El documento describe los componentes clave de un sistema de aire comprimido, incluyendo acumuladores, tuberías de distribución, válvulas y el dimensionamiento e instalación del sistema. Explica que los acumuladores almacenan aire comprimido para satisfacer la demanda, las tuberías distribuyen el aire desde el compresor, y las válvulas controlan el flujo de aire. También cubre los materiales comunes para tuberías, los tipos de redes y el tamaño apropiado de tuberías.

1. 1
04 DE FEBRERO 2022
UNIVERSIDAD POPULAR AUTONOMA DE
VERACRUZ
Elaboró: Jacobo Alejandro Castillo Zayas
Almacenamiento
y distribución
del aire
comprimido

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Tabla de contenido
Introducción ................................................................................................................3
Acumuladores .............................................................................................................3
Tuberías y red de distribución......................................................................................5
Válvulas distribuidoras ................................................................................................8
Dimensionamiento de un sistema de aire comprimido ..............................................11
Instalación de un sistema de aire comprimido...........................................................14
Mantenimiento y seguridad.......................................................................................20
Conclusión.................................................................................................................24

3. 3
Introducción
La tecnología neumática se fundamenta en la utilización de aire comprimido como energía para
realizar los movimientos de diferentes actuadores.
El aire no tiene una forma determinada. La forma que toma es la del recipiente que lo contiene
o la de su ambiente. Además puede ser comprimido y también dilatado, es decir, que se
expande.
Los sistemas neumáticos para la producción y distribución de aire comprimido de calidad tienen
una importancia vital, y no sólo en el ámbito de la industria o de la construcción, sino también
en el sector de la automoción, con aplicaciones muy diversas como la apertura neumática de
puertas en autobuses, o el accionamiento del sistema neumático de frenos o la suspensión
neumática de vehículos industriales o de gran tonelaje.
Las redes de distribución de aire comprimido son necesarias para el abastecimiento de aire en
todas las máquinas y equipos que lo necesiten, por tal motivo se utiliza una red de conductos
desde el compresor, pasa por el acondicionamiento de aire y llega a un depósito acumulador
en el cual se almacenará el aire de acuerdo a unos valores mínimos y máximos, para garantizar
el suministro en todo momento incluyendo los que tengan mayor demanda.
Cuando se planifica una red de distribución de aire comprimido hay que pensar en posibles
ampliaciones de las instalaciones con un incremento en la demanda de aire, por lo que las
tuberías deben dimensionarse holgadamente. El tamaño de la instalación debe calcularse
correctamente para proporcionar el máximo caudal de aire requerido con la menor presión
operativa.
Acumuladores
Los tanques acumuladores de aire sirven para:
 Almacenar aire comprimido para cuando la demanda momentánea exceda la capacidad
del compresor.

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 Incrementar la refrigeración y captar posibles condensados residuales y pequeñas gotas
de aceite.
 Compensar las variaciones de presión que tengan lugar en la red de tuberías.
 Evitar ciclos carga-descarga del compresor demasiado frecuentes.
En los compresores con una presión efectiva de trabajo de 10 kg/cm2 o superiores y
condiciones normales en el consumo de aire, el tamaño del depósito en unidades de volumen,
debería ser alrededor de seis veces la capacidad del compresor, en las mismas unidades de
volumen por segundo.
Para el funcionamiento de un compresor con arranque y parado automático, debe
seleccionarse el volumen del depósito de acuerdo con el consumo de aire y capacidad del
compresor, considerando que sólo pueden producirse diez arranques por hora, igualmente
distribuidos, con arranques cada seis minutos. En este caso, la diferencia de presión entre
parada y arranque debe ser más alta (alrededor de 1 bar).
Algunos tipos de depósitos de aire comprimido se muestran en la figura. Los depósitos de aire
comprimido podrán instalarse en posición horizontal o vertical dependiendo del espacio libre
en la sala de máquinas.
El sobredimensionar los compresores de aire es extremadamente ineficiente, porque la
mayoría de los sistemas, operando a carga parcial, consumen más energía por unidad de

