aire comprimido

1. Aire Comprimido
Profesor: Alexander Lescot S.
TNS en Explotación Minera

2. Control de Entrada
1) Nombre los compresores que se rigen por el
principio de desplazamiento.
2) Indique 3 ventajas de la energía neumática.
3) Considere los siguientes datos: Caudal Q = 16
[m3/min], el largo de la tubería es de 250 [m], tiene
5 piezas en T, 4 codos, y una válvula de cierre. La
presión de servicio es de 250 [kPa] y la pérdida de
presión es de 10 [kPa]. Determinar el diámetro de
la tubería.

3. Compresión del aire
Como todos los gases, el aire no tiene una forma
determinada, esto le permite ser comprimido y tiene
la tendencia a dilatarse.
La ley que rige estos fenómenos es la de Boyle-
Mariotte.
“A temperatura constante, el volumen de un gas
encerrado en un recipiente es inversamente
proporcional a la presión absoluta, o sea, el
producto de la presión absoluta y el volumen es
constante para una cantidad determinada de gas.”
P1 x V1 = P2 x V2 = P3 x V3 = k

4. Compresión del aire

5. Compresión del aire
Ejemplo:
Si el volumen V1 = 1 [m3], que está a la presión
atmosférica p1 = 100 [kPa] se comprime con la
fuerza F2 hasta alcanzar el volumen V2 = 0,5 [m3],
permaneciendo la temperatura constante, se
obtiene:

6. Compresión del aire
Si la presión permanece constante y la temperatura se
eleva 1 [K], partiendo de 273 [K], el aire se dilata
1/273 de su volumen.
Esto lo demuestra la ley de Gay-Lussac:
V1/V2 = T1/T2
La variación del volumen ∆V es:
∆V = V2 – V1

7. Compresión del aire
Ejemplo 2:
0,8 [m3] de aire a la
temperatura
T1 = 293 [K], se
calientan hasta T2 = 344 [K]. ¿Cuál será su volumen
final?

8. Compresión del aire
En neumática se suele referir todas las indicaciones
de la cantidad de aire al llamado “estado normal”
El estado normal, está definido con la temperatura
normal Tn = 293,15 [K] = 20°[C]
Y la presión normal Pn = 98.066,5 [Pa] = 0,980665
[bar].
Para todos los gases, sin embargo, existe la ecuación
general de los gases:

9. Selección de Compresores

10. Humedad contenida en el aire
Cuando la temperatura aumenta, el aire es capaz de
tener más agua en suspensión. El gráfico da los
valores para una humedad ambiente relativa del
100% (caso extremo).
Ejemplo: Consideramos que la temperatura absoluta
del aire en condiciones “ambiente” sea de 293º [K] y
en condiciones de “comprimido”, sea de 303º [K].
Para una presión de 800 [kPa], el volumen aspirado
es de 8 [m3] , humedad relativa de 50%.

12. Secado del aire
 Secado por absorción.
 Secado por adsorción.
 Secado por enfriamiento.

13. Secado por Absorción
Es un proceso puramente químico.
El AC pasa por un lecho de
sustancias secantes. Al entrar en
contacto con el agua (vapor), se
combinan químicamente, y se
desprende como mezcla de agua y
sustancia secante.
Se distingue por tener una
instalación simple, reducido
desgaste mecánico, no necesita
aporte de energía exterior.

14. Secado por Adsorción
Adsorber: Fenómeno por el cual un
sólido o un líquido atrae y retiene
en su superficie gases, vapores,
líquidos o cuerpos disueltos.
Proceso físico. El material de
secado es granuloso compuesto
por casi un 100% de dióxido de
silicio (Gel).
Este gel debe adsorber el agua y
vapor de agua. El AC pasa por un
lecho de gel que fija la humedad.

15. Secado por Enfriamiento
Se basa en la reducción de la temperatura del punto
de rocío.
El aire caliente entra en el secador se enfría
mediante aire seco y frío proveniente de un
vaporizador.
El aire pre enfriado pasa por el vaporizador y se
enfría hasta unos 1.7° [C].

16. Secado por Enfriamiento

17. Ejemplo de determinación de humedad en el
aire
Considere los siguientes datos: