro de aire "aguas abajo"
del punto de corte lo que implica una detención de la producción.
El aire comprimido tiene que llegar desde el compresor hasta la unidad
consumidora en la cantidad correcta y la calidad necesaria y con la presión
requerida. El sistema de distribución se configura normalmente de tal manera que en
la entrada de aire de la unidad consumidora siempre se disponga de la presión
mínima necesaria, sin importar cuán alejada esté dicha unidad.
Es importante antes de iniciar el diseño de la instalación, es dejar claro que el
aire que se va a consumir, deberá ser de primera calidad, por lo que se ha de evitar
la contaminación en los puntos de consumo.
El aire comprimido normalmente está contaminado por tres causas:
- El aire aspirado (polvo atmosférico, humedad contenida en el aire, vapores,
etc.).
- El compresor (aceite, partículas de desgaste).
- El sistema de distribución/red de conductos (óxidos, restos de soldadura, etc.).

La finalidad de la preparación del aire es conseguir que el aire comprimido
tenga la calidad que exige la unidad consumidora. El proceso de preparación del aire
puede clasificarse en tres fases:
- La eliminación de partículas gruesas.
- El secado.
- La preparación fina del aire.
Por lo que inmediatamente detrás del compresor se procede a la eliminación
de las partículas gruesas.
El aire comprimido se ha de preparar lo mínimo posible, aunque debe estar
tan limpio como sea indispensable.
La ejecución de la instalación la realizará una empresa instaladora autorizada,
ejecutándose de acuerdo a lo proyectado y respetando la legislación vigente que se
ha mencionado en este documento.
Dicha empresa realizará en presencia del Ingeniero-Director, a la recepción de
los materiales y una vez ejecutada la instalación, las pruebas necesarias y en
particular las definidas en los artículos 12 y 14 del vigente reglamento.
De igual forma, entregará a la Propiedad un manual de mantenimiento y
localización de averías acompañado de planos, con el visto bueno del Ingeniero-
Director.
1.3.1.- Conceptos.
Antes de iniciar el cálculo propiamente dicho de aire comprimido, estimamos
conveniente definir una serie de conceptos necesarios para dicho cálculo, así como
la descripción de ciertos elementos que componen la instalación.
Los parámetros clave que deciden en una instalación de aire comprimido son:

Presión.
Es la presión a la cual deseamos trabajar, tanto para el caudal de aire
suministrado por el compresor como para el de utilización en la red.
Mientras no se indique lo contrario, al hablar de presiones serán siempre
presiones efectivas, que se cuentan a partir de la presión atmosférica. Los
manómetros industriales miden la presión efectiva.
Por presión absoluta se entiende la suma de la presión indicada en el
manómetro (kg/cm2
, atm, etc.) más el valor de la presión atmosférica (en la práctica
se toma 1 kg/cm2
). La fórmula es:
Pa=Pe+1
Caudal.
El caudal de aire comprimido que debe suministrar el compresor responderá a
unas demandas que se establecerán después de atender a las especificaciones
técnicas de las distintas máquinas que se van a instalar en esta industria.
El caudal de aire comprimido que debe suministrar el compresor viene
expresado en Nm3
/min o en N lts/min, referidos al aire libre por minuto, es decir, aire
en las condiciones normales de presión y temperatura, para ello se antepone la letra
N mayúscula a las unidades, esto es: N l/min.
Pérdida de presión.
La pérdida de presión, se refiere a la pérdida de energía que se va originando
en el aire comprimido ante los diferentes obstáculos que encuentra en su
desplazamiento hacia los puntos de utilización, como son: calderín, refrigerador
posterior, secador, filtros, tuberías, etc.

El conseguir que la pérdida de presión esté entre los límites permisibles será
una de las tareas fundamentales en el momento de concebir una instalación de aire
comprimido.
Se admitirá una pérdida de presión del 2% de la presión efectiva que aporta el
compresor, desde la salida del calderín hasta el punto de utilización.
Velocidad de circulación.
También existe límite para la velocidad del aire, ya que cuanto mayor es la
velocidad de circulación, tanto mayor es la pérdida de presión en el recorrido hasta el
punto de aplicación.
La velocidad máxima del aire para esta instalación será de 8 m/seg en la
tubería principal y en las secundarias. Mientras en las tuberías de servicios la
velocidad máxima de circulación del aire será de 15m/seg.
1.4.- Elementos de la instalación.
La instalación estará compuesta por los siguientes elementos:
- Central de producción.
- Red de distribución.
- Sistema de control y mantenimiento.
Central de producción
La sala de compresores es el centro principal de producción de aire
comprimido desde la cual se envía, por toda la fábrica, dando potencia a los equipos
y elementos accionados por el aire comprimido.
Para su ubicación se ha elegido un lugar cerrado pero bien ventilado y
preferentemente la zona norte, y a la sombra para tomar aire lo más frío posible. Esto

facilita la decantación de impurezas con lo que se evita que, al menos una parte, se
introduzcan en la red de tuberías; además un mejor disipamiento del calor generado
por el compresor, de tal manera que no se produzca un incremento de temperatura
ambiente excesivo.
Para los compresores, se dispondrá de una toma de aire natural, que tomará
dicho aire del exterior de la nave, elevándose, como mínimo 3 m del nivel del suelo.
Cada compresor debe tener su tubo de aspiración independiente, debiendo evitarse
tuberías comunes para varios compresores.
La altura libre del local no debe ser inferior a 250 cm y en cualquier caso la
distancia entre el extremo superior de los equipos una vez instalados y el techo será
de 30 cm como mínimo. Se dispondrá un sumidero sifónico conectado a la red de
saneamiento y acometida eléctrica para la alimentación del equipo. Y en los lugares
donde se sitúe un separador de gotas, este irá conectado a la red de saneamiento,
mediante una tubería.
La central estará compuesta por los elementos siguientes:
- Tomas de aire
- Compresor
- Refrigerador
- Depósito acumulador
- Secador frigorífico

1. Filtro del compresor: Este dispositivo es utilizado para eliminar las
impurezas del aire antes de la compresión con el fin de proteger al compresor y
evitar el ingreso de contaminantes al sistema.
2. Compresor: Es el encargado de convertir la energía mecánica, en energía
neumática comprimiendo el aire. La conexión del compresor a la red debe ser flexible
para evitar la transmisión de vibraciones debidas al funcionamiento del mismo.
3. Refrigerador: Es el encargado de eliminar gran parte del agua que se
encuentra naturalmente dentro del aire en forma de humedad.
4. Depósito Acumulador: Almacena energía neumática y permite el
asentamiento de partículas y humedad.
5. Filtros de línea: Se encargan de purificar el aire hasta una calidad adecuada
para el promedio de aplicaciones conectadas a la red.
6. Secadores: Estará provisto de un by-pass que puntee la entrada y salida
del mismo. Se colocará en la salida del depósito acumulador para eliminar la
humedad residual del aire.
7. Aplicaciones con sus purgas, unidades de mantenimiento (filtro,
reguladores de presión y lubricador) y secadores adicionales.
Los elementos 1, 2, 3, 4 y 5 se ubican en la tubería principal. Su presencia es
obligatoria en todas las redes de aire comprimido. El 6 puede ubicarse en las
tuberías secundarias y el 7 se instala en la tubería de servicio que alimenta las
diferentes aplicaciones.
En las canalizaciones de aire comprimido se intercalarán acoplamientos
elásticos para absorber las vibraciones.

El motor de la unidad compresora se conectará eléctricamente a la red del
edificio. También se conectarán a tierra de acuerdo con la NTE-IEP.
El encargado de comprimir el aire, es el compresor, al que debe entrar el aire
lo más frío, seco y limpio posible. Si se aspira aire caliente y húmedo, se produce
una mayor cantidad de condensado.
El aire, al comprimirse, se calienta. Esto se produce porque el aumento de la
energía necesaria para incrementar la presión de P1 a P2 implica un aumento de la
temperatura de T1 a T2.
Debido a esto, a la salida del grupo generador se dispondrá de un conjunto
refrigerador compuesto por un refrigerador, un separador provisto de purgador, para
la eliminación de condensados y un filtro.
Dicho refrigerador tiene como objetivo disminuir la temperatura del aire luego
de la compresión, ya que el aire después de ser comprimido puede quedar 100%
saturado. Al tener lugar una disminución brusca de temperatura se presentaran
condensados, por lo cual podemos decir que este equipo sirve también para
disminuir la cantidad de agua contenida en el aire.
El refrigerador no es más que un intercambiador de calor en el cual el
elemento que pierde calor es el aire comprimido, mientras que el medio que lo gana
es el refrigerante, usualmente aire o agua.
Después de dicho refrigerador se instala un depósito acumulador en conjunto
con un refrigerador para enfriamiento del aire comprimido, separados ambos por
medio de un filtro que retendrá las partículas sólidas.
El depósito acumulador permite absorber las pulsaciones inherentes al
sistema de compresión y reciprocante. También absorbe sobrepicos de consumo alto
y de corta duración ocasionados por aplicaciones que requieren grandes cantidades
de aire en periodos cortos de tiempo; permitiendo de esta manera no tener un
compresor sobredimensionado para satisfacer las demandas.

Para la conexión del depósito a las canalizaciones de aire comprimido se
utilizará acoplamientos antivibratorios. Se instalará una conducción para la
evacuación de condensados del depósito a la red de saneamiento.
Se colocarán dos filtros de línea, uno próximo al depósito acumulador,
después de este, y el otro en la canalización de salida de aire comprimido en la
central hacia la red de distribución.
Si no se utiliza un compresor exento de aceite, se obtiene una mezcla
comprimida de aire y aceite. Ese aceite tiene que extraerse del aire mediante un
separador y, a continuación, refrigerarse.
Para que los elementos de mando y los elementos funcionales neumáticos no
se transformen en “elementos hidráulicos”, se secará el aire comprimido. El secado
es el proceso más importante de la operación de preparación del aire. Secando bien
el aire se evita la corrosión de los tubos y de los elementos neumáticos. El criterio
que se aplica para medir el secado del aire es la temperatura del punto de
condensación. Cuanta más alta es la temperatura del aire comprimido, más agua
puede contener el aire (cantidad de saturación).
El secador estará provisto de un “by-pass” que puntee la entrada del secador y
la salida del mismo, para eliminar la humedad residual del aire.
Se recurrirá al método de secado por frío. En ese caso, la temperatura del aire
disminuye por efecto de un agente refrigerante. Así se forma condensado y
disminuye el contenido de agua del aire. El aire se refrigera al fluir en el sentido
contrario de un agente refrigerante. Este proceso de refrigeración suele realizarse en
varias fases (refrigeración previa aire-aire y refrigeración principal aire-agente
refrigerante).
El punto de condensación es de aproximadamente +1,5 °C. Si la temperatura
de la red no baja de 3 °C, la red de aire comprimido ya no contiene agua.

