Informe técnico de residencias

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MEXICO
INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ
Reducción de Gastos por el buen uso del aire
comprimido
Reporte de Residencias Profesionales
Informe Técnico de residencias profesionales
Presenta
Lilly Velázquez Rogelio Enrique
Asesor
Ing. Jose Cruz Molina Zenteno
H. VERACRUZ, VER 24 de ENERO 2017

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Índice
Introducción 7
Capítulo 1 8
1.1 Justificación 9
1.2 Objetivos 9
1.2.1 Objetivo General 9
1.2.2 Objetivos específicos 9
1.2.3 Problemas a resolver: 10
1.3 Caracterización de la empresa 10
1.3.1 Generalidades de la empresa 10
1.3.2 Departamentoespecíficoenel que se realizó el proyecto 11
1.4 Descripción de la problemática 11
1.4.1 Almacenamiento 14
1.4.2 Sistema de Distribución 14
1.5 Alcances y Limitaciones 15
Capítulo 2 16
2.1 Sistemas Neumáticos 17
2.1.1 Componentes de un Sistema neumático 18
2.1.2 Ventajas en el empleo del aire comprimido 18
2.1.3 Desventajas en el empleo del aire comprimido 19
2.1.4 Nivel de la presión 19
2.1.5 Filtros de aire 19
2.1.5.1 Acumulador 20
2.1.6 Distribución del aire comprimido 21
2.1.6.1 Distribución de aire 21
2.1.6.2 Cálculo de tuberías 22
2.1.7 Acondicionamiento del aire comprimido 22
2.1.7.1 Postenfriadores 23
2.1.7.2 Secadopor enfriamiento 23
2.1.7.3 Secadopor adsorción 23

3
2.1.7.4 Secadopor absorción 24
2.1.8 Unidad de mantenimiento: 25
2.1.8.1 Filtro de aire a presión 25
2.1.8.2 Funcionamiento 25
2.1.9 Reguladores de presión 26
2.1.9.1 Funcionamiento del regulador 26
2.1.10 Cilindros 27
2.1.10.1 Cilindros de doble efecto 28
2.1.11 Válvulas de vías 31
2.1.12 Válvulas auxiliares 33
2.1.12.1 Válvulas selectoras y de simultaneidad: 33
2.1.12.2 Válvulasarodillo 33
2.1.12.3 Válvulasanti retorno 33
2.1.12.4 Reguladoresde caudal unidireccional 34
2.1.12.5 Reguladorde caudal bidireccional 34
2.1.12.6 Válvulade escape rápido 34
2.1.12.7 Válvulasecuencial 35
2.1.12.8 Temporizadores 35
2.2 Clasificaciónde compresores 36
2.2.1 Tipos de compresores 36
2.2.1.1 Compresores 36
2.2.1.2 Ventiladores: 36
2.2.1.3 Soplantes: 36
2.2.1.4 Bombas de vacío: 36
2.2.1.5 Compresoresbooster 37
2.2.1.6Compresores de desplazamiento positivo 37
2.2.1.7 Compresores dinámicos: 37
2.2.2 Compresoresde desplazamientopositivo 37
2.2.2.1 Compresor de pistón 37

4
2.2.2.2 Compresor de tornillo 38
2.2.2.3 Compresor de paletas 40
2.2.2.4 Compresor de lóbulos o émbolos rotativos 41
2.2.2.5 Compresores scroll 42
2.2.2.6 Bombas de vacío 43
2.2.2.7 Compresores centrífugos radiales 44
2.2.2.8 Un turbocompresor tradicional 44
2.2.3 Compresores centrífugos axiales 45
2.2.4 Circuitos neumáticos básicos 46
2.3 Fugas 53
2.3.1 Dónde encontrar las fugas midiendo las fugas 53
2.3.1.1 Tuberías 53
2.3.1.2 Racores, bridas y manifolds 54
2.3.1.3Tuberías flexibles y conectores 54
2.3.1.4 Viejoscomponentessinmantenimiento 54
2.3.1.5 Válvulas de purga, condensados 54
2.3.1.6 Sistemas presurizados cuando no están en uso 54
2.3.2 Midiendo las fugas 54
2.4 Estrategias para la reducción de fugas 55
2.5 Reparar las fugas 55
2.6 Mal uso 55
2.6.1 Dónde encontrar el mal uso 55
2.6.2 El coste del mal uso 55
2.6.3 Práctica recomendada 55
2.7 Sobrepresión 56
2.7.1 Identificar la sobrepresión 56
2.7.2 Calculando los costes 56
2.7.3 Caída de presión 57
2.7.3.1 Tuberías 57

5
2.7.3.2 Cómo calcularla caída de presión en la tubería: 58
2.7.3.3 Recomendaciones 58
2.7.3.4 Generación 58
2.7.3.5 Tamaño del compresor y configuración 58
2.7.3.6 Instalación 59
2.7.3.7 Recuperación del calor 59
2.7.3.8 Mantenimiento 59
2.7.3.9 Control 60
2.7.3.10 Tratamiento 60
2.7.3.11 Presión de funcionamiento 60
Capítulo 3 61
3.1 Pruebasa loscompresores 65
3.1.1 Pruebade Fuga de compresión 65
3.1.2 Pruebade perdidade presión en un sistema de aire comprimido 65
3.2 Métodos de detección de fugas utilizados. 66
3.3 Muestra de ciclosde carga y descargade compresor 66
3.4 Detecciónde fugasenplanta 69
3.4.1 La mayorcantidadde fugas fue encontradaenlassiguiente
maquina 69
3.4.2 Las fugasencontradascoincidenconlasesperadasenunsistema neumáticoa
continuación, se mencionan. 70
3.5 Muestra de dosciclosde carga y descarga pormáquina. 70
3.5.1 Forjadora en caliente Musso 70
3.5.2 Martillo de forja PVM 74
3.5.3 Martillode forjaRovetta 78
3.5.4 Perforadorade forjaCavenaghi 83
Capítulo4 87
4.1 Estimaciónde costosenergéticosyvolumétricosde fugas 88

6
4.1.1 Estimaciónde fugascon la herramientaKaeser(figura4.2) compresores
online pormáquinade lanave LFA2. 89
4.1.1.1Musso (figura 4.2) 90
4.1.1.2 Martillo de Forja PVM (figura 4.3) 91
4.1.1.3 Rovetta (figura 4.4) 92
4.1.1.4La siguiente figura muestra la estimación de fugas de
“LFA2” produciendo con normalidad (figura 4.5) 93
4.2Conclusión 94
4.3Referencias bibliográficas y virtuales 96

7
Introducción
En laactualidad,yanose concibe unainstalaciónindustrial sinel aire comprimido.Este eselmotivo
porel cual,de que enlosramosindustrialesmásvariadosse utilice equipamientoneumáticosiendo
el aire comprimidolacuartautilidadindustrialjuntoconel agua,el gasylaenergíaeléctrica.A pesar
de todoesto el aire comprimidosigue siendounade las fuentesde energíamás incomprendidasy
subvaloradas en las que llega a derrocharse más de un 50% del aire comprimido.
La finalidad de un sistema de canalización de aire comprimido es distribuir aire comprimido a los
puntos en los que se utiliza.
El aire comprimido tiene que distribuirse con un volumen suficiente, la calidad y la presión
adecuadas para propulsar correctamente los componentes que utilizan el aire comprimido.
La fabricaciónde aire comprimidoescostosa.Un sistemade aire comprimidomal diseñadopuede
aumentar los gastos de energía, provocar fallos en los equipos, reducir el rendimiento de la
producción y aumentar los requisitos de mantenimiento.
En general suele considerarse ciertoque loscostesadicionalesrealizadosenlamejora del sistema
de canalizaciónde aire comprimidoresultaránrentablesmuchasvecesdurante lavidadel sistema.
El aire comprimido se utiliza en muchas instalaciones industriales comerciales y se considera una
utilidad esencial para la producción.
Los componentes pueden extraerse y cambiarse y permiten la realización de modificaciones al
diseño de forma inmediata y sencilla, reduciendo el tiempo de interrupción de la producción.
El presente trabajohablaacercade la estimaciónde costosanualesde energíaeléctricadebidoala
producción de aire comprimido el cual está resultando perdido debido a fugas en el sistema
neumático,enel capítulo2se verálaparte de lainstalaciónyloscomponentesqueconstituyenuna
línea neumática.
En el capítulo 3 se centra en la descripción de las actividades realizadas durante el proceso de
investigaciónmedianteel cual se obtuvieronlosresultadospresentadosenel capítulo4a travésde
los cuales podemos determinar las opciones y propuestas para la solución de la problemática
planteada.

8
Capítulo
1
Justificación del
estudio

9
1.1 Justificación
El aire comprimidorepresentaunanecesidadimportante enel desarrollode laproducción de una
fábrica, debido a sus múltiples usos en las -maquinas- dado el diseño de estas, es un recurso
primordial enunafábrica.Sinembargo,espocotomadoencuentaporque norepresentanunfluido
peligroso a las presiones normalmente manejadas para realizar las actividades en las líneas de
producción.
El creciente incrementoenlacantidadde fugasde lasdiferentesnavesdeláreade forja enlaplanta
NOV GrantPridecorepresentanunacantidadde dineroque se pierdeatravésde lasmismas,locual
hace necesariounestudiode impactoenergéticoyvolumétricoparasaber aproximadamente cual
es el costo económico que representa el aire escapado por las línea e instalación neumática, así
como en los equipos.
Las fugas pueden representar una gran pérdida de energía en los sistemas de aire comprimido,
llegando a perderse por este concepto hasta 30%, y en casos extremos hasta el 50%, de la
producción de aire. Se considera que una planta con un buen mantenimiento y un adecuado
programa de control de fugaslas pérdidasporfugas,lasmismasdebenestarentre el 5 y el 10% de
la producción de los compresores.
Las fugas,ademásde significarunconsumode potenciadesperdiciado,puedenprovocarcaídasde
presión, afectando el funcionamiento de los equipos y la productividad,hacen que los ciclos de
trabajo de los compresores sean más cortos, que se incremente su tiempo de operación y en
consecuenciasudesgaste y gasto de mantenimiento,ypuedenconllevarinclusoa la necesidadde
instalar capacidad de compresión adicional innecesaria.
Un buen programa de prevención de fugas incluye la evaluación, identificación, reparación y
verificación, logrando involucrar a todo el personal en el mismo.
1.2 Objetivos
La realizaciónde este proyecto,ayudaraa definiropcionesde ahorro energéticodurante horasde
uso continuoy posterioresde losequipospudiendollegarauna conclusiónencaso de que no sea
posible eliminar las fugas por los altos costos de mano de obra y mantenimiento.
1.2.1 Objetivo General
 Ahorrar gastos en la producción de aire comprimido mediante la reparación de fugas.
1.2.2 Objetivos específicos
 Determinar una referencia aproximada para reducir los costos en la compresión de aire,
posterior a la reparación de fugas de aire.
 Eliminar fugas de aire comprimido
 Mejorar de la eficiencia de los compresores
 Ahorrar gastos económicos y energéticos en la producción del aire

10
1.2.3 Problemas a resolver:
• Reducir el consumo de energía eléctrica en la producción del aire comprimido
• Realizar una estimación del consumo de aire comprimido.
Aunque las fugas se pueden presentar en cualquier parte del sistema, los puntos de fuga más
frecuentes son:
 Acoplamientos
 mangueras y accesorios
 Reguladores de presión
 Trampas de condensado
 Uniones de tuberías
1.3 Caracterización de la empresa
1.3.1 Generalidades de la empresa
NOV Grant Prideco,S.de R.L. de C.V.
Teléfono:229 989 0400
Dirección:Km4335 CarreteraMéxico-Veracruz,VíaJalapa
Teléfono:229 989 0400
Veracruz,Veracruz91697, México.
NOV Grant Prideco,S.de R.L. de C.V. (verfigura1.1) esuna empresaprivadadentrode fabricantes
de maquinaria para yacimientos petrolíferos y de gas fundada en el 1993. Con 400 empleados, la
empresa es mucho más grande que el promedio de fabricantes de maquinaria para yacimientos
petrolíferos y de gas.
Figura 1.1 Mapa de ubicación de planta Nov Grant Prideco Veracruz

11
NOV Grant Prideco esel mayor proveedordel mundode losaccesoriosde tuberíade perforacióny
de vástago de perforación de primera calidad. Ofreciendo una gama completa de tubería API
propietaria y de perforación, collares de perforación, tubería de perforación de peso pesado y
componentesdelabarrade perforación,GrantPridecoeslaúnicafuenteparatodaslasnecesidades
de vástago de perforación de la unidad superior a la sub bits. La calidad del producto y el
rendimiento están optimizadas por una única integración vertical de la fábrica al mercado. Ya sea
manufacturando productos para eficientemente perforar el pozo más simple o perforara en el
entorno más duro, los productos innovadores de Grant Prideco, operaciones en todo el mundo,
expertos y recursos de diseño, y de la red de servicio global satisfacen las demandas de cualquier
desafío duro de perforación.
Visión y Valores
NOV GrantPridecoesycontinuarasiendounproveedorde clase mundialde tuberíayherramientas
de perforación para la industria petrolera.
Clientes
Proveeremosserviciosyproductosde calidadque cumplano excedanlasexpectativasde nuestros
clientes.
Ing. Daniel Cabeza de Vaca
(Director General)
Ing. Mario Leyva Maldonado
(Superintendente Mantenimiento Mecánico de
Forja)
Jose Vivanco Salas
Supervisor
Ing. Lázaro Ramos Carmona
Supervisor
Alejandro Laurencio
Supervisor
Rafael Martínez
Mecánico
Supervisor
Josué Ortiz
Lubricador
Vicente Saldaña
Mecánico
Porfirio García
Lubricador
Daniel Esparza
Mecánico
Armando Hernández
Lubricador
Figura Organigrama de departamento de mantenimiento mecánico de forja planta Nov Grant Prideco Veracruz