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volumen de aire producido. Es preferible comprar varios compresores pequeños con un control
secuenciador de arranque, permitiendo así una operación más eficiente cuando la demanda
es menor que la demanda pico.
Si a pesar de que el sistema fue diseñado apropiadamente y recibe un mantenimiento
adecuado, sigue experimentado problemas de capacidad, una alternativa, antes de añadir otro
compresor, es volver a analizar el uso del aire comprimido en cada una de las áreas de
aplicación, ya que tal vez pueda utilizar, de manera más efectiva, sopladores o herramientas
eléctricas o, tal vez, simplemente pueda detectar usos inapropiados.
Tuberías y red de distribución
Una red de aire es un sistema de aire comprimido, un circuito neumático conformado por un
conjunto de tuberías y accesorios a través del cual se mueve el flujo de aire desde el compresor
hasta la máquina o unidad de servicios donde se utilizará el aire comprimido.
Dicha red está precedida, estructuralmente hablando, por el compresor de aire industrial, el
tanque de aire, un secador y uno o varios filtros. Después de estos dispositivos es que está
instalada la red neumática de tuberías o red de aire.
Su función básica sería la distribución del aire comprimido desde el compresor hasta las
tuberías que tienen cada una salidas o terminales en lugares distintos, y esto tiene la finalidad
de usar varias herramientas neumáticas a un mismo tiempo. Otra de sus funciones está en
servir como un reservorio para atender las necesidades y exigencia del sistema de aire
comprimido.
Son muchos los elementos de una red de aire, tanto a nivel cualitativo (condiciones) como a
nivel técnico (accesorios). Entre estos elementos podemos mencionar:
 Caudal o flujo: es el aire que sale del compresor, su cantidad
 Presión de trabajo: es lo que determinará el tipo de tubería que necesitamos
 Calidad de aire: dependerá del tipo de uso que le daremos, no es la misma calidad de
aire que necesitaremos si se trata de un uso para la industria de la alimentación como
para la industria de herramientas clínicas

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 Distribución del equipo: cómo estará ubicada la red de aire en el espacio que
dispongamos
Además de estos elementos, las redes cuentan con una serie de accesorios que le dan
versatilidad al circuito de distribución de tuberías, como uniones, codos, tee, uniones
universales para facilitar montaje y desmontaje de la tubería, válvulas para apertura y cierre,
reductores para regular o restringir el caudal de aire comprimido.
Entre los materiales más comunes para el diseño fabricación e instalación de una sistema de
aire comprimido se encuentran:
 Hierro negro
 Hierro galvanizado
 Acero inoxidable
Estos tres primeros generan pérdida por fricción y longitud de tubería.
 PVC
 Aluminio
 Plásticos
Estos generan menos restricción de aire, suelen ser más económicos.
 Poliuretano
Poseen mangueras flexibles en el caso de que el trabajo a realizar sea de difícil acceso a
puntos de aire comprimido.
Es recomendable que las tuberías no sean instaladas empotradas, ya que requieren un
mantenimiento periódico; por cuestión de la condensación deben tener una 31 pendiente entre
el 1% y el 2% en el sentido que circula el aire. Los materiales que se necesitan para construir
una red de distribución deben cumplir unas ciertas condiciones como:
 Deben asegurar bajas pérdidas de presión