A continuación del secador se dispondrá de un filtro de lubricación de aceite y
una válvula reguladora de presión.
Red de distribución
Comprende el conjunto de canalizaciones, filtros y elementos de corte y
regulación situados en la central de producción y las válvulas de toma que permiten
la conexión de los equipos utilizadores.
Cuando los equipos de consumo utilicen el aire comprimido a una presión
inferior a la de producida por el compresor, se intercalará en la canalización la
correspondiente válvula reguladora de presión.
Las canalizaciones de distribución se separarán como mínimo 5 cm de otra
canalización, respetándose en cualquier caso las separaciones respecto a las
canalizaciones eléctricas que se prescriben en el correspondiente reglamento del
Ministerio de Industria y Energía.
Las canalizaciones horizontales se dispondrán vistas y tendrán una pendiente
descendente en el sentido del aire comprimido del 2%, para poder desalojar el agua
acumulada dentro de la instalación; para ello se colocará una purga al final de la
tubería y en un lugar que resulte cómodo para su manejo. En el extremo de cada
ramal de acometida se colocará una válvula de toma a una altura sobre el suelo
comprendida entre 120 y 150 cm.
La conexión de los ramales de trabajo a la tubería principal se hará por la
parte superior para evitar que la posible agua acumulada penetre en los equipos.
También se instalarán válvulas de esfera en cada una de las tuberías que
abastecen a los equipos con el fin de que éstos puedan ser revisados sin que ello
afecte al resto de la instalación.

El material elegido para las tuberías es el aluminio de la casa comercial Legris.
Características Técnicas.
Presión máxima de servicio:
- 16 bar – para la gama de temperaturas, rogamos nos consulten
- 13 bar de -20°C a +60°C
Nivel de vacío:
- 98,7% (13 mbar en presión absoluta)
Temperatura de utilización:
- De -20°C a +60°C
Buena resistencia a los:
- Aceites de compresores (minerales o sintéticos)
- Ultra-violeta
Temperatura de almacenamiento:
- De -40°C a +80°C
Según la norma UNE 1063 las tuberías que conducen aire comprimido deben
ser pintadas de azul moderado UNE 48 103.
Sistema de control y mantenimiento.
Estará compuesto por el cuadro general de maniobra. El cuadro general de
maniobra irá conectado a la unidad compresora y al depósito acumulador para
controlar manual y automáticamente el funcionamiento de la central. Se conectará
también a tierra de acuerdo con la NTE-IEP. “Instalaciones de Electricidad. Puesta a
Tierra”.

Se dispondrá de varios elementos, que ayudarán a obtener un mejor
rendimiento y cuidado de la instalación, como son los filtros, lubricadores,
separadores de gotas, etc.
Filtros.
Elección del filtro apropiado es fundamental para la calidad del aire. Para
obtener aire comprimido de alta calidad, es necesario prever varias fases de
filtración. Un solo filtro “fino” no es suficiente para obtener aire de calidad
satisfactoria.
Clasificación de los filtros:
- Filtro: Los filtros comunes son capaces de retener partículas de tamaños
superiores a 40 μm o a 5 μm, según su grado de filtración y el tipo de cartucho
filtrante.
- Microfiltro: Estos filtros retienen partículas de tamaños superiores a 0,1μm.
- Filtro submicrónico: Estos filtros pueden retener partículas de tamaños
superiores a 0,01 μm. Sin embargo, antes de pasar por estos filtros, el aire tiene que
haber pasado previamente por otro, capaz de retener partículas de hasta 5μm.
- Filtros de carbón activo: Estos filtros son capaces de retener partículas a
partir de 0,003 μm, lo que significa que pueden retener substancias aromatizantes u
odoríferas. Los filtros de carbón activo también se llaman filtros submicrónicos.
Para conseguir aire de clases de mayor calidad, la filtración de las substancias
sólidas siempre deberá hacerse por fases, para lo que puede montarse, por ejemplo,
un filtro submicrónico detrás de un filtro micrónico.
Para aumentar la duración del filtro de carbón activo, siempre deberá
montarse delante un filtro micrónico y, delante de éste, una unidad de prefiltración.

Al filtrar el aire comprimido también se obtiene agua que se acumula en
calidad de condensado que hay que purgar regularmente. Si la cantidad de
condensado que se obtiene en el filtro de aire comprimido es demasiado grande, es
recomendable utilizar
un sistema con purga automática del condensado.
De esta manera es más fácil controlar y vigilar los filtros. La purga automática
del condensado se consigue de varias maneras:
- Colector de condensado con flotador.
La purga se controla mediante el nivel del líquido. Un flotador abre la válvula
de purga, con lo que puede salir el condensado.
- Colector de condensado con regulación electrónica del nivel.
Un detector capacitivo de nivel emite una señal si el condensado alcanza un
nivel máximo. Esta señal abre electrónicamente una válvula de membrana. A
continuación, el líquido es vaciado por el conducto de salida.
- Colector de condensado con purga temporizada y electroválvula.
Por experiencia se sabe con que frecuencia es necesaria purgar el
condensado. Este tiempo se programa en un sistema de control que abre y vuelve a
cerrar la válvula de purga periódicamente.
Lubricadores.
Los lubricadores se encargan automáticamente de dosificar la niebla de aceite
necesaria. El aire enriquecido con niebla de aceite evita que se produzca una fricción
seca en las partes móviles de los actuadores y las unidades consumidoras y,
además, contribuye a evitar su desgaste prematuro. Sin embargo, sería incorrecto
creer que el aceite procedente del compresor es apropiado para cumplir estas