12
Comunidad
Operamoscomociudadanosmodeloasumiendoliderazgoconel ejemploparainfluirpositivamente
en la sociedad.
Política de calidad, salud, seguridad y medio ambiente de NOV Grant Prideco
“El éxito a largo plazo de NOV Grant Prideco depende de nuestra habilidad para mejorar
continuamente nuestrosproductosyserviciosala vez que protegemosa nuestragente y al medio
ambiente en el que trabajan y viven. este es un compromiso que representa el mejor interés de
nuestros empleados y accionistas. la calidad, salud, seguridad y medio ambiente son
responsabilidadde laadministraciónmismaque cuentaconel compromisoyapoyoactivode todos
losempleados.NOVGrantPridecoimplementaraéstapolíticaatravésde unsistemaadministrativo
de calidad, salud, seguridad y medio ambiente con los siguientes objetivos.
 Asegurar la satisfacción del cliente suministrando productos y servicios que
consistentemente cumplan con las necesidades y expectativas de nuestros clientes
 Proteger la salud y seguridad de nuestros empleados, clientes y contratistas.
 Protegerel entornoambiental y a la comunidaddonde laboramosy vivimosa travésde la
prevención de la contaminación, la minimización de desperdicios, el uso racional de los
recursos naturales y la mejora continua.
 Educar a nuestrosclientes,contratistas,sociosyal públicoengeneral sobre el usoseguroy
responsable de nuestros productos y servicios.
 Reconocer el desempeño significativo de nuestros empleados hacia la calidad, salud,
seguridad y medio ambiente.
Estamos comprometidos a la integración activa de los objetivos de la calidad, salud, seguridad y
medioambienteentodoslosnivelesoperativos.los compromisosde estapolíticasonadicionalesa
nuestra obligación básica de cumplir con los estándares establecidos por NOV Grant Prideco así
como con las leyes y reglamentos del lugar donde operemos. el cumplimiento de esta política es
crítico para el éxito de la compañía pues reduce riesgos y agrega valor a nuestros productos y
servicios.”
Distribución en Planta (figura 1.2)
Figura 1.2 Figura 1 Distribución de planta Nov Grant Prideco Veracruz

13
1.3.2 Departamento específico en el que se realizó el proyecto
El proyecto se realizó en el departamento de mantenimiento mecánico de forja el cual atiente el
mantenimiento preventivo y correctivo en las naves “LFA1”,” LFA2”, “HI- TECH”,”HI-TECH2”, “HI-
TECH 3”, “HPM”,”AJAX”.
1.4 Descripción de la problemática
Las fugassuponenunaimportante pérdidade energíaenun sistemade aire comprimido,llegando
enmuchasocasionesaunvalordel 30% del caudal delcompresor.Además,lasfugasde airepueden
contribuira laaparición de problemasde funcionamiento del sistema, entre los que se incluyen:
 Fluctuaciónde lapresióndelsistemaquepuede ocasionarquelasherramientasneumáticas
y cualquierotroequipoaccionadoporaire comprimidofuncione de formamenoseficiente
y esto puede afectar negativamente a la producción.
 Excesivo caudal de aire comprimido, implicando unos costes mayores de los necesarios.
 Disminución de la vida de los equipos de la instalación de aire (incluido el compresor) y
aumento del mantenimiento necesario debido a los ciclos de cargas innecesarios y al
aumento de las horas de funcionamiento.
Aunque lasfugaspuedenaparecerencualquierpuntodelainstalaciónlossitiosmásfrecuentesson
lossiguientes;unionesde tuberías,mangueras,conexionesdetipo rápido,FRL’s(filtros,reguladores
ylubricadores),drenajesde condensados,válvulas,bridas,prensaestopas,sellosderoscasyequipos
dispuestosenel puntode utilización.El caudal de aire perdidoenfugasdepende de la presióndel
aire en un sistema incontrolado y aumenta cuando lo hace ésta. El aire perdido por las fugas es
también proporcional al cuadrado del diámetro del orificio.
Tomemospor ejemplounagujerode 3.175mm, a través del cual pasarán 12.27 l/s a 6.9 barg (100-
psig).Porel mismoorificiopasarán10.1 l/s a 5.5 barg (80-psig),lo que es una variación del 17.7%.
Es posible ahorrarenergíaenaire comprimido.Losproyectosdeahorrode energíahandemostrado
que existe unbuenpotencialde ahorro,dadoque lagranmayoríade las industriasposeenequipos,
redes,tuberías,yaditamentosque nohansidoconcebidosconcriterioahorrador.Normalmente el
ahorro de energía factible de lograr es de un 20% pero para empresas que no han realizado
programas de ahorro de energía el ahorro puede ser mucho mayor.
Tomemos como ejemplo un compresor de 100 HP (caballos de fuerza),conforme los costos de la
energíaenel año 2009, este compresorpagouna facturacercana 50,000USD, si ahorramosun 20%
en el, estamos ahorrando $10,000 al año USD, cantidad nada despreciable.
Para muchas instalaciones esto equivale a miles de dólares potenciales de ahorro económico,
dependiendo de sus costumbres de uso y de las instalaciones y equipos. Un sistema de aire
comprimido correctamente operado, puede generar ahorro de energía, requiere menor
mantenimiento,disminuye lostiemposmuertos,aumentael rendimientodel procesamientode la
producción, y mejora la calidad del producto.
Disminuciónde fugas.Unode losaspectosmásdescuidadosenlossistemasde airecomprimidoson
las fugas de aire, inclusive se puede llegar a pensar que son irrelevantes. Si bien son inevitables,
debe tomarse encuentaque enel diseñode unainstalación -elvalorrecomendadoesdel ordendel

14
10% como máximo sobre la demanda calculada-, en algunos casos a causa del descuido pueden
llegar a ser tan grandes como el 50% lo que implica un gran desperdicio de energía.
1.4.1 Almacenamiento.La capacidadde almacenamientode aire enunsistematienecomofunción
principal la de absorber las fluctuaciones causadas por la demanda y controlar los períodos de
ciclado de los compresores por lo que su capacidad adecuada es muy importante. Se analizará la
posibilidad de aprovechar en forma efectiva los tanques de almacenamiento de aire, y se
especificará la cantidad y localización adecuada de los mismos. Una reserva de aire comprimido
siempre disponible permite disponer de aire comprimido en lugar de demandar potencia de los
compresores.
Los tanques de almacenamiento son componentes muy importantes en el sistema de aire
comprimido ya que cumplen con las siguientes funciones:
 Proporcionan capacidad de almacenamiento que sirve para evitar que los ciclos de
operación de un compresor sean muy cortos, con lo que se reduce el desgaste y uso del
compresor, ya que el compresor al estar mayor tiempo en modo de descarga, es decir
trabajando en vacío, se lograra obtener el máximo de ahorro energético en función de
poder sacar de operación compresores.
 Eliminan en gran medida el flujo pulsante generado por las variacionesde demanda en el
sistema de aire comprimido amortiguando los picos de demanda de aire. Igualan las
variaciones de presión en la red de aire.
 Incrementar el enfriamiento y recuperan posibles residuos de condensado y aceite.
1.4.2 Sistema de Distribución: El objetivo de un sistema de distribución es transportar el aire
comprimido,desde el compresor,almacenarloenuntanque y de ahí llevarlohastala herramienta
o cualquierotroequiponeumático;conunapérdidade cargalimitada.Lospuntosmásimportantes
para el rendimiento, seguridad y economía, de una red de distribución de aire comprimido, son:
Pocacaída de presiónentreel compresorylospuntosde consumode aire,elsistemadedistribución
en varios puntos puede cerrarse en forma de anillo. Sin un buen sistema de distribución el
compresordebe entregarunmayorvolumende aire,compensandomediante caídasde presiónlas
variacionesgeométricasde lared.Engeneralentre mayorseaelrecorridoque hace elaire mayores
serán las pérdidas de energía en la red; también entre mayores variaciones en la relación de
diámetro mayores pérdidas. Entre más accesorios más perdidas.
La mejoraenel sistemadedistribucióntambiénaplicaparalostanquesde almacenamiento,conlos
cuales puede aprovecharse al máximo de eficiencia la capacidad de los compresores, evitando
entregar aire directamente de los compresores a cargas que por sus flujos representen consumos
innecesarios de energía eléctrica.

15
1.5 Alcances y Limitaciones
En el plande trabajo realizado,se planteaunrendimiento máseficiente yacorde a la realidadque
se encuentrapresente enlanave que enmarcaeste plansobre el rendimientoydetección de fugas
en el compresor, así como en la línea neumática, permitiendo reducir el consumo de energía
eléctricayde aire,evitandode estamanerael gastode losrecursoseconómicosde lacompañíapor
lo tanto promoviendo el ahorro eficiente.
Las áreas mencionadas son las siguientes:
 LFA2 (Línea de forja automática 2)
 Cuarto de compresores de la nave LFA2
Este proyectosólose limitanetamenteacálculosteóricosbasadosde maneraresponsableatravés
del software enlíneade compresoresKaeser,quedandoexentode este proyectoasí cualquiertipo
trabajo práctico de reparación de fugas en las líneas de aire del sistema de aire comprimido.
Con la puesta en marcha de este proyecto se logrará alcanzar un mejor funcionamiento del
compresor e instalación neumáticas, permitiendo de esta manera saber cuál es el consumo
aproximado de aire de cada máquina y pudiendoeliminar las fugas existentes en estas brindando
seguridad de ahorro.
El hecho de no contar con el equipo de detección, cálculo y medición de las fugas adecuado hace
más difícil tener el cálculo exacto de cuál es la cantidad de aire que se fuga a través de la línea
neumática.
La limitación más importante será la fidelidady veracidad de los datos, por tratarse de un trabajo
con un componente subjetivo muy importante por el hecho de no tener un dispositivo capaz de
calcular cual es la perdida volumétrica de aire así como de no poder comprobar datos de tipo
eléctrico en el caso de los motores del compresor.
La realizaciónde este proyectoestáíntimamente relacionadaconla disponibilidadde losrecursos
materiales, humanos y de tiempo.

16
Capítulo
2
Fundamento Teórico

17
2.1 Sistemas Neumáticos
Lossistemasneumáticossonsistemasqueutilizanel aireuotrogascomomedioparalatransmisión
de señalesy/opotencia.Dentrodel campo de la neumáticala tecnologíase ocupa, sobre todo,de
la aplicacióndel aire comprimidoenlaautomatizaciónindustrial(ensamblado,empaquetado,etc.)
Los sistemas neumáticos se usan mucho en la automatización de máquinas y en el campo de los
controladoresautomáticos.Loscircuitosneumáticosque conviertenlaenergíadel aire comprimido
en energía mecánica tienenun amplio campo de aplicación (martillos y herramientas neumáticas,
dedosde robots,etc.) por lavelocidadde reacciónde los actuadoresy por no necesitaruncircuito
de retorno del aire.
En los sistemas neumáticos, el movimiento del émbolo de los cilindros de los actuadores es más
rápido que en los mecanismos hidráulicos. (Por ejemplo, el taladro y el martillo neumático,
responden muy bien a las exigencias requeridas en estos casos).
En la mayoría de los procesos industrialespodemos encontrar sistemas neumáticospara infinidad
de trabajos. Aplicaciones:
 Sujeción de piezas
 Desplazamiento de piezas
 Posicionamiento de piezas
 Orientación de piezas
 Embalar materiales
 Llenar recipientes
 Dosificar componentes
 Accionar ejes
 Abrir y cerrar puertas
 Transportar materiales
 Girar piezas
 Separar piezas
 Estampar piezas
 Prensar piezas
 Alimentar y expulsar materiales
 Contar piezas
 Comprobar medidas de piezas
 Mecanizados
 Interruptores neumáticos
 Dispositivos de frenado
 Controles de nivel
 Control de temperaturas en invernaderos
 Apilar piezas

18
2.1.1 Componentes de un Sistema neumático
Está compuesto de los siguientes componentes:
1) Entrada de Aire
2) Filtro de aspiración
3) Moto – compresor
4) secador (refrigerador)
5) Acumulador
6) Purgador
7) Unidadde mantenimiento
Este diagrama(figura2.1) muestraloselementosbásicoscomponentesde unsistemaneumático.A
partir de ahí viene lo que se denomina mando neumático que estará formado por las válvulas de
vías y auxiliares y por los cilindros neumáticos, que realizaran un trabajo determinado, así como
también otros componentes.
2.1.2 Ventajas en el empleo del aire comprimido
 Circuitos sencillos y de fácil instalación
 Elementos constituyentes baratos
 Ausencia de peligro por inflamabilidad
 Fácil transformación de la energía neumática a hidráulica, mecánica, etc.
 Seguridad, aunque se produzcan escapes
 Fácilmente almacenable y transportable a largas distancias por medio de depósitos y
botellas
Figura 2.1 Circuito Básico