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 Limitación de fugas
 Deben ser resistentes a la corrosión
 Deben permitir posibles ampliaciones
 Bajo Costo
Existen diferentes tipo de redes de aire comprimido, por ejemplo:
Red abierta: es una sola línea de tubería de la que se desprenden las conexiones secundarias
para la conexión de las herramientas.
La red cerrada (o de anillo): como su nombre lo dice, es una línea o circuito en forma de anillo
que, a través de su forma, se van distribuyendo las conexiones a las herramientas.
Red interconectada: es igual a la cerrada pero tiene implementada accesorios tipo bypass
entre las líneas principales para conectar los puntos necesarios para las herramientas.
Las soluciones en materia de aire comprimido no se centran solo en los compresores de aire
industrial. El uso de estas herramientas neumáticas es posible gracias a la instalación de un
versátil sistema o red de aire comprimido que funciona por el poder de los compresores de aire
industrial.
Estas tuberías de distribución, según las necesidades que tengamos, garantizan el mejor
desempeño de una tecnología multitarea y multipropósito al día de hoy imprescindible.
El diámetro de las tuberías va de acuerdo al consumo, es decir si aumenta el consumo la
pérdida de presión entre el depósito y el punto de consumo no debe exceder de 0,1 bar. Por
otro lado, cuando se está diseñando una red de distribución se debe considerar las futuras
ampliaciones con un incremento en la demanda del suministro de aire, es decir las tuberías
deben dimensionarse holgadamente.

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Válvulas distribuidoras
Las válvulas distribuidoras son elementos que controlan el paso, el paro o la dirección del paso
del fluido. Según su construcción se distinguen dos tipos:
Válvulas de asiento: en este tipo de válvulas el paso del fluido se abre y se cierra mediante
bolas, discos, placas o conos, y la estanqueidad se asegura, habitualmente, por medio de
juntas elásticas. Estas válvulas tienen gran duración ya que hay pocos elementos de desgaste.
Además, la fuerza de accionamiento es bastante elevada.
Válvulas de corredera: en este tipo de válvulas el paso del fluido se abre y se cierra mediante
correderas cilíndricas, planas o circulares. Realmente es un émbolo que al desplazarse a un
lado u otro lo que hace es unir o separar conductos. La estanqueidad en este tipo de válvulas
no es tan buena como en las válvulas de asiento, ya que siempre se debe dejar un pequeño
juego entre la corredera y el cilindro. Además, al no tener que vencer una resistencia de presión
y fluido o muelle, la fuerza de accionamiento es reducida.
Dentro de las válvulas de vías, independientemente de su construcción, existen diferentes
tipos, catalogándolos por la cantidad de posiciones de la válvulas y por la cantidad de
conexiones que contienen. Por lo tanto, el nombre que tienen estas válvulas viene dado por su
número de conexiones y tras esto, el número de posiciones.
Se entiende por posiciones de una válvula distribuidora el número de posiciones que adopta
interiormente el mecanismo de la válvula cuando es accionada por sus accionamientos. El
símbolo de estas válvulas se representa por cuadros, poniendo tantos como posiciones tiene
la válvula. La mayoría de las válvulas distribuidoras son de 2 ó 3 posiciones.
Por vías se entiende las conexiones de entrada y salida de aire que tiene la válvula.Estas
conexiones se simbolizan con este símbolo T cuando la vía está cerrada. Cuando la vía está
abierta, es decir, está unida a otra vía, se unen con una flecha que indica el sentido en el que
se mueve el aire comprimido.

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Para evitar errores en el montaje las vías o puntos de conexión de las válvulas se identifican
por medio de letras mayúsculas o números.
Tuberías o conductos de trabajo: A, B, C, ... o 2, 4, 6, ...
Toma de presión: P o 1.
Salida de escape: R, S, T, ... o 3, 5, 7, ...
Tuberías o conductos de pilotaje: Z, Y, X, ... o 10, 12, 14, ...
Se diferencian así estas válvulas:
Válvulas 2/2 de vías: estas válvulas tienen dos conexiones y dos posiciones. Las normalmente
cerradas no dejan que el fluido circule en la posición de reposo, cuando se les acciona y
cambian de posición, es cuando el fluido circula.
Aplicación: la utilización de esta válvula es muy limitada en neumática porque el aire que manda
queda bloqueado si no tiene un posible escape.Se utiliza para bloquear el avance o retroceso
de un cilindro neumático.
Válvulas 3/2 de vías: estas válvulas son las que tienen tres conexiones y dos posiciones. Las
válvulas normalmente cerradas no permiten el paso del fluido en estado de reposo, pero si
permiten la evacuación. Cuando se acciona la válvula ocurre lo contrario, permitiendo el paso
del fluido, pero no el de la evacuación.
Aplicación: esta válvula es muy utilizada en neumática para controlar el movimiento de un
cilindro de simple efecto, generar una señal de aire cuando se le alimenta desde el compresor
y para cortar una señal de aire cuando la colocamos en serie.
Válvulas 4/2 de vías: estas válvulas tienen cuatro conexiones y dos posiciones. En una de las
dos posiciones el fluido pasaría por un conducto y por el otro conducto se utilizaría para la
evacuación, pero al cambiar de posición lo haría a través de la otra cambiando también el
conducto de la evacuación.
Aplicación: esta válvula se utiliza para controlar el movimiento de un cilindro de doble efecto y
cuando queremos distribuir una señal de aire en dos salidas distintas.