funciones. Buena parte de la estructura molecular de este aceite se destruye por la
presión y el calor durante la operación de compresión, con lo que se convierte en un
medio ácido muy agresivo. Ello significa que este aceite es completamente
inapropiado para la lubricación de los componentes de la red.
Reguladores de Presión.
Los reguladores de presión tienen la función de mantener constante el nivel de
la presión secundaria (que lleva hacia las unidades consumidoras),
independientemente de las oscilaciones que se producen en el circuito principal
(presión primaria). Si varía la presión secundaria, el funcionamiento de los elementos
de mando y de los actuadores varia de modo inaceptable.
Si la presión de funcionamiento es demasiado alta, aumenta el desgaste y el
consumo de energía es menos eficiente. Si la presión de funcionamiento es
demasiado baja, el rendimiento disminuye y, con frecuencia, las unidades
consumidoras no funcionan correctamente. La presión de funcionamiento se regula
mediante la válvula reguladora.
Unidades de mantenimiento.
Las unidades de mantenimiento son combinaciones compactas, por lo general
compuestas de una válvula de cierre, filtro, válvula reguladora de presión y lubricador
(montaje en ese orden). Estas unidades se montan cerca de las unidades
consumidoras y tienen la finalidad de preparar el aire comprimido.
Al montar los componentes de una unidad de mantenimiento deberá tenerse
en cuenta la dirección del flujo, tal como consta en cada uno de ellos mediante una
flecha indicadora. Además, las unidades de mantenimiento también pueden incluir
componentes de seguridad y de control.
Separador de Agua.

El separador de agua se encarga de eliminar las gotas de agua acumuladas
en la red de tuberías. Es absolutamente necesario efectuar los trabajos de
mantenimiento con regularidad y en concordancia con las recomendaciones oficiales.
Se colocarán separadores automáticos, debido a sus pocas inspecciones.
1.5.- Diseño y cálculo de las redes de distribución de
aire comprimido.
Los parámetros necesarios para diseñar las redes de distribución son:
- Presión de trabajo.
- Caudal de aire comprimido que debe suministrar el compresor,
que debe circular por cada zona de trabajo.
- Pérdida de presión, pérdida de energía que se origina ante los
diferentes obstáculos.
- Velocidad de circulación, oscila entre 3 y 10m/s.
El montaje de la red será aéreo, pues se consigue una mejor inspección y un
mejor mantenimiento. Las tuberías estarán ligeramente inclinadas (1/200 a 1/400) en
el sentido del flujo del aire.
La red de tuberías estará formada por:
Tubería principal: La línea de aire que sale del depósito y canaliza la totalidad del
aire, tendrá la mayor sección y prevé un posterior crecimiento de la fábrica. La
velocidad máxima del aire es de 8m/s.
Tuberías secundarias: Se ramifican a las zonas de trabajo y de las cuales salen las
tuberías de servicio, también es conveniente pensar en alguna futura ampliación al
calcular su diámetro, la velocidad máxima es de
8m/s.

Tuberías de servicio: o bajantes, son las que alimentan a las herramientas o equipos
neumáticos. Se evitará poner tuberías de servicio inferiores a ½”, ya que si el aire
está sucio puede cegarlas. La velocidad máxima del aire es de 15m/s.
Accesorios: Se debe colocar una llave de paso en los ramales principales y
secundarios, una purga en cada cambio de pendiente o dirección, y una toma de aire
en las tuberías de servicio, que se instalarán en la parte superior de la tubería.
En general la tubería de una red no necesita mantenimiento fuera de la
corrección de fugas que se producen más en las conexiones que en la tubería en sí.
1.6.- Necesidades de aire comprimido.
Para dimensionar una correcta red de tuberías, y del equipo de aire
comprimido es necesario establecer el caudal de consumo en los distintos puntos de
la red. El consumo específico de cada aparato, es el caudal de aire libre requerido
para servicio continuo a la presión dada por el fabricante.
En esta instalación las tomas son:
Consumo Específico. P(bar) Nº Aparatos Q(Nl/m)
Túnel de Lavado 100 6 1 100
Secadoras Secuenciales 5,5 6 4 22
Prensa 52,8 6 1 52,8
Introductor 160 8 1 160
Plegadora 300 8 2 600
Introd. Transfolder 165 8 1 165
Plegadora toallas 155 8 3 465
1.564,8
(Valores de consumo de la maquinaria del proceso)
Para determinar la capacidad del compresor es necesario conocer el
coeficiente de simultaneidad del conjunto de la planta.
El coeficiente de simultaneidad es de un 90%, puesto que es muy probable
que funcionen varios equipos a la vez.

Teniendo en cuenta el coeficiente de simultaneidad para el conjunto de la
planta:
Consumo de aire = 1564,8 · 0,9 = 1408,32 N l/min
Por lo que respecta a la capacidad del compresor, hay que partir del consumo
total de la planta al cual habrá que añadir un 10% por pérdidas de aire admisibles por
fugas, así como sumarle un 20% para posibles ampliaciones, o sea:
Consumo de aire: 1.408,32 N l/min
10% pérdidas por fugas: 140,832 N l/min
20% pérdidas por ampliación: 281,664 N l/min
TOTAL: 1.830,816 N l/min (109,85 m3
/h)
1.7.- Dimensinamiento de las tuberías.
Las tuberías deben estar ampliamente dimensionadas, preparando próximas
ampliaciones. Desde el punto de vista de la explotación, no existe ningún riesgo en
que la tubería quede sobredimensionada; la caída de presión será menor y la tubería
intervendrá como depósito de aire.
Para el cálculo del diámetro, se basará en la siguiente fórmula, obtenida del
fabricante.
5
85,13
·
··10·6,1
PP
QL
D


Q: caudal en m3
/s
P: Presión en Pa.
∆P: Caída de presión que se considerará 10.000 Pa.
L: Longitud en m

Primero se obtendrá G, para continuación entrar en la tabla y obtener ß�.
Seguidamente se obtiene mediante la fórmula la velocidad, y por último el ?�P.
La pérdida de presión no debe sobrepasar un 2% de la presión de trabajo. La
caída de presión en un tubo recto se calcula por la fórmula:
∆P=
?p = Caída de presión en atm o bar.
P o p = presión en atm o bar.
R= constante del gas, equivalente a 29,27 para el aire.
T= temperatura absoluta (t+273).
D= diámetro de la tubería en mm.
L= longitud de la tubería en m.
ß=Índice de resistencia, grado medio de rugosidad, variable con la cantidad
suministrada G, (tabla 13.1, Aire Comprimido. Teoría y Cálculo de las instalaciones.
E.Carnicer Royo).
G = cantidad de aire suministrado en Kg/h = Q (m3
/min)1,3·60
V= velocidad del aire en m/s., viene dada por la ecuación:
  tuboSp
Q
v
1000
·
160 

S= sección del tubo en cm2.
Q: caudal en m3
/s.
El cálculo de las longitudes equivalentes consiste en la sustitución de cada
uno de los accesorios presentes en la instalación tales como codos, tes, válvulas,
etc. por la longitud ficticia de un tramo recto.
Es necesario conocer las pérdidas que se producen en los accesorios, esto se
realiza añadiendo un suplemento de longitud a la tubería que compense la pérdida

ocasionada por dichos elementos. Estas longitudes se recogen en la tabla 4 de la
NTEIGA. (pág. 13).
Pérdidas de los Accesorios
Diámetro Nominal de D, en mm.
Tipo Accesorio.  <=10 12 15 18 22 28 35 42
Curva a 90º con radio de
curvatura igual a 5D 0,15 0,16 0,18 0,21 0,25 0,34 0,45 0,50
Curva a 90º con radio de
curvatura igual a 3D 0,20 0,23 0,28 0,32 0,37 0,45 0,60 0,70
Codo a 45º 0,10 0,11 0,14 0,15 0,18 0,21 0,28 0,34
Codo a 90º 0,40 0,46 0,55 0,63 0,75 1,00 1,20 1,60
T flujo a 90º 0,80 0,88 1,00 1,12 1,35 1,85 2,10 2,75
T flujo directo 0,21 0,23 0,26 0,30 0,35 0,40 0,45 0,52
Manguito reducción 0,25 0,29 0,35 0,37 0,40 0,50 0,70 0,80
Válvula retención 1,00 1,09 1,25 1,37 1,60 2,00 2,90 3,50
Válvula de bola 0,15 0,16 0,18 0,21 0,25 0,30 0,35 0,45
Válvula de diagrama 0,50 0,59 0,75 0,83 0,95 1,20 1,50 2,00
Conexión en válvula de
toma 0,80 0,88 1,00 1,15 1,50 2,00 2,50 3,00
Longitud Equivalente Le, en m.
La siguiente tabla indica los índices de resistencia de ß� para G en kg. de
peso de aire comprimido que circula a la hora.
Como se puede apreciar en la tabla anterior en ninguno de los tramos la
presión es superior al 2% de la presión de trabajo, es decir, no se supera el 0,16 bar;
por lo que se cumple con los requisitos anteriormente expuestos.

G � G � G � G �
10 2,03 100 1,45 6.1.000 1,03 10.000 0,73
15 1,92 150 1,36 6.1.500 0,9 15.000 0,69
25 1,78 250 1,26 2.500 0,89 25.000 0,64
40 1,66 400 1,18 4.000 0,84 40.000 0,595
65 1,54 650 1,1 6. 500 0,78 65.000 0,555
100 1,45 610 1,03 10.000 0,73 100.000 0,52
1.8.- Elección del equipo compresor.
Conocida la presión hasta el tramo inicial de la red, que será de 8 bar, se le
añadirán las pérdidas localizadas en los distintos elementos de la central:
- Secador frigorífico......................0.3bar
- Refrigerador:...............................0.09bar
- Filtros..........................................0.15bar
Lo que supone una pérdida adicional de 0,69bar, puesto que se colocan dos
filtros. Luego la presión mínima que debe suministrar el compresor es de 8,69bar.
Obtenido el caudal de consumo de la instalación, calculado con el coeficiente
de simultaneidad correspondiente. Para evaluar la capacidad del compresor se le
añadirá al valor anterior un 10% para integrar la parte de pérdida de aire del sistema.
También se le añadirá un 20% por posibilidades de ampliación.
El conjunto compresor motor va montado sobre soportes antivibratorios,
fijados sobre una bancada metálica. Esta unidad compresora no necesita de una
instalación con aparatos de soldadura, sino solamente un suelo capaz de soportar su
peso.
Se ha escogido un compresor Rotativo de Tornillo RTB 30, modelo AIR TE/C-
77 o similar, de la marca PUSKA,