19
2.1.3 Desventajas en el empleo del aire comprimido
 Elevado coste de los generadores de aire comprimido
 Limitaciones en las velocidades y esfuerzos posibles en los accionadores
 Elevado ruido en los escapes de aire
 Elevado nivel de ruido y de vibraciones en los compresores
 Necesidad de acondicionar el aire antes de emplearlo como energía
 Falta de precisión en los actuadores
También hay que tener en cuenta que en una instalación neumática se encuentra toda la red de
distribuciónportuberías.Para garantizarla fiabilidadde unmandoneumático,esnecesarioque el
aire que alimenta el sistema tenga un nivel de calidad suficiente.
a) Presión correcta
b) Aire seco
c) Aire limpio
Coneste finel aire pasaa travésde unaserie de elementosantesde llegaral puntode consumo,ya
que el aire que nohasido acondicionadodebidamente provocaunaumentoenlacantidadde fallas
y en consecuencia disminuye la vida útil de lossistemas neumáticos. En lo que sigue se describirá
los componentes de un sistema neumático, su diseño, así como también su distribución y
mantenimiento.
2.1.4 Nivel de la presión
Los elementos neumáticosson concebidos por lo general para resistir una presión máxima de 8 a
10 bares.No obstante, essuficiente,paraque funcionebienyeconómicamente,aplicarunapresión
de 6 bares.En consecuencia, elcompresordeberásuministrarde 6,5a7 baresdebidoalasperdidas.
Se debe instalarunacumuladorparacompensarlasoscilacionesde presióncuandose retiraaire del
sistema. Cuando la presión en el acumulador desciende por debajo de un valor determinado, el
compresor lo vuelve a llenar hasta la presión de ajuste máximo. De esta manera se evita que el
compresorfuncioneininterrumpidamente.Cuandoexistenredesde airecomprimidomuyextensas,
estas se dividen en subredes de distribución y las mismas tienen diferentes niveles de presión.
2.1.5 Filtros de aire
Los filtrosde aire comprimidotienenporfuncióndetenerlaspartículassólidasque hayenel aire y
eliminarel aguacondensadaenel aire.Los filtrosse fabricanendiferentesmodelosydebentener
drenajesacondicionadosmanualmente,semiautomáticaoautomáticamente.Losdepósitosdeben
construirse de material irrompible y transparente. Generalmente pueden limpiarse con cualquier
detergente, peronocondisolventestricloroetilénicosque puedenperjudicar el material del vaso.
El funcionamiento en general es el siguiente: el aire entra en el depósito a través de un deflector
direccional,queobligaafluirenformade remolino.Consecuentemente,lafuerzacentrífugacreada
arroja las partículas líquidas contra la pared del vaso y estas se deslizan hacia la parte inferior del
mismo, depositándose en la zona de calma.

20
En general la cabezade losfiltrossuele serde aluminioinyectado,latónestampadoofundiciónde
aluminio. La cuba se construye de plástico inyectado(metacrilato,acetatos, etc.). Los deflectores,
cabezasde proteccióndel cartuchoy zonas de calma suelen ser de plástico tipo nylon, rilsan, etc.
2.1.5.1 Acumulador
Este se encarga de almacenar el aire comprimido proveniente del compresor. Su función consiste
en estabilizar la alimentación de aire a presión al sistema y evitar las oscilaciones. La superficie
relativamente grandedelacumuladorprovocaunenfriamientodel aire,motivoporlocual condensa
el agua contenida en él. Esta es evacuada a través de grifos. En resumen sus funciones son:
a) Obtener una considerable acumulación de energía para afrontar picos de consumo que
superen la capacidad del compresor.
b) Contribuirel enfriamientodel aire comprimidoyla disminuciónde suvelocidad,actuando
así como separador de condensado y aceite proveniente del compresor.
c) Amortiguarlaspulsacionesoriginadasenloscompresores,sobre todo en los alternativos.
d) Permitirlaregulacióndel compresorcompensandolasdiferenciasentreel caudal generado
y el consumido, los cuales normalmente trabajan con regímenes diferentes.
El tamaño del acumulador depende de los siguientes criterios:
a) Caudal del compresor
b) Cantidad de aire requerido
c) Red de tuberías (posible necesidad de volumen de aire adicional)
d) Regulación del compresor
Figura 2.2 Filtro 1
Figura 2.3 Filtro 2

21
Los accesorios mínimos de un acumulador son:
a) válvula de seguridad
b) manómetro
c) grifo de purga
d) boca de inspección
Cálculo del caudal para el acumulador
Para determinar el caudal es necesario determinar:
1. Determinar el consumo de cada equipo a utilizar (actuadores, herramientas, etc.).
2. Multiplicar dicho valor por el porcentaje de uso del equipo con respecto a una hora de
trabajo.
3. Sumar dichos resultados.
4. Considerar las fugas y pérdidas en equipos. (se suma entre un 5 a 10%)
5. Considerarposiblesampliaciones. Figura 1 (determinación del volumen del acumulador)
2.1.6 Distribución del aire comprimido
El trazado de las redes de distribución se realizará considerando:
1. Ubicación de los puntos de consumo.
2. Ubicación de las máquinas.
3. Configuración del edificio.
4. Actividades dentro de la planta industrial.
Y teniendo en cuenta los siguientes principios: trazado de la tubería eligiendo los recorridos más
cortosy lomásrecta posible,evitandoloscambiosbruscosdedirección,lasreduccionesde sección,
las curvas, las T, etc. con el objeto de evitar pérdida de carga.
Preferentementeel montaje de latuberíaseráaéreo,estofacilitalainspecciónyel mantenimiento.
Las tuberías subterráneas no son prácticas.
Dimensionargenerosamente lasmismasparaatenderunafuturademanda.Inclinarligeramentelas
tuberías un 3% en el sentido del flujo del aire y colocar en los extremos bajos, ramales de bajada
con purga manual o automática. Esto evita la acumulación de condensado en las líneas.
Colocar válvulas de paso en los ramales principales y secundarios. Esto facilita la reparación y
mantenimiento sin poner fuera de servicio toda la instalación 1.
Las tomas de aire de servicio o bajantes deben hacerse desde la parte superior. Las tomas y
conexiones en las bajantes se realizarán colocando en su parte inferior un grifo de purga.
2.1.6.1 Distribución de aire
 Para que la distribución de aire sea fiable es conveniente acatar una serie de puntos:
 Dimensiones correctas del sistema de tuberías.
 Elección correcta de los materiales.
 Resistir el caudal del aire.
 Correcta configuración del sistema de tuberías.

22
 Un buen mantenimiento.
 Tratándose de instalaciones nuevas debe tenerse en cuenta una posible ampliación
posterior.Concretamente,latuberíaprincipaldeberíatenerdimensionesmayoresalasque
se necesitanparael sistemaactual.Es recomendable instalarcierresyválvulasde bloqueo
adicionales.
Para la distribución de aire se puede seguir la siguiente configuración:
a) Tubería principal:esaquellaque sale del depósitoyconduce latotalidaddel caudal de aire
comprimido. Velocidad máxima 8m/seg.
b) Tubería secundaria:sonaquellasque se derivande laprincipal,se distribuyenporlasáreas
de trabajo y de lacual se desprendenlastuberíasde servicio.Velocidadmáximade 10 a 15
m/seg.
c) Tuberíade servicio:Se desprendende lassecundariasysonlasque alimentanalosequipos
neumáticos. Velocidad máxima de 15 a 20 m/seg.
2.1.6.2 Cálculo de tuberías
Para el cálculo de tuberías deberá tenerse en cuenta:
a) Presión de servicio.
b) Caudal en Nm3/min.
c) La pérdidade carga es una pérdidade energía que se va originandoenel aire comprimido
ante los diferentes obstáculos que se presentan en su recorrido hacia los puntos de
utilización.Lapérdidade carga admisibleenlasbocasde utilizaciónnodebe ser mayorque
el 3% de la presión máxima del depósito.
La pérdida de carga se origina de dos maneras:
a) Pérdidade carga en ladosrectos, producidopor el rozamientodel aire comprimidocontra
las paredes del tubo. (Fricción)
b) Pérdida de carga en accesorios, originada en curvas, T, válvulas, etc. de la tubería. (Ver
Gráfico 3)
El métodoconsiste enun gráfico en el cual se entra con la presiónde trabajo y el caudal utilizado.
Esto determinaraunpuntoen el gráfico.Por ese puntopasa una líneaoblicuapor la cual debemos
desplazarnos. Por otro lado se entra con las perdidas de carga hasta tocar dicha línea. Esto me
indicaráel diámetrode latubería.Se puede tambiéningresarconlapresión,el caudal yel diámetro
de latuberíayobtenerde estamaneralasperdidasde cargaque originadichatuberíasinconsiderar
los accesorios.
2.1.7 Acondicionamiento del aire comprimido
Surge la necesidad de tratar el aire para su utilización debido a la presencia de elementos
indeseablesque se puedenconstituirenuna fuentede posterioresdesperfectosydeteriorosde los
componentes neumáticos. Desarrollaremos dos configuraciones:

23
2.1.7.1 Postenfriadores: estos pueden ser aire - agua o aire - aire: Son los más utilizados para el
tratamiento del aire comprimido. Se instalaninmediatamente a la salida del compresor y reducen
la temperatura del aire comprimido hasta unos 25ºC, con lo que se consigue eliminar un gran
porcentaje de agua y aceitescontenidosenel aire (70 a 80%). Constan,engeneral de un serpentín
o unhaz tubularpordonde circulael aire comprimido,circulandoelfluidorefrigerante(aire oagua)
en contracorriente por el exterior de los mismos. A la salida del refrigerador se encuentra un
separador-colectorenel que se acumulan el agua y aceite condensados durante la refrigeración.
A la salida del depósito:
Secadores de aire El aire comprimido tiene un elevado porcentaje de humedad, motivo este que
reduce la vida útil de los sistemas neumáticos. Por ello se instalan secadores de aire para reducir
estos niveles y llevarlos a valores deseados.
Métodos:
a. Secado por enfriamiento
b. Secado por adsorción
c. Secado por absorción
2.1.7.2 Secado por enfriamiento:
El aire esenfriadohastaunatemperaturainferioral puntode condensación.Lahumedadcontenida
enel aire esrecogidaen unrecipiente.El aire a secarpasa a travésde un intercambiadordonde se
enfría por la acción del fluidorefrigerante de un ciclo frigorífico.A la salida del intercambiador se
coloca un separador-colector de condensados para su posterior eliminación. Con este tipo de
secado se obtienen temperaturas del aire muy bajas del orden de 2ºC, obteniéndose aire
prácticamente seco.(Figura2.4).
Figura 2.4 Secado por enfriamiento
2.1.7.3 Secado por adsorción: respondenaestadenominaciónaquellossecadoresque efectúanel
secado mediante un adsorbente sólido de elevada porosidadtal como: silicagel, alumina o carbón
activado y otros compuestos que contengan óxido de silicio.
El agente secadortambiénesdenominadogel secador,esungranuladocompuestoengeneralpor
óxidode silicio.Estassustanciasse saturanydebenserregeneradasperiódicamenteatravésde un
adecuado proceso de reactivación. Siempre se utilizan dos unidades de adsorción. Si la primera
unidad está saturada, el equipo conmuta a la segunda unidad, mientras que la restante es
regeneradamedianteunprocesode secadoconaire caliente.Coneste tipode secadoresse obtiene

24
aire extremadamente seco, equivalente a un punto de rocío a presión atmosférica de -20 a -40ºC.
(Figura 2.5).
2.1.7.4 Secado por absorción: este tipo de secadores utiliza pastillas desecantes de composición
químicay granuladosólidoaltamentehigroscópico,que se fundenylicúanal irreteniendoel vapor
de aguacontenidoenelflujoasecar.Sonde costoinferioralossecadoresfrigoríficosyde adsorción,
perola calidaddel aire obtenidoesinferioraaquellos.Debereponerseperiódicamentelacargadel
producto químico empleado. Normalmente reducen la humedad al 60 - 80% respecto al flujo
saturado100% proveniente de unpostenfriadoraire-aireoaire-agua.Tienenel inconvenientede la
contaminaciónconaceite de las sustanciasabsorbentesoadsorventesdisminuyendosucapacidad
de secado. Tal inconveniente no existe en el secado por refrigeración. (Figura 2.6).
Figura 2.5 Secado por adsorción
Figura 2.6 Secado por absorción