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Válvulas 5/2 de vías: estas válvulas tienen cinco conexiones y dos posiciones. Su
funcionamiento es parecido al de la válvula 4/2, con la salvedad de que la válvula 5/2 contiene
dos salidas a escape.
Esta válvula cumple las mismas funciones que la válvula 4/2.
Válvulas 4/3 de vías: estas válvulas tienen cuatro conexiones y tres posiciones. La posición
de reposo es la intermedia, es decir, las otras dos posiciones se obtienen accionando la válvula.
Esa posición intermedia puede tener las conexiones cerradas/taponadas o también tenerlas
unidas entre sí (posición de ajuste), excepto el de la presión, para que así el cilindro se pueda
mover y posicionarlo fácilmente.
Aplicación: esta válvula como veremos se utiliza más en hidráulica. En neumática se usa para
el bloqueo de cilindros de doble efecto en posiciones intermedias.
Todas estas válvulas necesitan ser accionadas para cambiar de posición. Ese accionamiento
puede ser neumático, mecánico, eléctrico o manual.
Una válvula de dos posiciones normalmente tiene dos accionamientos, que se representan a
cada lado de la válvula.Sólo cuando es accionada por una palanca con enclavamiento se
representa con un accionamiento.
Frecuentemente uno de los accionamientos es un muelle, puesto que se puede combinar con
cualquiera de los demás, con el manual, el mecánico, el neumático o el eléctrico. En este caso
la válvula se dice que es monoestable, esto quiere decir que cuando se deja de accionar a esa
válvula con cualquiera de los mandos mencionados, el muelle lo vuelve a poner en la posición
original. Es decir, es estable en una sola posición. En las válvulas monoestables las conexiones
de aire se representan en la posición del muelle.
Cuando la válvula es biestable, es decir, se puede quedar en cualquiera de las dos posiciones,
los dos accionamientos suelen ser iguales, manuales, neumáticos o eléctricos.

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Dimensionamiento de un sistema de
aire comprimido
El diámetro indicado para las tuberías será aquel que posibilite las condiciones más aceptables
de trabajo en el sistema de aire comprimido la cual deberá estar dentro de los parámetros de
funcionamiento normal como son:
- Flujo subsónico.
- Niveles correctos de velocidades de los flujos.
- Niveles permisibles de pérdidas de presión.
Si la tubería que se va a utilizar en una red de aire comprimido fuese de mayor diámetro, esta
mejorará las condiciones de trabajo en la red, pero como consecuencia de esto, directamente
el costo y el peso de la tubería también se incrementarán, es por esto que el dimensionamiento
de la tubería requiere de un análisis tanto técnico como de factibilidad económica por parte del
diseñador.
Para realizar el cálculo del diámetro de la tubería (D), se determina primero la longitud definitiva
(Ltotal), la cual se la evalúa con la siguiente:
= 1.6 ( . 2)
Donde:
L: Longitud equivalente de la tubería en metros.
Una vez calculada la longitud total de la tubería, se procede a calcular el diámetro interno de
la misma por medio de la siguiente ecuación:
Donde:
D: Diámetro interno en metros
Q: Caudal en m3/s
V: Velocidad en m/s
Donde se sabe que la velocidad es de 3500 RPM que equivale a 366.5 rad/seg de donde se
puede obtener el diámetro de las tuberías de acuerdo a los parámetros según la siguiente
ecuación:

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Y
= ∗ /2
Por lo que:
Cuando se diseña la red a aire comprimido, se considera muchos factores y parámetros
involucrados como los que se describe a continuación:
- Caída de presión. Debido a que las pérdidas por fricción son proporcionales al cuadrado de
la velocidad del flujo, es conveniente utilizar tamaños de tubería tan grandes como sea factible,
para asegurar una presión adecuada en todos los puntos de uso de un sistema.
- Requerimiento de potencia en el compresor. La potencia requerida para alimentar el
compresor se incrementa a medida que la caída de presión aumenta. Por lo tanto, es adecuado
utilizar tuberías cortas o de diámetro mayor para minimizar la caída de presión.
- Costo de la tubería. Los costos de las tuberías son elevadas dependiendo de las longitudes
y diámetros, es por eso que resulta más económico trabajar con tuberías de menor longitudes.
- Costo de un compresor. En general, un compresor diseñado para operar a una presión
mayor costará más, lo que hace más adecuado el uso de tuberías de mayor diámetro que
minimizan la caída de presión.
- Costos de instalación. Las tuberías pequeñas son más fáciles de manejar, aunque este no
es en general un factor importante.
- Espacio requerido. Las tuberías pequeñas requieren de un menor espacio y proporcionan
menor interferencia con otro equipo u operaciones.
- Expansión futura. Para permitir la adición de más equipos que requieran aire comprimido en
el futuro, son recomendables instalar tuberías de mayores diámetros.
El espesor de la tubería para aplicaciones de aire comprimido está en función de la presión
generada por el compresor, del diámetro de la tubería y del material de la misma, el cual se lo
determina utilizando la ecuación:

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Dónde:
D: Diámetro mínimo de la tubería.
e: Espesor de la tubería.
Psal: Presión de salida del compresor.
: Límite de fluencia del material de la tubería.
C: Constante aplicada por corrosión cuyo valor es 1,7
Para la presión de salida se considerará la presión máxima del compresor la cual será de 125
Psi lo que equivale a 1.48 MPa. En cuanto al diámetro mínimo de la tubería será considerado
como el diámetro nominal de la tubería en milímetros, es decir, 27 milímetros.
Para la selección del tipo de compresor más idóneo a la instalación que se proyecte es
necesario de disponer de dos datos básicos como punto de partida a la hora de iniciar su
selección:
• Consumo o caudal de aire
• Presión máxima de trabajo
Con estos primeros datos, que ya se explicó cómo calcularlos en apartados anteriores, se suele
emplear ábacos o tablas que recomiendan la tipología de compresor más idónea según el
rango de trabajo donde se encuentre la instalación a proyectar.
En la Figura 1,se muestra un ejemplo de gráfica que se puede utilizar para seleccionar el tipo
de compresor más conveniente según los valores de caudal y presión necesarios.
No obstante, el resultado anterior debe suponer el punto de partida, dado que no sólo el
consumo o el rango de presiones que debe dar el compresor va a condicionar su elección, sino
que hay otros factores que dependiendo del lugar donde se instale (zona residencial, zona
industrial...) o el tipo de aplicación (automoción, instalación fija...) decantará la elección en uno
u otro tipo que por su construcción mejor se adapte al entorno.
Así, a la hora de seleccionar el tipo de compresor habrá que tener en cuenta los siguientes
condicionantes y comprobar que están incluidos en la hoja de especificaciones técnicas del
compresor que se seleccione:
• Factores medioambientales, tales como si es aplicable alguna limitación de emisión sonora.
• Altitud, dado que algunos tipos de compresores los cambios de altura o de temperatura del
aire de aspiración afectan significativamente a su rendimiento. En la siguiente tabla se muestra
cómo varían los valores estándar de presión y temperatura con respecto a la altitud.
• Determinar el rango de funcionamiento, frecuencia de arranques/paradas o modalidad de
trabajo en continuo.