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS.
CONDICIONES DE REFERENCIA
Presión del aire de admisión 1 Bar
Temperatura del aire de admisión 20 º C
Humedad relativa del aire 70 %
COMPRESOR AIR TEC C-77
Presión de trabajo 10 Bar
Caudal según ISO 1217F.A.D. 3.170 Lts./min.
Velocidad de los rotores 5.300 R.P.M.
Presión mínima de trabajo 4 Bar
Presión máxima de trabajo 8 Bar
Máxima temperatura ambiente recomendada 40 º C
Mínima temperatura ambiente recomendada 0 º C
MOTOR ELECTRICO
Potencia nominal 22/30 Kw./ HP.
Velocidad del eje 3.000 R.P.M.
Índice de protección del motor IP 55
Aislamiento clase F
Tensión eléctrica 400 V.
Frecuencia 50 Hz.
CARACTERISTICAS DEL GRUPO
Refrigeración Aire/aire
 de la temperatura de salida del aire +10 º C
Volumen de aceite 12,5 Lts.
Contenido de aceite en el aire 3 P.P.M.
Nivel sonoro a 1 m. según CAGI PNEUROP 69 Db.
DIMENSIONES Y PESOS
Largo 6.1.330 mm.

Ancho 815 mm.
Alto 6.1.190 mm.
Peso 435 Kg.
Conexión a la red de aire comprimido 1 1/4 Pulg.
DATOS TÉCNICOS.
La central está compuesta, por un compresor, rotativo de tornillo, de una sola
etapa, con inyección de aceite, modelo C-77; los dos rotores de perfil asimétrico, de
diámetros iguales, están montados en cojinetes de bola y rodillos de poco desgaste.
Prefiltro: Tanto el aire de aspiración, como el de refrigeración, es prefiltrado, por un
prefiltro exterior de fácil desmontaje para su limpieza lo que significa que el interior
de la unidad y el filtro de aire de aspiración, van a permanecer más tiempo limpios,
aumentando la eficiencia de la máquina.
Filtro del Aire: Elemento filtrante de tipo seco, con silenciador y con un 99,9 %
de efectividad para partículas de más de 3 micras.
Bloque del Compresor: El bloque compresor, está equipado con rotores de perfil
asimétrico, lubricados, más grandes que los habituales, aumentando por éste motivo
el rendimiento de un 3% a un 5 %.
El funcionamiento a baja velocidad de rotación, proporciona alta eficacia y
larga duración, así como menor calor en la compresión, minimizando el
mantenimiento, y proporcionando más larga vida a la unidad; mejorando su
rendimiento de un 6 % a un 8%.
Mecanismo de transmisión: La transmisión, se realiza con correas autoventiladas,
con tensado automático de gran rendimiento y fiabilidad en la transmisión, que no
precisa de ajustes periódicos, permitiendo una total flexibilidad para la gama de
presiones utilizables.

Motor Eléctrico: Motor eléctrico standard, con protección IP 55, clase F, con par
de arranque reducido. Arrancador estrella-triángulo. Trifásico 380 V. Revestimiento
de alta calidad, lavable, resistente al aceite, al agua, e insonorizado. Refrigerado con
el aire de la admisión.
Refrigeración: El optimizado diseño de la conducción de aire, proporciona una
correcta refrigeración, con bajo nivel sonoro. El radiador colocado idóneamente,
permite una refrigeración por convección natural.
El correcto dimensionamiento de los radiadores permite, obtener una baja
temperatura del aire y una correcta temperatura del aceite de inyección, mejorando la
calidad del aire, siendo menor la pérdida de carga y mayor la duración de la
maquina.
Lubricación: Tiene por objeto, conseguir la inyección de aceite en la cámara de
compresión. El aceite es impulsado mediante el aire a presión. El circuito de aceite,
tiene una válvula termostática, que impide al aceite entrar a refrigerarse, hasta que
no alcance la temperatura de funcionamiento óptima. Se abre a los 70 º C.
Separación Aire-Aceite: Se efectúa mediante un sistema de filtración de tres etapas.
En la primera, el aceite es separado del aire de forma mecánica gracias a la fuerza
centrífuga; en la segunda, la separación, se hace por gravedad, y tiene por objeto
almacenar el aceite empleado para la lubricación, y la tercera por doble filtración, que
garantiza la separación completa del aceite del aire comprimido.
El separador aire-aceite, está equipado por los siguientes elementos: Válvula
de seguridad, nivel de aceite, y tapón de llenado y vaciado.
Sistema electrónico de tarjeta ES3000: La tarjeta electrónica de control y diagnosis
ES 3000 permite:

- Gestionar todas las operaciones relativas al empleo del compresor: puesta
en carga, puesta en vacío, parada y rearranque del compresor.
- Realizar el control y el ajuste de la máquina.
- Informar sobre eventuales anomalías.
- Parar el compresor por alarma en curso.
- Visualizar informaciones sobre el programa de mantenimiento de la máquina.
Construcción.
Conjunto compacto, insonorizado, sobre sólido bastidor de acero, patas
antivibratorias, sin necesidad de fundación ninguna.
- Puertas de acceso desmontables que facilitan las labores de mantenimiento.
- Diseñado para fácil transporte, mediante carretilla elevadora.
- Facilidad para canalización y aprovechamiento del aire caliente.
- Revestimiento de alta calidad, resistente al aceite, e insonorizado.
- Cuadro eléctrico con elementos de primera calidad; con todos los elementos
de protección y listo para su conexión a la red.
1.9.- Refrigerador.
Es el encargado de eliminar gran parte del agua que se encuentra dentro del
aire en forma de humedad.
Se coloca inmediatamente después del compresor, reduce la temperatura
unos 25°C, estando preparados para eliminar entre el 50 al 80 % de toda la humedad
que aspira el compresor.
Estos refrigeradores de agua, son del tipo carcaza y tubos, pasando por el
interior de los tubos el aire, y por el exterior a contracorriente el agua.