25
2.1.8 Unidad de mantenimiento:
La unidad de mantenimiento tiene la función de acondicionar el aire a presión y es antepuesto al
mando neumático. La UDM está conformada por un regulador de presión, un filtro de aire y un
lubricador de aire. El aire a presión pasa a través de la UD lubricación. Al atravesar una zona de
estrangulación,seproduce unvacío.Este vacíoprovocalasuccióndel aceite atravésde unatubería
conectada a un depósito. El aceite pasa a una cámara de goteo donde es pulverizado y mezclado
con el aire.La lubricacióndel aire a presióndeberíasololimitarse alossegmentosdel sistemaque
necesiten lubricación.Es necesario lubricar aquellos elementos que operan con movimientos
extremadamente veloces. De igual manera lubricar los cilindros de grandes diámetros. Es
conveniente colocar la UD lubricación inmediatamente antes del cilindro. (Figura 7).
2.1.8.1 Filtro de aire a presión:
El abastecimiento del aire a presión de buena calidad, en un sistema neumático depende en gran
medida del filtro que se elija. El parámetrocaracterístico de los filtros es la amplitudde los poros.
Dicho parámetro determina el tamaño mínimo de las partículas que pueden ser retenidos en el
filtro. Determinadosfiltros de aire son apropiados para filtrar el agua condensada.El agua deberá
ser evacuada antes de que su volumen llegue al nivel máximo, ya que de lo contrario volverá a
mezclarse con el aire. La evacuación podrá ser manual, mediante un grifo,o en forma automática
mediante un flotador.
2.1.8.2 Funcionamiento:
El aire a presión que entra en el filtro choca con un disco en espiral, por lo que se produce un
movimiento rotativo. La fuerza centrífuga tiene como consecuencia la separación de agua y de
sustanciassólidas,que se depositanenlaparedinteriordelfiltro,desde donde sonevacuadashacia
un depósito. El aire acondicionado de esta manera, atraviesa el filtro,en el que son separadaslas
partículas de humedad restantes que tengan dimensiones superiores a los tamaños de los poros.
Los filtros normales tienen poros con dimensiones que oscilan entre los 5 y 40 micrones.
Figura 2.7 Lubricador

26
Los filtros deben ser sustituidos periódicamente ya que las partículas de suciedad, si bien no los
tapona,ofrecenuna mayor resistenciaal flujode aire y se produce una mayorcaída de presiónen
el filtro.
La duración de cada filtro depende de su uso, no obstante, conviene seguir los consejos del
fabricante. (Figura 2.8).
2.1.9 Reguladores de presión
El nivel de lapresióndelaire comprimidogeneradoporel compresornoesconstante yesnecesario
que el equipo neumáticonoocasione problemas.Paraobtenerunnivel constante de lapresiónde
aire se instalanreguladoresdepresiónenlared.De estamanerase logramantenerunauniformidad
de la presión en el sistema de alimentación de aire comprimido (presión secundaria),
independientemente de las oscilaciones que surjan en el circuito principal (presión primaria).
El reguladorse instaladetrásdel filtrode aire conel finde mantenerunnivel constante de presión
de trabajo. Generalmente es:
 6 bar en la sección de operación
 4 bar en la sección de mando
2.1.9.1 Funcionamiento del regulador:
La presiónde entrada(presiónprimaria),(figura2.9) siempre tiene que sermayorque lapresiónde
salida (presión secundaria)(figura 2.9) en la válvula reguladora de presión. La presión es regulada
mediante una membrana. La presión de salida actúa sobre uno de los lados de la membrana,
mientrasque, por el otro lado,actúa un muelle.Lafuerzadel muelle puede ajustarsemedianteun
tornillo.
Si la presión aumenta en el circuito secundario, por ej. al producirse un cambio de cargas en un
cilindro,lamembranaespresionadacontrael muelle,conloque disminuyeose cierrael diámetro
del escape en el asientode la válvula.El asientode la válvulaabre y el aire a presiónpuede salira
través de los taladros de evacuación.
Figura 2.8 Filtro de aire a presión

27
Si disminuye la presión en el circuito secundario, el muelle se encarga de abrir la válvula. En
consecuencia,laregulaciónde lapresiónde aire enfunciónde unapresiónde servicioajustadacon
antelación, significa que el asiento de la válvula abre y cierra constantemente por efecto del
volumende aire que pasa a travésde ella.La presiónde trabajo es indicadaen un instrumentode
medición.
Donde: (ver figura 2.10)
1- Volante
2- Tornillo de regulación
3- Tuerca (normalmente inyectada en campana)
4- Campana
5- Platillo superior
6- Resortes
7- Platillo inferior
8- Membrana
9- Empujador de membrana
10- Tubo filtro
11- Cámara
12- Clapet
13- Taladro
2.1.10 Cilindros
Los cilindrosneumáticossonunidadesquetransformanlaenergíapotencialdelaire comprimidoen
energía cinética o fuerzas prensoras. Su función es la de realizar un movimiento alternativo,
subdividido en carrera de avance y carrera de retroceso.
Se distinguen dos tipos de cilindros neumáticos:
a. Cilindros de simple efecto
b. Cilindros de doble efecto
c. Cilindros de Simple efecto:
Figura 2.9 Reguladores de Presión
Figura 2.10 Regulador de presión

28
En este tipode cilindrosel airecomprimidoactúaenunasoladirecciónde movimientopararealizar
el trabajo,utilizandounmuelleinteriorounafuerzaexternaparacompletarla carrerade retroceso.
Su aplicaciónse limitaatrabajossimplescomosujeción,expulsión,alimentación,etc.Consumenla
mitad de aire que uno se similar tamaño, pero de doble efecto.
Existencilindrosde simple efectoque realizanla carrera de avance con punto de partidacuandoel
cilindroestátotalmenteextendido,enestecasoel trabajose realizacuandoelvástagoentradentro
del cilindroylosotroscuando el puntode partida estacuando el vástago estátotalmente retraído,
en este caso el trabajo se realiza cuando el vástago sale del cilindro.(Figura 2.11). En este tipo de
cilindrohayque teneren cuentaque lafuerzanetaque desarrollanestosserálaresultante entre la
generadaporla presiónde aire,lafricciónoroce del cilindroyel trabajode compresióndelresorte
antagónico.Generalmente estos tipos de cilindros son de diámetros pequeños y carreras cortas.
Existe una variante de este tipo de cilindro, el cual consta de doble vástago, en este caso
siempre uno de los vástagos está saliendo del cilindro. (Figura 2.12).
2.1.10.1 Cilindros de doble efecto
Este tipo de cilindros son los más empleados, en estos el aire comprimido actúa en cualquiera de
lasdos cámaras, por lo tanto, el emboloyel vástagodel cilindrose puedendesplazarencualquiera
de lasdos direccionesporefectodel fluido.Paraque se puedarealizaruntrabajo,o seael vástago
se desplace enalgunadirecciónesprecisoque unade lascámaraseste alimentaday laotra abierta
a la atmósfera o sea en escape.
Se debe teneren cuentaque eneste tipode cilindroslafuerzaque realizael vástagoeslevemente
mayorenla carrera de avance que enla de retrocesodebidoaque el áreaefectivaparadeterminar
Figura 2.11 Cilindros de simple efecto
Figura 2.12 Cilindro de simple efecto con vástago saliente

29
la fuerza en la carrera de avance es mayor a la de retroceso ya que hay que restarle el área del
vástago.
En el caso de cilindros de doble vástago este problema no se presenta, ya que hay igualdad de
áreas efectivas. (Figura 2.14).
Aplicaciones estáticas:
Son aquellos cilindros que realizan su acción (básicamente fuerza) en posiciones determinadasde
su recorridoa velocidadmuybaja o nula. Durante el desplazamientoyhasta la posiciónenque es
ejercida la acción, el vástago avanza libre o con baja carga.
Generalmente estos son de bajas velocidades.
Utilizaciones:
 Cilindrosprensores
 Cilindrosde sujeción
 Cilindrosde posicionado
Aplicaciones Dinámicas:
Estos cilindros tienen la particularidad que en ellos se conjugan tanto fuerzas como velocidades.
Para su diseño deben tenerse en cuenta distintas variables como fuerzas necesarias, velocidades
involucradas, amortiguamientos, retrocesos, frecuencias, presiones, resistencia de los materiales,
fatiga, creep, pandeo y otros.
Figura 2.13 Cilindro de doble efecto
Figura 2.14 Cilindro de doble vastago

30
Diagramas espacio - fase
En losdiagramasde movimiento(espacio - fase oespacio - tiempo)se grafican,el espaciorecorrido
versus el tiempo
De este tipo de diagramas se obtienen también la secuencia de los cilindros. Con la letra
mayúscula se define el cilindro y con los signos + y – se denotan las carreras de avance y
retroceso. Ejemplo: A+, A-, B+, C+, C-, B-
Figura 2.15 Diagrama Espacio-Fase
De los diagramas espacio-tiempo, se puede obtener el tiempo en que tardan los vástagos de los
cilindros en realizar las carreras de avance y retroceso. Con respecto al diagrama espacio-fase,
la diferenciaradica en que al haber reguladores, temporizadores y otras válvulas las pendientes
de los diagramas son diferentes. Igualmente en un mismo grafico se puede colocar las
velocidades y secuencia de los mismos.
Figura 2.16 Diagrama espacio- tiempo (secuencia)

31
Estos diagramas cobran gran importancia cuando se diseñan sistemas neumáticos con múltiples
cilindros, como el método de cilindrosen cascada. La forma de relacionar los movimientosde los
diferentes cilindros sale justamente de este tipo de gráficos.
2.1.11 Válvulas de vías
En un sistemaneumático,sonlasdenominadasunidadesde mando.Son aquellosdispositivosque
distribuyenelaire comprimidohacialosdiferenteselementosde trabajo.Estasse distinguenporel
númerode vías y el número de posicionesque poseen.Osea se clasificancomoel Nº de vías / Nº
de posiciones.
Ejemplo: 2/2 - (dos / dos) - 2 vías / 2 posiciones
5/2 - (cinco / dos) - 5 vías / 2 posiciones
El númerode posicionesme indicacuantasposicionesestablesposee laválvula,puedenser2, 3, 4
o mas pero nunca puede ser menor que 2.
El númerode vías me indicabásicamente el númerode orificiosque tiene laválvula,paradistribuir
el aire comprimido. No se consideran orificios de pilotaje.
Estas válvulaspuedentenerdiferentesformasde accionamientocomoserporpulsador,a palanca,
a rodillo, por pedal, por accionamiento neumático, etc.
Pueden definirse también en monoestables o biestables, dependiendo de si tienen una o dos
posicionesde equilibrio.Engeneral cuando el retrocesode una válvulao el cambiode posiciónse
realizamedianteunmuelle,enestecasosonválvulasmonoestables.Cuandotienen accionamiento
neumático de ambos lados, para realizar el cambio de posición, en ese caso son biestables.
Segúnladistribuciónde aire,estaspuedenserválvulas“normal abierta”o“normal cerrada”,lasNC
son lasque ensu posiciónde equilibrionodejanpasarel aire comprimidoylas NA sonlas válvulas
en las que en su posición de equilibrio si dejan pasar el aire comprimido.
Figura 2.17 Válvula 2/2 Monoestable de accionamiento por pulsado y retroceso por muelle-NA

32
Figura 2.18 Válvula 3/2 Monoestable de accionamiento por pulsador y retroceso por muelle-NA
Figura 2.19 Válvula 4/2 Monoestable de accionamiento por pulsador y retroceso por muelle
Figura 2.20 Válvula 5/2 Monoestable de accionamiento por pulsador y retroceso por muelle

33
Figura 2.21 Válvula 5/2 biestable de accionamiento neumático
En lasválvulasde vías,loscuadradosrepresentanlasposicionesylostrazosolíneasrepresentanlas
vías. (ver figua 2.21)
Cada una de estas válvulas tienenfuncionesdiferentesyademásexistenunadiversidadpara cada
tipo de válvulas.
2.1.12 Válvulas auxiliares
2.1.12.1 Válvulasselectorasy de simultaneidad:Lasválvulasselectoras(fig. 2.22) sonaquellasque
al entrar aire comprimido por X o Y sin importar su magnitud, el aire pasa con la magnitud de la
presión mayor. Si entran simultáneamente igualmente pasa.
La válvulade simultaneidad(fig.2.23) encambiocuandoentraaire porXsolamente nolodejapasar,
cuando entra aire por Y solamente tampoco pasa. El aire solamente pasa cuando entra aire tanto
por Y como por X pero con la misma presión. En caso que sean presiones diferentes el aire
comprimido no pasará.
2.1.12.2 Válvulas a rodillo: son los denominados fines de carrera neumáticos. Básicamente son
válvulas3/2de accionamientoporrodillo.PuedenserNA oNC.Se utilizanengeneral paraaccionar
circuitossemiautomáticosyautomáticos,asícomotambiéncircuitosconmúltiplescilindros.(Figura
2.24).
Figura 2.24 Válvulas a Rodillo
2.1.12.3 Válvulas anti retorno: este tipo de válvulas se utilizan para dejar pasar el flujo de aire
en un solo sentido, ya que en el otro se cierra y no existe movimiento de fluido. Estas pueden
ser por bolilla, disco, membrana, anillo, etc. (Figura 2.25).
Figura 2.22 Figura 2.23