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Figura 1. Límites de uso de compresores
Instalación de un sistema de aire
comprimido
La recepción de su equipo es una de las primeras consideraciones para preparar su nueva
instalación. El equipo puede sufrir daños en el transporte. Es importante que lo proteja.
Asegúrese de inspeccionar a fondo su equipo transportado antes de firmar de recibido.
Temperaturas extremas (bajas o elevadas), humedad y contaminantes en el aire pueden
afectar significativamente la durabilidad del compresor y la calidad del aire. Por eso
recomiendainstalar los compresores en interiores, pues a menudo el ruido generado por los
compresores representa un problema para poder instalarlos en lugares abiertos.

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Sin embargo, en ocasiones las condiciones ambientales en el interior de las instalaciones
pueden ser peores que en el exterior. Temperatura excesiva, polvo/suciedad, químicos
corrosivos y otras condiciones podrían justificar una instalación en el exterior. Si la instalación
en el exterior es necesaria, los equipos se deben instalar debajo de un techo
No es necesario un anclaje o una cimentación especial para los compresores de tornillo. El
compresor debe colocarse en una superficie nivelada capaz de soportar las cargas combinadas
del compresor y el equipo utilizado para la maniobra.
La puerta del cuarto de compresores debe ser suficientemente grande para realizar la maniobra
operativa del compresor con el equipo necesario, tal como montacargas, grúa o plataforma. El
espacio en la periferia del equipo debe ser el adecuado para:
 Abrir las puertas y los paneles de acceso para el mantenimiento.
 Remover o reemplazar componentes.
 La instalación de equipo para tratamiento de aire y la tubería.
 Proveer una ventilación adecuada.
Temperatura: tenga en cuenta que la temperatura del sistema impacta la operación del equipo,
asegúrese de que la temperatura permanezca dentro del rango indicado en el manual del
equipo. Para los componentes de tratamiento de aire, deben utilizarse los factores de
correcciónde secadores.
La baja temperatura podría impedir el adecuado caudal de algunos tipos de lubricantes y
provocar la condensación de humedad la cual es indeseable en las líneas de control y en otros
componentes. Por otro lado, la alta temperatura ambiente, afecta la vida del lubricante. A su
vez puede causar una temperatura de aproximación excesivamente alta, lo cual dificulta el
enfriamiento y la eficiencia de condensación en el posenfriador y subsecuentemente en el
equipo de tratamiento de aire.
Ambiente con partículas: la cabina y el prefiltro protegen el interior del compresor del polvo
y la suciedad. En áreas con demasiado polvo será necesario limpiar y reemplazar los filtros
con mayor frecuencia. Para aplicaciones con alta contaminación de polvo como harina,
cemento o producción de talco, se requiere la opción de filtros de alta contaminación.
Humedad: si es posible, evite exponer el compresor a una humedad excesiva en el ambiente,
tal como lluvia, salidas de vapor, venteo de secadores, etc. La humedad excesiva puede
conducir a problemas en el motor eléctrico, provoca corrosión en la cabina y en los
componentes internos y problemas de lubricación. Se debe buscar opciones para permitir la
operación del compresor en condiciones humedad y salpicado de agua, incluyendo resistencia
eléctrica para calentar los devanados del motor, cubiertas para protección de la lluvia y puertas
con clasificación NEMA 4 / IP 66.