La temperatura de salida del aire del refrigerador es, aproximadamente, 10ºC
superior a la de entrada del agua de refrigeración, se admiten como temperaturas
óptimas del agua de refrigeración, a la entrada, del orden de 10 a 25ºC.
Llevan como accesorios:
- Termómetro de salida del aire.
- Manómetro.
- Válvula de seguridad.
- Purga manual o automática.
1.10.- Depósito acumulador.
Toda instalación de aire comprimido dispone de un depósito de aire a presión
entre el compresor y la red de distribución, procurando evitar las distancias largas
entre el compresor y el depósito.
La función del depósito de aire es:
- Actuar de distanciador de los períodos de regulación.
- Amortiguar las pulsaciones del caudal de aire salido del compresor.
- Hacer frente de las demandas puntas de caudal sin que se provoquen
caídas de presión.
- Adaptar el caudal de salida del compresor al consumo de aire en la red.
No se debe confundir un depósito con una fuente de energía por aire, pues,
cuando el depósito actúa de acumulador (si se dispone de una reserva de aire
suficiente), es para atender a una demanda de aire instantánea y nunca para
suministrar aire continuamente.
Llevan una serie de accesorios obligatorios:

- Válvula de seguridad, capaz de evacuar el 110 % del caudal del
compresor.
- Manómetro.
- Purgas.
- Abertura para limpieza.
- Racor de toma del sistema de regulación del compresor.
Elección del depósito.
Según la fórmula siguiente
V = 60×Q×k1 ×k2 ×k3
Donde:
Q: caudal suministrado por el compresor en l/s.
K1: Factor de corrección obtenido a partir del factor de carga f del compresor,
definido como relación entre el consumo total y el caudal nominal del compresor.
Cuando el factor esté comprendido entre 0,5 y 1 se entrará en la tabla con el valor
f´=1-f
K2: Factor de corrección obtenido a partir de la diferencia DP entre la presión máxima
que puede suministrar el compresor y la mínima admisible a la salida del depósito
acumulador. Esta presión mínima se obtiene sumando a la presión máxima de
utilización las pérdidas de carga correspondientes al recorrido desde el comienzo de
la red hasta el equipo utilizador correspondiente.
K3: Factor de corrección obtenido a partir del número z de maniobras por hora
posibles de las unidades compresoras, determinado por las características del
arrancador.

Cálculo de K1
Consumo total = 1830,816 N l/min=109,85 m3
/h
Consumo Nominal= 3,17 m3
/min=52,83 l/s
f= 3,17-1,83= 1,34=K1
Cálculo K2
Pmáx que puede suministrar el compresor= 10 bar
Pmin. admisible a la salida del depósito acumulador=11,03 bar
=11,03-10=1,03
K2=1,03
Cálculo de K3
z de maniobras por hora= 20 ; K3 =0,75
V = 60×Q×k1 ×k2×k3 = 60×52,83×1,34×1,03×0,75 = 3281,22 litros
La presión de máxima es de 10 bares, mientras que el volumen en m3 es de
3,28 m3
El producto de P×V =10×3,28 = 32,8, nos dará un producto de segunda
categoría. Según la norma ITC-MIE AP-17.
Características.
- Adecuados para almacenamiento y distribución de aire comprimido.
- Fabricados con materiales de calidad, soldados por procedimientos homologados.
- Completamente automatizados de acuerdo con la normativa vigente.

- Provistos de los racores normales de uso.
- El recipiente se encuentra protegido por una imprimación de antioxidante exterior.
Características Técnicas del depósito acumulador
Tipo: 3000 DC
Capacidad (l): 3.000
Presión Máx. (bar): 10
Dimensiones (DxH): 1200x3128
Conexión de Agua 0: a-u 3"-2½"; v-s 2"- 1/2"; m-p 1/2"
1.11.- Secador frigorífico.
El aire comprimido, antes de ser distribuido a la red, debe haberse secado
hasta un punto de rocío que sea inferior a la temperatura ambiente en donde se
utiliza, ya que si no ocurre este hecho, nos podemos encontrar con condensaciones
en la red de distribución y en los puntos de utilización, las cuales pueden provocar
una serie de inconvenientes, como pueden ser:
- Corrosión en las tuberías metálicas.
- Entorpecimiento en los accionamientos neumáticos.