34
2.1.12.4 Reguladores de caudal unidireccional: este tipo de válvulas regulan el caudal de aire en
una sola dirección. Su principal aplicación es la de regular la velocidad de cilindros y actuadores
neumáticos. Para obtener buen rendimiento se deben instalar lo más cerca posible de los
elementos a regular. (Figura 2.26).
Figura 2.26 Regulador unidireccional de caudal
2.1.12.5 Reguladorde caudal bidireccional:este tipodeválvulasregulanelcaudal de aire enambas
direcciones. Su principal aplicación es la de regular la velocidad de cilindros y actuadores
neumáticos.Generalmente vaninstaladosjuntoconsilenciadoresenlosescapesde lasválvulasde
vías. Para las válvulas 3/2 y 4/2 se regulan ambas carreras ya que estas tienen una sola vía de
escape. Mientras que en la válvulas 5/2 se deben utilizardos elementosya que esta cuenta con
dos vías de escape (una para cada carrera). (Figura 2.27).
2.1.12.6 Válvula de escape rápido: permite obtener la máxima velocidad de los cilindros
neumáticos. La misma tiene 3 vías de conexión. Una de las vías es de alimentación, la otra va al
cilindro y la restante es el escape. Cuando el flujo viene de las unidades de mando enviando aire
hacia el cilindro,pasaa travésde esta válvulasincambiarnada. En cambio, cuando el cilindrosaca
Figura 2.25 Válvula antirretorno por anillo
Figura 2.27 Regulador Unidireccional de caudal

35
aire de su cámara, esta pasa por esta válvula pero directamente escapa a la atmosfera. De esta
manerael aire norecorre grandestrayectos.Es necesariomontareste tipode válvulaslomáscerca
posible del cilindro. (Figura 2.28).
2.1.12.7 Válvulasecuencial:básicamente esunaválvularetardadora.Conestasválvulasse pretende
obtener un retardo en el paso del aire comprimido. O sea que abre cuando la presión llega a un
cierto valor. Se utilizan generalmente para garantizar la presión mínima en un sistema neumático
para su funcionamiento. (Figura 2.29).
2.1.12.8 Temporizadores: estas válvulastienen la función de producir un retardo determinado en
el paso del aire. Están compuestas básicamente de por una válvula 3/2 NC o NA, un acumulador y
un regulador unidireccional de caudal. Cuandoel aire ingresa en el temporizador,este se regula y
comienzaallenarel acumulador,cuandoeste se lleneyalcance unapresióndeterminada,modifica
el estado de la válvula 3/2 impidiendo o dejando pasar el aire comprimido. El retardo se produce
con el tiempoque tardael fluidoenllenarel acumuladoryvencerlafuerzadel resorte de laválvula
3/2. (Figura 2.30).
Figura 2.30 Temporizador
Figura 2.28 Válvula de escape rápido
Figura 2.29 Válvula secuencial

36
2.2 Clasificación de compresores (figura 2.31)
La tecnologíadel aire comprimido ygases,pormuyestáticaque parezca,se encuentraenconstante
evolución.Losfabricantesllevanmuchosañosinvestigandosobrenuevosdiseñosque se adaptena
las diferentes exigencias del mercado.
Los compresores o lasbombas de vacío, tienen su aplicación en cientos de industrias y procesos,
por lo que las alternativas y la capacidad de adaptación de los diseños de los fabricantes, son
múltiples.
Lo que se conoce habitualmente comouncompresorde gases,comprende unaserie de máquinas
con diferentes estructuras y diseños.
2.2.1 Tipos de compresores
2.2.1.1 Compresores:
Máquinas diseñadas para comprimir gases a cualquier presión, por encima de la presión
atmosférica.Engeneral,se hablade compresorcuando se trabaja con presionessuperioresalos3
barg.
2.2.1.2 Ventiladores:
Máquinasdiseñadasparacomprimirgasesapresionesmuybajas, cercanasalapresiónatmosférica.
De hecho, los ventiladores apenas incrementan la presión unos gramos sobre la atmosférica.
2.2.1.3 Soplantes:
Compresoresque trabajanabajapresión.Deberíanestarincluidosdentrodel mismogrupoque los
compresores, pero se diferencian para evitar confusiones. Las presiones de estos equipos son
superiores a las de los ventiladores, pero se considera que están por debajo de los 3 barg.
2.2.1.4 Bombas de vacío:
Son también compresores, pero su trabajo no está pensado para comprimir el aire, sino para
aspirarlo de un recipiente o sistema, bajando la presión a valores por debajo de 1 atmósfera. Las
bombasde vacíotambiénse puedenusarcomouncompresor,peroenaplicacionesmuyespecíficas
y con valores de presión muy bajos.
Figura 2.31 Tipos de compresores

37
2.2.1.5 Compresores booster:
Sonuntipode compresoresque trabajanconunapresiónenlaaspiración,superioralaatmosférica.
Sueleninstalarse encombinaciónconuncompresortradicional,paraelevarlapresiónfinalde éste.
Sin embargo,la principal clasificación de los diferentes tipos de compresores se realiza por su
principiode funcionamientobásico. Eneste caso,loscompresoresquedandivididosendosgrandes
grupos:
2.2.1.6Compresores de desplazamiento positivo:
El principiode funcionamientode estoscompresoresse basaenladisminucióndel volumendel aire
en la cámara de compresión donde se encuentra confinado, produciéndose el incremento de la
presión interna hasta llegar al valor de diseño previsto, momento en el cual el aire es liberado al
sistema.
2.2.1.7 Compresores dinámicos:
El principiode funcionamientode estoscompresoresse basaenlaaceleraciónmolecular.El aire es
aspiradoporel rodete a travésde su campanade entradayaceleradoa gran velocidad.Despuéses
descargado directamente aunos difusoressituadosjuntoal rodete,donde todala energíacinética
del aire se transforma en presión estática. A partir de este punto es liberado al sistema.
Ambos sistemas puedentrabajar con una o varias etapas, en función de la presiónfinal requerida
para el aire comprimido. En el caso de compresores multietápicos, el aire, al ser liberado de la
primeraetapa,pasadirectamente alasegunda,donde el procesodescritoanteriormente se repite.
Entre cada etapa, se instala un refrigerador intermedio que reduce la temperatura de compresión
hasta el valor requerido por la etapa siguiente.
Cada grupode compresoresusadiferentesdiseñosparael procesode compresión.A continuación,
explicaremos los principales de cada uno de ellos.
2.2.2 Compresores de desplazamiento positivo
2.2.2.1 Compresor de pistón:
En este tipode compresores,el aire esaspiradoal interiorde uncilindro,porlaacciónde unpistón
accionado por una biela y un cigüeñal. Ese mismo pistón, al realizar el movimiento contrario,
comprime el aire en el interiordel mencionadocilindro,liberándoloala red o a la siguiente etapa,
una vez alcanzada la presión requerida.
En la figura2.32, vemosel esquemade uncompresorde pistóncondoscilindrosde ATLASCOPCO,
donde se puede vercómoel cilindrode laderecha,enunmovimientodescendente,estáaspirando
el aire del exterior,mientrasque el cilindrode laizquierda,conunmovimientoascendente,loestá
comprimiendo.
Loscompresoresde pistónpuedenserlubricadoso exentosdeaceite.Enelcasode loscompresores
exentos, la cámara de aspiración y compresión queda aislada de cualquier contacto con
el lubricante del compresor, trabajando en seco y evitando que el aire comprimido se contamine
con los lubricantes del equipo.

38
2.2.2.2 Compresor de tornillo:
La tecnología de los compresoresde tornillose basa en el desplazamientodel aire, a través de las
cámaras que se crean con el giro simultáneoyen sentidocontrario,de dos tornillos,unomacho y
otro hembra. Como se puede ver en el esquema, el aire llena los espacios creados entre ambos
tornillos, aumentando la presión según se va reduciendo el volumen en las citadas cámaras.
El sentidodeldesplazamientodelaire eslineal,desde elladode aspiraciónhastael ladode presión,
donde se encuentra la tobera de salida. (Figura 2.33).
En el esquema inferior,se ve la sección de un conjunto rotórico, donde se pueden apreciar los
tornillos en el interior de la carcasa (Figura 2.34).
Figura 2.32 Compresor de pistón
Figura 2.34 Sección de un conjunto rotórico
Figura 2.33 Aspiración de un compresor de tornillos

39
Este tipode tecnologíase fabrica en dos ejecucionesdiferentes,compresoresde tornillolubricado
y compresoresde tornilloexento.Ladiferencia entre ambos estriba en el sistema de lubricación.
En el compresorde tornillolubricado,se inyectaaceiteenlosrotoresparalubricar,sellary refrigerar
el conjunto rotórico. Este tipo de compresor es el más habitual en la industria,debido a que en la
mayoría de lasaplicaciones,elresidual de aceiteque quedaenlalíneade aire comprimidonoesun
obstáculo para el proceso. En la figura 2.34 se puede ver un compresor de tornillo lubricado de
KAESER.
Figura 2.35 Compresor de tornillos Kaeser
La ejecuciónde compresoresexentosde aceite requiere de undiseñomáscomplejoque enel caso
anterior, debido a que no se puede inyectar aceite en el interior de los rotores. En este tipo de
compresores, se busca suministrar aire sin contaminar por el aceite de lubricación.
Esto no quiere decir que no requieran de lubricación, sino que entre los rotores no se inyecta
lubricante alguno, haciendo que estos elementos trabajen en seco.
Para el procesode compresióna presionessuperioresa 3 bar, se requiere de la instalaciónde dos
unidadescompresorasque trabajenenserie,accionadasporunacaja de engranajescomún.Como
se puede verenlafotoinferior,correspondiente auncompresordetornilloexentodeBOGE,ambos
conjuntos rotóricos están conectados a un único motor por la citada caja de engranajes.

40
En la figura2.36 se aprecianlosdiferentescomponentes;el "bloquecompresor"comprendelacaja
de engranajes y las dos unidades compresoras.
2.2.2.3 Compresor de paletas:
Otro diseño dentro de los compresoresde desplazamiento positivo,es el de los equipos que usan
un rotor de paletas. El sistema consiste en la instalación de un rotor de paletas flotantes en el
interior de una carcasa, situándolo de forma excéntrica a la misma.
Figura 2.37 Compresor de Paletas
Como se puede veren este esquemade MATTEI (Figura2.37), durante el giro del rotor, las paletas
flotantes salen y entran desde su interior, formando unas cámaras entre rotor y carcasa, que se
llenan con el aire.
Al estar situado el rotor en una posición excéntrica al eje central de la carcasa, las cámaras van
creciendo en la zona de aspiración, llegando a producir una depresión que provoca la entrada del
aire. Según se desplazan con el giro del rotor, las cámaras se van reduciendo hacia la zona de
impulsión, comprimiendo el aire en el interior.
Enlafotode abajo(figura2.38) se puedeverunrotorconsuspaletasenuncompresorHYDROVANE.
Figura 2.36 Bloque compresor

41
2.2.2.4 Compresor de lóbulos o émbolos rotativos:
Otro compresor de desplazamiento positivo es el que usa unos rotores de lóbulos o émbolos
rotativos (Figura 2.39). Para ilustrar con más precisión su funcionamiento, usaremos un esquema
de los equipos de MPR.
El principiode funcionamientoestábasadoenel girode dos rotoresde lóbulosenel interiorde la
carcasa. Comose puede verenla ilustraciónsuperior,losrotoresgirande forma sincronizadayen
sentido contrario, formando entre ellos unas cámaras en las que entra el aire. En este caso, los
lóbulos se limitan a desplazar el aire, consiguiendo aumentar la presión en función de la
contrapresiónconla que se encuentranenla salidadel equipo.Esta contrapresiónviene dadapor
las pérdidas por rozamiento y las necesidades de presión del sistema con el que trabaja. Estos
compresores son muy usados como soplantes, es decir, compresores de baja presión.
En este tipo de compresores,losrotorespuedenserbilobularesotrilobulares.Tambiénexisteuna
ejecuciónsimilarque utilizaunosrotoresdeuña,comose puede verenla figura2.40 perteneciente
a un compresor de ATLAS COPCO.
Figura 2.38 Rotor con sus paletas
Figura 2.39 Compresor de Lóbulos

42
El funcionamiento es el mismo que el explicado anteriormente, pero en este caso, por la forma
especial de los rotores,la cámara de impulsiónreduce su espaciopara incrementar la presión del
aire. Estos compresores consiguen elevar la presión a valores superiores a 7 barg.
2.2.2.5 Compresores scroll:
Otra tecnología dentro del grupo de desplazamiento positivo, es la de loscompresores tiposcroll.
No son equipos muy conocidos, pero tienen una aplicación típica en las aplicacionesexentas de
aceite.
Estoscompresorestienenundesplazamientoque se denominaorbital.Lacompresiónse realizapor
reducciónde volumen.El conjuntocompresorestáformadopordosrotoresconformaespiral.Uno
de ellos es fijo en la carcasa y el otro es móvil, accionado por el motor. Están montados con un
desfase de 180º, lo que permite que en su movimiento se creen cámaras de aire cada vez más
pequeñas.
En la foto de abajo (Figura 2.40) vemos una sección de un compresor scroll de ATLAS COPCO.
Figura 2.40 Rotor de uña
Figura 2.40 Scroll de Atlas Copco

43
2.2.2.6 Bombas de vacío:
Las bombasde vacío son tambiénequiposde desplazamientopositivo.Muchosde susdiseñosson
usados indistintamente como compresoreso como bombas de vacío. Existen bombas de vacío de
pistón, tornillo, paletas o lóbulos.
Figura 2.41 Bomba de Vacío
Figura 2.41 Bomba de Vacío
El funcionamientode todasellasessimilaral de sucompresorhomólogo,peroconlacaracterística
de que estánpensadas paraaspirar del interiorde unrecipiente oredynopara comprimirel aire o
gas que aspiran.
Como caso más excepcional,destacamosel diseñode lasbombas de vacío de anillolíquido.Como
se puede ver en el esquema del lado derecho, correspondiente a una bomba de NASH, en estos
equiposhayunrotorde paletasfijas,instaladode formaexcéntricaenlacarcasa de labomba.Enel
interiorde la carcasa, hay un fluidoque generalmente esagua.Cuandoel rotor gira a su velocidad
nominal, la fuerza centrífuga que ejerce sobre el fluido, hace que éste se pegue a las paredes
internasde lacarcasa,formandoconlaspaletasdel rotorunascámarasde aspiraciónycompresión,
cuyo funcionamiento es similar al del compresor de paletas.
En la foto inferior (Figura 2.42), se muestra una bomba de vacío de anillo líquido de FLOWSERVE
SIHI.
Figura 2.42 Bomba de vacío de anillo líquido

44
2.2.2.7 Compresores centrífugos radiales:
A este grupo pertenecenloscompresorescentrífugostradicionales.Enestos equipos,el aire entra
directamente enlazona central del rotor, guiadopor la campana de aspiración.El rotor, girandoa
granvelocidad,lanzael airesobreundifusorsituadoasuespaldayesguiadoal cuerpode impulsión.
Figura 2.43 Sección de Compresor centrifugo
En la foto de arriba (figura 2.43), se ve la sección de un compresor centrífugo de levitación
neumáticade BOGE.En dichasección,se aprecianconclaridadlasdosetapasde compresióndonde
se encuentran alojados los rotores.
En estoscompresores,elaire entradirectamenteporlacampanade aspiración(1) haciael rotor(2)
y difusor (3), saliendo a la siguiente etapa o a la red por la voluta (4).
Otro ejemplose puede ver en la sección de una soplante centrífuga de SULZER, donde se aprecia
con detalle el rotor centrífugo instalado en el extremo del eje. (Figura 2.44)
Figura 2.44 Sección de soplante centrifugo
2.2.2.8 Un turbocompresor tradicional
Puede serunequipocondosomás etapasde compresión.Entre cadaetapa,estáninstaladosunos
refrigeradoresdiseñadospara reducirla temperaturade compresiónantesde que el aire llegue al
siguiente rotor. En la foto inferior, podemos ver un turbocompresor de INGERSOLL RAND (figura
2.45), montado sobre una bancada común al motor, refrigeradores y cuadro de control.

45
Figura 2.45 Turbo compresor Ingersoll- Rand
Los turbocompresores suelen ser equipospensados para grandes caudales,aunque enlos últimos
años, losfabricantesse han esforzadopara diseñarequiposde tamañosreducidosy caudalesmás
pequeños.Conestaspremisas,haaparecidounanuevageneraciónde compresorescentrífugosde
levitación magnética o de levitación neumática.
2.2.3 Compresores centrífugos axiales:
Estos equipos son menos comunes en la industria. Se diferencian de los anteriores en que el aire
circula en paralelo al eje. Los compresores axiales están formados por varios discos llamados
rotores.Entre cada rotor, se instalaotro disco denominadoestator,donde el aire aceleradoporel
rotor, incrementa su presión antes de entrar en el disco siguiente. En la aspiración de algunos
compresores,se instalanunosálabesguía,que permitenorientarlacorrientede aireparaque entre
con el ángulo adecuado.
En la foto de abajo(figura 2.46), se puede ver un compresor axial de MAN, que trabaja en
combinación con una etapa radial, donde se incrementa la presión a valores superiores.
Figura 2.46 Compresor axial de MAN

46
En general,todosloscompresoresdescritosenlosdiferentesgrupos,se puedenadaptaramúltiples
aplicaciones o normativas, como API o ATEX. Los fabricantes añaden elementos adicionales para
que cadaequipopuedatrabajarendiferentesaplicacionesoestarequipadosconlosaccesoriosque
el usuario final pueda requerir.
La utilización de una tecnología u otra depende de cada aplicación, servicio o presión requerida.
2.2.4 Circuitos neumáticos básicos
Mando directo de un cilindro de simple efecto mediante pulsador
Avance
Figura 2.47 Mando directo de un cilindro de simple efecto mediante pulsador
Figura 2.48 Avance

47
Retroceso
Mando de un cilindro de simple efecto desde dos puntos
Figura 2.50 Mando de un cilindro de simple efecto desde dos puntos
Figura 2.49 Retroceso

48
Control de velocidad de un cilindro de simple efecto
Figura 2.51 Control de Velocidad de un cilindro de simple efecto
Mando condicional de un cilindro de simple efecto
Figura 2.52 Mando condicional de un cilindro de simple efecto

49
Mando indirecto de un cilindro de simple efecto
Mando de un cilindro de doble efecto mediante pulsador
Mando de un cilindro de doble efecto mediante pulsador
Figura 2.54 Mando de un cilindro de doble efecto mediante pulsador
Figura 2.53 Mando indirecto de un cilindro de simple efecto

50
Figura 2.55 Avance
Avance
Figura 2.56 Retroceso
Retroceso
Control de velocidad de un cilindro de doble efecto (figura 2.57)
Figura 2.57 Control de velocidad de un cilindro de doble efecto

51
Mando indirecto de un cilindro de doble efecto
Mando de un cilindro de doble efecto con retroceso automático
Figura 2.58 Mando indirecto de un cilindro de doble efecto
Figura 2.59 Mando de un cilindro de doble efecto con retroceso automático

52
Mando condicional de un cilindro de doble efecto
Figura 2.60 Mando condicional de un cilindro de doble efecto
Mando automático de un cilindro de doble efecto
Figura 2.61 Mando automático de un cilindro de doble efecto

53
Mando de un cilindro de doble efecto con control de tiempo en el retroceso
Figura 2.62 Mando de un cilindro de doble efecto con control de tiempo en el retroceso
2.3 Fugas
Las fugas pueden ser una fuente significante de energía malgastada en un sistema de aire
comprimido industrial.
Si el aire comprimidofuerafluidohidráulico,lasfugasseríantan visiblesque nosaseguraríamosde
su reducción. Al no ser así, aceptamos un leve silbido en nuestras instalaciones como “parte del
trabajo”. Con un precio que es aproximadamente comparable al del gas doméstico, esta actitud
supone importantes costes para la industria. Se estima que las fugas suponen un costo en la
industriadel ReinoUnidode £20m anuales.Ademásde serel origende desperdicioenergético,las
fugas también pueden contribuir a otras pérdidas de fabricación.
Las fugas causan una pérdida de presión en los sistemas, que pueden significar que la presión es
demasiado baja para la aplicación, lo que provoca más producto de desecho.
Frecuentemente se incrementa la capacidad de generación para compensar esto, en vez de
simplemente reparar las fugas.
2.3.1 Dónde encontrar las fugas midiendo las fugas
Las fugas se producen en todas partes
2.3.1.1 Tuberías
Las viejas tuberías son uno de los orígenes principales de las fugas. Reemplace las secciones
corroídas – por seguridad y para ahorrar energía.

54
2.3.1.2 Racores, bridas y manifolds
Las fugasgrandesse encuentranfrecuentementeenlospuntosde conexión,tantoenel sistemade
distribución principal como en tomas externas. A veces, cuando se utilizan conjuntamente varios
conectores para formar manifolds puede originarse una fuente de fugas debido a conectores
gastados y tuberías deficientemente conectadas.
2.3.1.3Tuberías flexibles y conectores
Las fugas pueden originarse debido a daños en los tubos debido a la abrasión por parte de los
objetos cercanos, deterioro del material del tubo y estrangulamiento en la junta por el uso de un
tubo demasiado largo o demasiado corto.
2.3.1.4 Viejos componentes sin mantenimiento – las juntas empiezan a originar fugas
Compruebe todos los componentes neumáticos, por ej. Viejos cilindros y reguladores, en los que
puede haber juntas internas gastadas que pueden provocar grandes fugas.
2.3.1.5 Válvulas de purga, condensados
Pueden perderse grandes cantidades de aire cuando las válvulas de purga quedan abiertas por
bloqueo o incluso intencionadamente.
Esto suele encontrarse en partes remotas del sistema donde se recogen los condensados.
2.3.1.6 Sistemas presurizados cuando no están en uso
Cuando los sub-sistemas sufren un gran nivel de fugas que no pueden evitarse, por ej. prensas y
martillos neumáticos, éstos deben aislarse del suministro de aire cuando no están en
funcionamiento.Simplesválvulasde corte olasválvulasde accionamientoprogresivo/descargacon
accionamientoeléctricoofrecenunamanera económicade aislarlossistemasconfugas, oáreasde
una planta cuando ésta no está en uso.
2.3.2 Midiendo las fugas
Puede medir las fugas de base fácilmente utilizando numerosos métodos.
Instale uncaudalímetroyuntransductorde presiónenla alimentaciónprincipalde airecomprimido
(tras los receptores).Conecte la salida del caudalímetro y el transductor de presión a un grabador
de registros y tome lecturas a lo largo de un periodo de tiempo representativo.
Mida el caudal desde el compresorcuandoel sistemano estáenfuncionamiento,porej.durante el
fin de semana. Utilice un compresor de capacidad conocida para elevar el sistema a la presión
normal de funcionamientodurante lashorasnoproductivas.El compresorse descargaráala presión
de funcionamiento. Al tiempo que la presión del sistema cae debido a la fuga, el compresor se
cargará a su presión de funcionamiento mínima.Entonces podrá estimar la tasa de fugas desde la
media de tiempos de carga y descarga a lo largo de un periodo representativo.
Eleve lapresióndel sistemaymidael tiemporequerido paraque lapresióncaigaal nivel másbajo.
Si conoce el volumen total de la red de tuberías y receptores, podrá calcular el nivel de fugas.

55
Utilice un pequeño caudalímetro en laslíneas ramificadas para identificar las áreas realmente
problemáticas. Pero, ¿vale la pena? ¿Cuánto cuestan realmente las fugas?
2.4 Estrategias para la reducción de fugas
Establezcalosobjetivosparala reducciónde fugas.Comuniquecuántodineroestácostandolafuga
a la empresa y cuánto tiene intención de ahorrar. Implemente un programa de mantenimiento –
tenga etiquetas con la palabra “fuga” disponibles y anime a utilizarlas.
Lleve acaboun reconocimientodelsistemade aire comprimido.Inspecciónelodurantelashorasde
silencio. Escuche cualquier fuga en las tuberías o herramientas y examine los tubos flexibles y las
juntas. Utilice el spray “spotleak” en las juntas de las conexiones y mire si se hacen burbujas. Las
fugas corrientes se pueden reparar en media hora, lo que proporciona un rápido beneficio.
2.5 Reparar las fugas
Supone un importante ahorro de dinero, pero, ¿cómo asegurarse de que no reaparecen?
Implementarunprogramade concienciaciónentodalaplanta supone unimportanteahorroalargo
plazo.Dividiendoel lugarenáreas,estableciendolosmetrosde consumode aire y cobrandoacada
área por su utilizaciónde aire centrará rápidamente laatenciónde losusuariossobre la energía.A
continuación, podrán establecerse fácilmente los objetivos para reducir el desperdicio de energía
originado por las fugas.
2.6 Mal uso
La segundacausa principal del desperdiciode aire comprimido esutilizarlocomofuentede energía
sóloporque se encuentradisponible.Variosejemplosde estosoncrear vacío de forma ineficiente,
extraer productos defectuosos y quitar agua/suciedad/polvo de los productos. Suelen haber
mejores alternativas para estas aplicaciones. Si se elige el aire comprimido deben utilizarse los
equipos y control correctos para mantener su uso al mínimo.
2.6.1 Dónde encontrar el mal uso
En una planta en funcionamiento los malos usos pueden detectarse por el incremento de la
demanda de aire y/o las horas de funcionamiento del compresor. Para identificar los malos usos
existentesdebenexaminarsetodaslasáreasde la planta,preguntándose- ¿eséste unusoeficiente
del aire?
2.6.2 El coste del mal uso
Cuando un proceso incluye el lanzamiento de aire a la atmósfera, como el rechazo de productos
defectuososode pesoinadecuadoenunprocesode enlatado,puede instalarseuncaudalímetroen
la línea para medir el uso de aire.
Posteriormente,puede establecerse el coste de este proceso utilizandolafórmulade desperdicio.
2.6.3 Práctica recomendada
Otra forma de calcular los costes es utilizar el orificio de salida o el diámetro de la boquilla y la
presión aplicada para calcular el caudal.