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Corrosión: aísle el compresor de agentes corrosivos, tales como rocío de sales, amoniaco,
cloro y otros químicos. Estos pueden degradar las superficies protectoras de la cabina, atacar
y erosionar los componentes internos y contaminar lubricantes y filtros.
Ventilación: Los compresores, secadores refrigerativos y secadores regenerados con aire
caliente, producen grandes cantidades de calor. Los compresores producen aproximadamente
642 kCal-h por hp. Si el calor no es removido del cuarto de compresores, la temperatura en el
interior puede incrementarse, reduciendo la eficiencia del sistema y la como- didad del
operador. Hay varias formas para proveer la ventilación, las cuales consideran los siguientes
factores:
 Condiciones del cuarto de compresores.
 Condiciones externas.
 Si tiene intención de recuperar calor de los compresores
Las dimensiones de la entrada de aire fresco debe ser apropiada para evitar presión negativa
en el cuarto. Deben instalarse persianas controladas con un termostato en la entrada de aire
para ventilación y en el ducto de expulsión del aire caliente del compresor y así proteger las
unidades de bajas temperaturas cuando no estén en funcionamiento o cuando funcionen en
carga mínima.
Para compresores pequeños de hasta 15 hp, la admisión y expulsión con persianas suele ser
suficiente. La ventilación forzada se requiere usualmente para grandes compresores mayores
de 20 hp.
No colocar equipos de tal manera que el aire caliente expulsado por los compresores se
descargue sobre el tanque de aire comprimido, secadores o en la admisión de aire de otro
compresor.
Suministro eléctrico: Antes de instalar el compresor, compruebe que la tensión eléctrica por
suministrar coincida con los datos indicados en la placa de datos del compresor (ubicada dentro
del gabinete eléctrico). Asegúrese de tener el cableado adecuado para el cosumo eléctrico que
corresponda.
La tensión eléctrica real de operación debe estar dentro de la tolerancia de ±10% con respecto
a la tensión indicado en la placa del compresor.
El plan de instalación eléctrica debe incluir el cableado para el control maestro (dispositivo de
control para dos o más compresores) rendimiento si es que la estación contará con uno. El
compresor debe estar correctamente conectado a tierra de instrumentación o con jabalina
individual . Instale un fusible o un interruptor termomagnético de tamaño adecuado entre el
compresor y el tablero principal.

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Instale un circuito eléctrico dedicado para cada compresor, así como su tablero de
desconexión. Lo anterior hace posible bloquear y etiquetar cada equipo por separado sin tener
que desenergizar otro equipo que puede estar conectado al mismo tablero eléctrico. Los
equipos de tratamiento de aire comprimido que funcionan con energía eléctrica, deben estar
energizados por medio de un circuito independiente.
Para equipos de velocidad variable, es necesario asegurar que el transformador tenga una
configuración trifásica simétrica. En un sistema trifásico simétrico, los ángulos de fase son
iguales y la tensión tiene la misma magnitud en cada fase.
Calidad y tratamiento del aire: La combinación adecuada y orden de filtros, tanques y
secadores aseguraran una eliminación eficiente de humedad, aceite y partículas sólidas. Los
filtros y secadores están disponibles en varios tamaños y deben seleccionarse con base en el
caudal de aire. Tenga en cuenta que la capacidad indicada del equipo de tratamiento de aire
está basada en condiciones específicas constantes y pueden variar con temperatura ambiente,
presión y humedad relativa. La norma ISO 8573.1:2010 fue desarrollada por la ISO
(International Organization for Standardization, por sus siglas en inglés) como referencia para
ayudar a los ingenieros de planta a especificar la calidad de aire comprimido para partículas
sólidas, humedad y aceite.
Para aplicaciones que no son tan sensibles al aceite, pero que requieren protección para
partículas sólidas, debe instalarse un filtro para remoción de partículas sólidas después del
secador refrigerativo.
Estos filtros de propósito general están diseñados para remover partículas sólidas, agua y la
mayoría de los aerosoles de aceite.
Los sistemas de aire comprimido con secadores disecantes requieren una filtración adicional
para mantener al secador, así como los componentes que están instalados posteriormente.
El filtro de partículas sólidas y el filtro coalescente para remoción de aceite colocados antes de
secador desecante sin regeneración por calor, protegen al material desecante de la
contaminación. El desecante no adsorberá la humedad si se contamina incluso con pequeñas
Enfriamiento por agua cantidades de aceite provenientes del compresor.
El filtro instalado después del secador disecante, remueve cualquier partícula fina proveniente
del material desecante. El filtro para remoción de vapores de aceite adsorbe cualquier vapor
de aceite, elimina el olor y sabor del aire comprimido. Estos dos filtros producen alta Suministro
Eléctrico calidad de aire, por ejemplo, lo que generalmente requieren las aplicaciones
farmacéuticas.
La selección del equipo de secado deberá estar basada en el punto de rocío necesario para la
aplicación y después dimensionado con base en el caudal y condiciones ambientales donde el
secador está instalado. Si su secador o líneas de aire estarán expuestas a temperaturas de
congelamiento, por ejemplo, necesitara un secador del tipo disecante (o de membrana), aun