- Errores de medición en equipos de control.
- Bajo rendimiento de la instalación.
Se ha optado por un secador frigorífico modelo Smard SC 60 o similar, cuyas
características se presentan a continuación.
Fluído: Aire comprimido ?
Carcasa: Acero ?
Color: RAL 9002 (blanco) ?
Lateral color gris ?
Entrada y salida: En la parte superior –
En la parte trasera ?
Bypass o
Fluido refrigerante: R134a –
R407c ?
Refrigeración: Refrigeración por aire ?
Intercambiador de calor: Tubería de cobre –
Placa de acero inoxidable ?
Instalación: En interior ?
Protección IP: IP 44 ?
Indicador de punto de rocío: Analógico ?
Led analógico –
Digital o
Digital con alarma de temperatura o
Digital con un contacto libre o
Purga de condensados: Purga de condensados con
temporizador ?�
Purga de condensados
mediante control de
nivel tipo Bekomat o
Tensión de alimentación: 230V 1 fase 50 Hz ?
Tensiones de alimentación
alternativas o
?: Estándar
o: Opcional
– : No Aplicable

Datos de diseño* Mínimo Diseño Máximo SC 83
Presión de entrada* (bar) 2 7 16 ?
Temperatura de entrada* +2ºC +35ºC +55ºC ?
Temperatura ambiente* +2ºC +25ºC +45ºC ?
* Utilizar los factores de conversión cuando las condiciones sean distintas a
éstas. Ver la tabla de la página siguiente.
Salida estándar: 7 bar(g). La capacidad del secador se basa en el volumen de
aire de entrada del compresor a 20ºC, 1 bar(g).
Los siguientes datos deben ser utilizados para convertir las condiciones del
aire de entrada a las capacidades requeridas del secador.
Corrector de capacidad (F1) para diferentes presiones de entrada en bar
bar 5 6 7 8 9 10 11 12
Smard SC 60 0.92 0.96 6.1.00 6.1.03 6.1.07 6.1.10
6.1.13 6.1.16
Corrector de capacidad (F2) para diferentes temperaturas de entrada en ºC
ºC 35 40 45 50
Smard SC 60 6.1.60 6.1.24 6.1.00 0.82
Corrector de capacidad (F3) para diferentes temperaturas de aire ambiente en ºC
ºC 25 30 35 40 45
Smard SC 60 6.1.00 0.94 0.89 0.83 0.78
Corrector de capacidad (F4) para diferentes puntos de rocío en ºC
Corrector de capacidad (F4) para diferentes puntos de rocío en ºC
ºC 3 5 7 10
Smard SC 60 6.1.00 1,14 1,25 1,35
V2=V/ (F1*F2*F3*F4)
V1=Entrada del secador m3
/h.
V2= Capacidad requerida por el secador.

V1= 109,85 m3
/h
Presión de entrada (bar): 10 bar ; F1 =1,10
Temperatura de entrada: +50 ºC ; F2 =0,82
Temperatura ambiente: +40 ºC ; F3 =0,83
Punto de rocío: +5ºC ; F3 = 1,14
Así V2= 128,71 m3
/h.
Características Técnicas del Refrigerador
Modelo Capacidad * Dimensiones Peso Conexión Consumo de
aire
Smard 60 180 330 761 525 56 R 1 0,60

1.12.- Sala del comprensor.
La sala de compresor es el centro neurálgico de producción de aire
comprimido. Para su diseño se seguirán las recomendaciones de la NTE-IGA. Para
la ubicación de la sala del compresor se ha elegido la parte más fría del local con el
objeto de tomar el aire exterior de aspiración a la menor temperatura posible.
El depósito de aire del compresor es de 3.000 litros, estando el mismo
adosado al compresor. La sala estará cerrada pero bien ventilada, exenta lo más
posible de polvo y suciedad. Deberán existir rendijas de ventilación con el fin de
establecer una corriente de aire de abajo hacia arriba que elimine el calor generado
por el compresor.
Se procurará que la temperatura de la sala no pase de 30 a 40 ºC. Para que el
rendimiento del compresor sea máximo, el aire deberá entrar lo más frío posible.
La toma de aire del compresor es recomendable que se realice mediante un
tubo de aspiración que salga del edificio, situado a 3 m por encima del nivel del
suelo.
La altura libre del local no debe ser inferior a 250 cm y en cualquier caso la
distancia entre el extremo superior de los equipos una vez instalados y el techo será
de 30 cm como mínimo.
Se dispondrá un sumidero sifónico conectado a la red de saneamiento y
acometida eléctrica para la alimentación del equipo. La altura del muro en todos los
casos será superior en un metro, como mínimo, al punto más alto sometido a presión
del generador o aparato en cuestión.
El riesgo B es el que afecta a locales donde haya personas de modo
permanente o habitual, tales como talleres, salas de trabajo, etc., que pertenezcan al
propio usuario del generador o recipiente.

Los muros de protección serán de bloque con mortero o de hormigón en
masa; para considerar los muros como de hormigón armado habrán de contener,
como mínimo, 60 kilogramos de acero y 300 kilogramos de cemento por metro
cúbico.
Distancias Mínimas Protección
Riesgo A Riesgo B Muro de ladrillo mampostería u Muro de
hormigón en masa hormigón armado
3 m. 1,5 m. 60 cm. 30 cm.
4 m. 2 m. 45 cm. 25 cm.
6 m. 4 m. 30 cm. 15 cm.
15 m. 10 m. Cerca metálica ligera Cerca metálica ligera
Para distancias superiores a 3 y 1,5 m. en los riesgos A y B. respectivamente,
que no coincidan con las del cuadro, podrán adoptarse los espesores de muro que
presenten resistencia proporcionada, según su distancia, a la de los muros indicados
en el cuadro.
Para distancias menores de 3 y 1,5 m. en los riesgos A y B. respectivamente,
podrán adoptarse protecciones que presenten resistencia proporcionada, según su
distancia, a la de los muros indicados en el cuadro siempre que, previo informe
favorable de la Delegación Provincial del Ministerio de Industria.

Fdo:
José Bailón Peidró
E.S.I.
Sevilla, Octubre de 2010

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