56
Allídonde debenemplearseboquillas,por ejemplo, parasacar la harinasobrante de rebanadasde
pan,debe asegurarse de que ladistanciaentre laboquillayel productosealomáscorta posible,ya
que esto permitirá reducir la presión. La boquilla debe estar dirigida sólo hacia el área requerida,
formando un cono (área circular) o una línea de spray (una banda estrecha y larga) etc. Allí donde
se necesite cubrirunárea muylarga y estrechautilice boquillasenparaleloparacrear una cortina,
reduciendo la distancia hasta el punto más lejano. Asegúrese de que la línea principal de
alimentaciónhacialasboquillastiene el diámetro suficiente de formaque no se restrinjael caudal
de salida.
Las boquillas de ahorro de aire aceleran el aire en el interior de su mecanismo para producir las
salidasdeseadasconpresiones de suministroreducidas,proporcionandoahorrosconuna reducción
de hasta 20 veces en el uso de aire comprimido.
Finalmente,allídonde hayque utilizarestassoluciones, asegúrese de que lasválvulasde control y
lossensoresestán fijadosal sistema,de maneraque el caudal sólotengalugar cuandoel producto
se encuentraenel puntode aplicación,sin caudaldurante losintervalosentreproductosenlacinta,
o durante losdescansosde trabajo,etc.Enalgunoscasosla soluciónesnoutilizaraire comprimido.
Algunos sopladores de aire o bombas de vacío pueden resultar más rentables.
Todas estas soluciones pueden presupuestarse y compararse al uso/desperdicio de aire y
prácticamente en todos los casos se pueden conseguir ahorros.
Una vezse ha determinadoelmal usoenuna plantaasegúrese de que,cuandolosnuevosprocesos
estén instalados, se preste atención a la fuente de energía y a los controles.
2.7 Sobrepresión
Muchos sistemas funcionan a plena presión de línea con el único control del presostato sobre el
compresor. Cadacomponente del equiponeumáticotiene unapresiónde funcionamientoycaudal
óptimos.Suuso sinestascondiciones acortarála vidaútil del equipodebidoal aumentode carga y
desgaste, e incrementará los costesde funcionamiento. Un dispositivo a 7 bar consumirá el doble
de aire que si funcionara a 3 bar.
2.7.1 Identificar la sobrepresión
La ausencia de reguladores de presión en un sistema indica que el equipo está siendo utilizado a
presiones excesivas. El ahorro puede llevarse a cabo en numerosas áreas, incluyendo las
herramientasneumáticas,válvulasde control,cilindrosde sujeciónyenlacarrerade retornode los
grandes cilindros de doble efecto.
Si hay instalados reguladores de presión pero la presión de salida es la misma que la de entrada,
esto suele indicar una pobre lubricación con una presión extra que se aplica para compensar la
fricción que desacelera el proceso. Esto supone un sobrecoste en desgaste y energía.
2.7.2 Calculando los costes
Todas las herramientas neumáticas estánclasificadasa partir de su caudal y su presiónóptima.El
desperdiciode aire puede calcularse mediante el ratiode presión(absoluto),ymultiplicarlo porel
caudal de aire.

57
Lo cual puede sustituirse por la fórmula de gasto anual para calcular los ahorros. Los cilindros de
doble efectogeneralmentesólotrabajanenla carrerahacia afuera(carrerade trabajo).Cuandono
están en funcionamiento o son posibles tiempos de descanso más largos, la carrera de retorno
puede realizarse a una presión menor.
Enloscasos de grandiámetro,carreralargaomúltiples cilindrosse puedenalcanzargrandesahorros
de aire. Utilizar un regulador para reducir la presión en la carrera de retorno puede traducirse en
una solución rentable a corto plazo.
Las válvulas tienen una conducción configurada C en litros/seg. por bar absoluto.
El ahorro de caudal se calculasimplemente reduciendola presiónaplicada(porej.tiempodurante
el caudal) para garantizar que se alcanza el ahorro de caudal adecuado.
Generalmente este número es pequeño, pero para instalaciones con múltiples válvulas y/o para
válvulasconciclosrápidoscon largosrecorridosde tubería,el ahorrototal puede ser considerable.
Una vezse hanidentificadolosejemplosde sobrepresiónenuna fábrica,asegúresede quecualquier
nuevoprocesoo equipoes examinadoparaque tenga las condicionesóptimasde funcionamiento
y de control de presión antes de ser instalado.
Esto deberárepercutirenuna mayor vidaútil de las herramientas, asícomo enla reducciónde los
costes energéticos.
2.7.3 Caída de presión
La pérdidade presiónpuededefinirsecomo“lapérdidaenun sistemade laenergíadisponible para
funcionar”. En la práctica, esto se muestra mediante la baja presión en partes del sistema.
Frecuentemente ésta se compensa incrementando la generación de presión o encendiendo los
reguladores.
La energía potencial generada por la compresión de aire se disipa a través de la presión y las
pérdidasde calora medida que éstase dispersaa lo largo de todos los componentes del sistema.
Necesitamosporlotantodiseñarymantenersistemasque minimicenlacaídade presión. Porcada
bar de caída de presión innecesaria se genera un incremento del 7% en los costes de generación.
Esto supone alrededor de £3,500 anuales en nuestra fábrica ejemplo.
Las dos áreas principales donde se producen pérdidas de presiónson las tuberías y el sistema de
filtraje.
2.7.3.1 Tuberías
La caída de presión se produce en el sistema de tuberías principalmente como resultado de la
fricciónde las moléculas de aire conla superficie de latubería.Si la tubería es demasiadopequeña
para el volumen de caudal, la velocidad del aire será muy alta y se producirá una gran pérdida de
energía.
La energía se pierde asimismo cuando hay un cambio en la dirección del caudal, por ejemplo, en
codos,unionesyválvulas de corte.Lossistemasde tuberíassimplesminimizaránlacaída de presión.

58
2.7.3.2 Cómo calcular la caída de presión en la tubería:
Método 1
• Medir la presión de suministro.
• Medir la presión en el punto más alejado del suministro.
• La diferencia es la caída de presión en el sistema.
Método 2
• Estimar la utilización de caudal – ej. calcular el volumen del
• recorrido de los cilindros.
• Anotar la presión de entrada y el diámetro de la tubería.
• Utilizar los gráficos publicados para calcular la caída de
• presión.
Método 3
• Utilizar un pequeño caudalímetro para medir el caudal.
• Anotar la presión de entrada y el diámetro de la tubería.
• Utilizarla figura22 en las tablaspara comprobarsi el caudal se encuentradentrodel nivel
recomendado.
2.7.3.3 Recomendaciones
Evite el exceso de caudal en la tubería. Mantenga la velocidad por debajo de los 6 m/s en la red.
Simplifique el sistema de tuberías. Evite los codos, ya que un codo de 90º es el equivalente a un
tubo recto de 1,6 m. Instale válvulas de “baja resistencia”; una válvula de bola de pleno caudal
equivale a 0,4 m de tubería, menos de la mitad de resistencia de una válvula de compuerta.
2.7.3.4 Generación
Comomáximo,sóloel 5%de laenergíade entradaaun compresorde aire permaneceenelaire una
vezéste se comprime.Estose debe al calorrechazadoporel compresora travésde sus sistemasde
refrigeración. Lamayor parte de la superficiedel compresorcontiene el compresorensí mismo,el
sistema de tratamiento y el sistema de control. Cada elemento de la estación del compresor, la
instalación y su mantenimiento tiene un efecto sobre la eficiencia energética.
2.7.3.5 Tamaño del compresor y configuración
El tamaño y la configuración del compresor son importantesen términos de eficiencia energética.
Dependiendodel modelode demanda,lonormal estenerla máquinamás grande y eficienteenla
línea para manejar la carga de base y las otras máquinas entrando y saliendo de la línea para
satisfacer los cambios en la demanda.
La mayoría de instalaciones modernas utilizan compresores rotativos de paleta de inyección de
aceite y los tipos de tornillo. Cuando se requieren volúmenes de aire más grandes y de mayor
calidad,puedenutilizarsemáquinasdel tipotornillolibresde aceite ocentrífugas,lascualessuelen
sermás eficaces(verfigura20).A pesarde no sertan popularesparaaplicacionesnuevas(amenos
de que seanpara gasesespecialesode alta presión),haydiversas máquinastipopistóntodavíaen

59
funcionamiento. Estas máquinas ofrecen una eficacia y control de la carga excelentes,
particularmente en los tamaños más grandes. Los transmisores de velocidad variables se están
popularizando ya que son máquinas de inyección de aceite de dos fases.
2.7.3.6 Instalación
La refrigeracióneselprocesomásimportante entodoslos compresores.El aire de entradadebeser
tanfríocomoseaposible,idealmente provenientedeunaubicaciónexteriorala sombra.Engeneral,
una reducción de 4ºC en la temperatura de entrada proporcionará una mejora en la eficiencia del
1%. Una formasimple de comprobarlasaluddelcompresoresmedir lasdiferenciasde temperatura
entre el medio de refrigeración y la descarga de aire del post-refrigerador.
Para los compresores con refrigeración por aire ésta no debería exceder los 15ºC. Para los
compresores con refrigeración por agua no se deberían exceder los 10ºC de diferencia.
Si se encuentrandiferenciasde temperaturamás elevadas,la eficienciade la máquinaserá menor
que la diseñada. El enfriamiento de los sistemas debe mejorarse.
Asegúrese de quetodaslasvíasde alimentaciónhansido correctamentediseñadasconvelocidades
de caudal que no excedanlos6racoresenTycodosde amplioradioentodaslas unionesde tubería.
Utilice sensoresde nivel electrónicosentodoslospuntosde recogidade condensadosyasegúrese
de que la recuperación de condensados se realiza según las normativas.
2.7.3.7 Recuperación del calor
Utilice el calor sobrante de la compresión para calentar espacios, agua de uso doméstico o agua
para los procesos. Esto puede conllevar grandes ahorros.
2.7.3.8 Mantenimiento
La forma enque se efectúael mantenimientode loscompresores tiene unimpactoimportante en
la eficiencia de la generación. Las máquinas deben mantenerse estrictamente según los libros de
instrucciones de los fabricantes. Es falsamente económico mantener en funcionamiento las
unidadesrotativasyde tornillosunavezsuperadoel ciclode vida de compresiónrecomendadopor
el fabricante. Típicamente,esto es24.000 horasenmáquinasconinyecciónde aceitey40.000 horas
enmáquinaslibresde aceite.Inspeccioneregularmente la presióndelrefrigeradorintermedioenel
compresorde doble pistónytornillo.Éstadeberíaser de 2 a 2,5 bar cuandola presión de descarga
final está a 7 bar. Cualquier desviación muestra falta de equilibrio en una fase, repercutiendo
negativamenteenlaeficiencia.Unacomprobaciónsimilardebe realizarse enrelacióna la caída de
presión a lo largo del sistema de separación de aceite.
Si el mantenimiento de su compresor es realizado por otra empresa, asegúrese de emplear a un
agente acreditado por el fabricante. Utilice sólo repuestos genuinos, los componentes que no
forman parte del diseño original o que estén mal acabados tendrán un serio efecto sobre la
eficiencia energética. Un pequeño ahorro aparente en estas áreas puede resultar muy costoso a
largo plazo.

60
2.7.3.9 Control
Allí donde se utilicen diversos compresores, posiblemente de distintos tipos y tamaños, para
satisfacer demandas variables de aire, debe emplearse un sistema de control. Esto optimizará el
númeroylamezclade compresoresparasatisfacerlademanda, ofreciendouncontrol de lapresión
minucioso con la máxima eficiencia energética para la mezcla de máquinas.
2.7.3.10 Tratamiento
Trate el aire sólo según el mínimo requerido por la normativa. Los secadores de aire y filtros
refrigeradosaun puntode rocío de +3°C añadenel 3% al coste energético.Lossecadoresde aire y
filtrosdesecantes,ofreciendounpuntode rocíode -40°C, añaden entre el 8y el 15% a loscostesde
funcionamiento. Instale secadores de membrana o desecantes en el punto de uso para ahorrar
energía.
Mantenga las pérdidas de presión del sistema de tratamiento a 0,5 bar. Mida los filtros para el
caudal máximo, no admita tamaños reducidos.
2.7.3.11 Presión de funcionamiento
Establezcalapresiónmínimaaceptable enel puntode usoy compruebe quelaredde tuberíasestá
diseñada de forma que la caída de presión a pleno rendimiento no supere los 0,5 bar.
Si es posible, reduzca la presión de generación. Una reducción de 1 bar puede ahorrar el 7% del
coste de generación.
La reducción de presión también provoca el descenso de la demanda de aire no regulada de la
planta. Un descenso de 8 bar a 7 bar reducirá la demanda no regulada alrededor de un 12%.

61
Capitulo
3
Reducción de gastos
por el buen uso del
aire comprimido

62
En base a la gran cantidadde fugas de aire comprimido, se procedió arealizarel análisisde lalínea
neumáticade la nave “Línea de forjaautomática 2” esto para calcular y determinarlacantidadde
aire que se fuga, así como el número de fugas “visibles” en la línea. (Figura 3.1)
Se inspecciono el compresor Ingersoll- Rand Modelo SSR-EP 200 de tipo tornillo (figura 3.2), para
buscar fugas enel mismo,posteriormente se procedió acalcularla caída de presióndel tanque de
almacenamiento del compresor bajo estudio.
Figura 3.1 Distribución de nave Linea de Forja Automatica 2"

63
Características del compresor
Marca: Ingersoll- Rand
Modelo:SSR-EP200
Añode construcción:1994
Capacidad:892 ft3/min
Tasa de presiónde operación:125psig
Máximapresiónde descarga:128 psig
Máximapresiónmodulada:135psig
Potencianominal del motor:200 HP
Potencianominal del ventilador:7.5HP
Voltaje:460
Númerode serie:F9451U94098
Nov Grant Prideco proporciono la siguiente ficha técnica(tabla 3.1) con las características del
depósito de aire datos como referencia para partir en la elaboración del estudio energético.
Figura 3.2 Compresor Ingersoll-Rand Mod SSR-EP200
Tabla 3.1 Ficha técnica de Tanque de almacenamiento de LFA2

64
Se verifico la perdida de presión y volumen en el tanque de almacenamiento debido a las fugas
existentes en el sistema neumático.
Tabla 3.2 Descarga en Vacío
NAVE AFL2
TIEMPO
min
PRESIÓN
0 94 Pierde 5.22 psi/min
1 88.78 Pierde 11.35 ft3/min
2 83.56
3 78.34
4 73.12
5 67.9
6 62.68
7 57.46
8 52.24
9 47.02
10 41.8
11 36.58
12 31.36
13 26.14
14 20.92
15 15.7
16 10.48
17 5.26
18 0.04
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
PRESIÓN
Grafica 3. 1 Perdida de presión constante en LFA2 en vacío
psi
seg

65
3.1 Pruebas a los compresores
Una vezdeterminadalavelocidadde caídade presión,asícomolade volumense estableciórealizar
pruebas al compresor para determinar si existía alguna fuga.
A continuación, se detalla el experimento:
3.1.1 Prueba de Fuga de compresión
Verificar la existencia de fugas en el compresor Ingersoll- Rand de LFA2
Participantes:
Materiales:
Compresor Ingersoll- Rand modelo SSR-EP 200
Descripcióndel experimento
Se encendióel compresoryse cerró laválvulade salidahaciael depósito (figura3.3)de aire
correspondiente conel compresorencendidoparadeterminarsi el compresordetectabael cierre
y entrabaenmodo “vacío” para así dejarde cargar aire y de esta formano verse acumuladala
presiónenlalíneade salida.
Resultados
La válvula de seguridad ajustada a una presión de 150 psi se activó.
Conclusión
El compresor entra en modo “vacío” pero se queda cargando ligeramente metiendo presión al
sistema.
Con esto concluimos que el aire no es regresando a la cámara de compresión y por lo tanto el
compresor no tiene fugas. (figura 3.4)
Figura 3.3 Válvula de salida al deposito
3.1.2 Prueba de perdida de presión en un sistema de aire comprimido
Determinar el tiempo de vaciado del depósito de aire comprimido debido a las fugas en la nave
Figura 3.4 Compresor

66
Materiales:
CompresorIngersoll- RandmodeloSSR-EP200
Descripción:
1.-Se apagó el compresoruna vezllenadoel depósitode aire con la válvulade salidaabiertahacia
el depósito y se tomó el tiempo que tardó en llegar desde 94 psi hasta la presión 0.
2.-Se apagó el compresoruna vezllenadoel depósitode aire conla válvulade salidacerrada hacia
el depósito y se tomó el tiempo que tardó en llegar desde 94 psi hasta la presión 0.
Conclusión:
1.-El depósito de aire tardo 18.05 min en descargarse.
2.- El depósito de aire tardo 18.05 min en descargarse.
No hay fugas en el compresor
3.2 Métodos de detección de fugas utilizados.
Existen algunos métodos sencillos para la detección de fugas como el escuchar, aplicar agua con
jabón y ultrasonido. Todos con el fin de detectar y disminuir la cantidad de fugas.
a) Escuchar
Un método muy simple consiste en escuchar el sonido de una fuga para detectar su ubicación y
quizá palpar para revisar. Este método solo funciona para fugas grandes que generen un ruido
elevado.
b) Agua con Jabón
Otro métodosencilloel cual requiere de unamezclade agua con bastante jabón (figura3.5) y una
brochapara untar lamezclaenlasunionesde latuberíadonde sesospeche existe unafuga,si existe
fuga se van a generar burbujas alrededor de la tubería.
Figura 3.5 Prueba de fuga con agua y jabón

67
3.3 Muestra de ciclos de carga y descarga de compresor
En la siguiente tabla(tabla3.3) se muestra el tiempode carga y descarga total del compresor.
El compresor Ingersoll- Rand Modelo EP 200 instalado en el cuarto de compresores de la nave
“LFA2” tiene unaps (presiónde servicio) que vadesde 88 hasta 94 estoquiere decirque existe un
intervalode 6psi entre cargay descargadel compresorconuntiempode descargade 42 segundos.
Se muestra en la siguiente tabla (tabla 3.3) y gráfica (grafica 3.2).
Esta prueba fue realizada con la línea fuera de servicio.
Tabla 3.3 Carga-Descarga en vacío
TIEMPO
(S)
PRESIÓN
(PSI)
0 0
1 0.591195
2 1.18239
3 1.773585
4 2.36478
5 2.955975
6 3.54717
7 4.138365
8 4.72956
9 5.320755
10 5.91195
11 6.503145
12 7.09434
13 7.685535
14 8.27673
15 8.867925
16 9.459119
17 10.05031
18 10.64151
19 11.2327
20 11.8239
21 12.41509
22 13.00629
23 13.59748
24 14.18868
25 14.77987
26 15.37107
27 15.96226
28 16.55346
29 17.14465
30 17.73585
31 18.32704
32 18.91824
33 19.50943
34 20.10063
35 20.69182
36 21.28302
37 21.87421
38 22.46541
39 23.0566
40 23.6478
41 24.23899
42 24.83019
43 25.42138
44 26.01258
45 26.60377
46 27.19497
47 27.78616
48 28.37736
49 28.96855
50 29.55975
51 30.15094
52 30.74214
53 31.33333
54 31.92453
55 32.51572
56 33.10692
57 33.69811
58 34.28931
59 34.8805
60 35.4717
61 36.06289
62 36.65409
63 37.24528
64 37.83648
65 38.42767
66 39.01887
67 39.61006
68 40.20126
69 40.79245
70 41.38365
71 41.97484
72 42.56604
73 43.15723
74 43.74843
75 44.33962
76 44.93082
77 45.52201
78 46.11321
79 46.7044
80 47.2956
81 47.88679
82 48.47799
83 49.06918
84 49.66038
85 50.25157
86 50.84277
87 51.43396
88 52.02516
89 52.61635
90 53.20755
91 53.79874
92 54.38994
93 54.98113
94 55.57233

68
95 56.16352
96 56.75472
97 57.34591
98 57.93711
99 58.5283
100 59.1195
101 59.71069
102 60.30189
103 60.89308
104 61.48428
105 62.07547
106 62.66667
107 63.25786
108 63.84906
109 64.44025
110 65.03145
111 65.62264
112 66.21384
113 66.80503
114 67.39623
115 67.98742
116 68.57862
117 69.16981
118 69.76101
119 70.3522
120 70.9434
121 71.53459
122 72.12579
123 72.71698
124 73.30818
125 73.89937
126 74.49057
127 75.08176
128 75.67296
129 76.26415
130 76.85535
131 77.44654
132 78.03774
133 78.62893
134 79.22013
135 79.81132
136 80.40252
137 80.99371
138 81.58491
139 82.1761
140 82.7673
141 83.35849
142 83.94969
143 84.54088
144 85.13208
145 85.72327
146 86.31447
147 86.90566
148 87.49686
149 88.08805
150 88.67925
151 89.27044
152 89.86164
153 90.45283
154 91.04403
155 91.63522
156 92.22642
157 92.81761
158 93.40881
159 94
160 93.85714
161 93.71429
162 93.57143
163 93.42857
164 93.28571
165 93.14286
166 93
167 92.85714
168 92.71429
169 92.57143
170 92.42857
171 92.28571
172 92.14286
173 92
174 91.85714
175 91.71429
176 91.57143
177 91.42857
178 91.28571
179 91.14286
180 91
181 90.85714
182 90.71429
183 90.57143
184 90.42857
185 90.28571
186 90.14286
187 90
188 89.85714
189 89.71429
190 89.57143
191 89.42857
192 89.28571
193 89.14286
194 89
195 88.85714
196 88.71429
197 88.57143
198 88.42857
199 88.28571
200 88.14286
201 88
202 88.75
203 89.5
204 90.25
205 91
206 91.75
207 92.5
208 93.25
209 94
210 93.85714
211 93.71429
212 93.57143
213 93.42857
214 93.28571
215 93.14286
216 93
217 92.85714

69
218 92.71429
219 92.57143
220 92.42857
221 92.28571
222 92.14286
223 92
224 91.85714
225 91.71429
226 91.57143
227 91.42857
228 91.28571
229 91.14286
230 91
231 90.85714
232 90.71429
233 90.57143
234 90.42857
235 90.28571
236 90.14286
237 90
238 89.85714
239 89.71429
240 89.57143
241 89.42857
242 89.28571
243 89.14286
244 89
245 88.85714
246 88.71429
247 88.57143
248 88.42857
249 88.28571
250 88.14286
251 88
252 88.75
253 89.5
254 90.25
255 91
256 91.75
257 92.5
258 93.25
259 94
3.4 Detección de fugas en planta
Se procedió a realizar un recorrido para encontrar las fugas en la línea estando bajo análisis las
maquinas siguientes.
 Forjadora en caliente Musso
 Martillo de forja Rovetta
 Martillo de forja PVM
 Perforadora de forja Cavenaghi
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1
10
19
28
37
46
55
64
73
82
91
100
109
118
127
136
145
154
163
172
181
190
199
208
217
226
235
244
253
Carga- Descarga compresor Ingersoll- Rand
modelo EP 200
Grafica 3.2 Carga-Descarga en Vacío Compresor LFA2
psi
seg

70
3.4.1 La mayor cantidad de fugas fue encontrada en las siguiente maquina.
 Forjadora en caliente Musso
3.4.2 Las fugasencontradas coincidenconlasesperadasenunsistemaneumático,a continuación,
se mencionan.
 Válvulas en general
 Reguladores
 Conexiones rápidas
 Herramientas neumáticas
 Junta de tuberías y mangueras
3.5 Muestra de dos ciclos de carga y descarga por máquina.
3.5.1 Forjadora en caliente Musso
En la siguiente tabla(tabla3.4) se muestrael tiempode carga y descargael cual el tamañode
muestrarepresenta2ciclos.
Se procedió a realizar el estudio de perdida de presión debido a las fugas dividido por maquinas
individualmente cerrando las válvulas de alimentación de cada máquina. Se obtuvieron los
siguientes resultados establecidos en las siguientes gráficas y tablas.
Tabla 3.4 Carga-Descarga con
Musso fuera.
MAQUINA MUSSO
TIEMPO PRESIÓN
(PSI)
0 0
1 0.62666667
2 1.25333333
3 1.88
4 2.50666667
5 3.13333333
6 3.76
7 4.38666667
8 5.01333333
9 5.64
10 6.26666667
11 6.89333333
12 7.52
13 8.14666667
14 8.77333333
15 9.4
16 10.0266667
17 10.6533333
18 11.28
19 11.9066667
20 12.5333333
21 13.16
22 13.7866667
23 14.4133333
24 15.04
25 15.6666667
26 16.2933333
27 16.92
28 17.5466667
29 18.1733333
30 18.8
31 19.4266667
32 20.0533333
33 20.68
34 21.3066667
35 21.9333333
36 22.56
37 23.1866667
38 23.8133333
39 24.44
40 25.0666667
41 25.6933333
42 26.32
43 26.9466667
44 27.5733333
45 28.2
46 28.8266667
47 29.4533333
48 30.08
49 30.7066667
50 31.3333333
51 31.96
52 32.5866667
53 33.2133333
54 33.84
55 34.4666667
56 35.0933333
57 35.72
58 36.3466667
59 36.9733333
60 37.6

71
61 38.2266667
62 38.8533333
63 39.48
64 40.1066667
65 40.7333333
66 41.36
67 41.9866667
68 42.6133333
69 43.24
70 43.8666667
71 44.4933333
72 45.12
73 45.7466667
74 46.3733333
75 47
76 47.6266667
77 48.2533333
78 48.88
79 49.5066667
80 50.1333333
81 50.76
82 51.3866667
83 52.0133333
84 52.64
85 53.2666667
86 53.8933333
87 54.52
88 55.1466667
89 55.7733333
90 56.4
91 57.0266667
92 57.6533333
93 58.28
94 58.9066667
95 59.5333333
96 60.16
97 60.7866667
98 61.4133333
99 62.04
100 62.6666667
101 63.2933333
102 63.92
103 64.5466667
104 65.1733333
105 65.8
106 66.4266667
107 67.0533333
108 67.68
109 68.3066667
110 68.9333333
111 69.56
112 70.1866667
113 70.8133333
114 71.44
115 72.0666667
116 72.6933333
117 73.32
118 73.9466667
119 74.5733333
120 75.2
121 75.8266667
122 76.4533333
123 77.08
124 77.7066667
125 78.3333333
126 78.96
127 79.5866667
128 80.2133333
129 80.84
130 81.4666667
131 82.0933333
132 82.72
133 83.3466667
134 83.9733333
135 84.6
136 85.2266667
137 85.8533333
138 86.48
139 87.1066667
140 87.7333333
141 88.36
142 88.9866667
143 89.6133333
144 90.24
145 90.8666667
146 91.4933333
147 92.12
148 92.7466667
149 93.3733333
150 94
151 93.9625
152 93.925
153 93.8875
154 93.85
155 93.8125
156 93.775
157 93.7375
158 93.7
159 93.6625
160 93.625
161 93.5875
162 93.55
163 93.5125
164 93.475
165 93.4375
166 93.4
167 93.3625
168 93.325
169 93.2875
170 93.25
171 93.2125
172 93.175
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