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cuando sus requerimientos de punto de rocío puedan alcanzarse mediante un secador
refrigerativo. Asegúrese de aplicar los factores de corrección, para corregir la capacidad
nominal con respecto a las condiciones reales de operación.
Asegúrese que los secadores (y sus drenadores de condensados) están diseñados para cubrir
por lo menos la presión máxima de trabajo del sistema y el caudal de aire. Los secadores
deben instalarse antes de cualquier válvula reguladora de presión y después de que el aire ha
sido enfriado a 38 °C o menos (la combinación de los post enfriadores y el tanque “húmedo”.
Por lo general a mayor temperatura del aire reducirá el rendimiento del secador y podría
incrementar el consumo de energía. Por esta razón el secador no se debe instalar al lado de
la descarga de aire caliente del compresor.
Cuando seleccione equipos de tratamiento de aire, considere que las diferentes secciones de
su planta pueden requerir diferentes niveles de calidad de aire comprimido. Es más económico
tratar el aire comprimido en pequeñas cantidades para aplicaciones particulares, en lugar de
tratar todo el aire con una mayor calidad que la necesaria.
Manejo de condensados: El condensado se forma como resultado de comprimir y después
enfriar el aire. Mientras más elevada sea la temperatura ambiente y la humedad relativa, mayor
será el volumen de condensado producido. La mayoría de este condensado es agua, pero se
encuentra contaminado con aceite y partículas sólidas que vienen de los componentes del
sistema de aire comprimido, y partículas sólidas que contiene el aire que es aspirado por el
compresor.
Este condensado se acumula en tanques, filtros, secadores y tuberías. Si no es removido, será
arrastrado por el aire comprimido hacia los puntos de uso a través de las tuberías, y
contaminará tanto los equipos neumáticos como los productos. Esto puede incrementar
significativamente los costos de mantenimiento y las cantidades de producto rechazado.
Además, el condensado saturará los elementos filtrantes, dejándolos inservibles. Estos costos
superan con mucho el costo de la instalación de un sistema confiable para el manejo de
condensados.
Un sistema de manejo de condensados está compuesto de tres elementos: drenadores para
condensados (conectadas a tanques, filtros y secadores), un separador de agua/aceite y las
tuberías que interconectan estos componentes.
Los drenadores de condensados son críticos, pero a menudo es un componente olvidado en
los sistemas de aire comprimido, son dispositivos que remueven el condensado acumulado en
tanques, filtros y secadores. Estos dispositivos previenen los problemas de contaminación en
la producción identificados anteriormente. Los drenadores deben dimensionarse
adecuadamente para manejar el volumen de condensados generado y deben ser dispositivos
confiables. Existen varios tipos de drenes, pero pueden ser divididos en dos categorías:
manuales y automáticos.

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Los drenadores manuales simplemente son válvulas operadas manualmente. Estos son
sencillos y económicos, pero su confiabilidad es igual a la confiabilidad que se tiene en la
persona asignada para su operación.
Los drenadores automáticos abren y cierran sin necesidad de accionarlas manualmente.
Deben ser revisados periódicamente para asegurar su correcta operación, pero no requieren
atención diaria como los drenadores manuales.
Los drenadores para condensados deben ser instalados en los siguientes componentes:
 Después de un compresor (cuando la tubería está instalada verticalmente).
 En los separadores de líquidos.
 En todos los tanques.
 En los filtros de partículas.
 En los filtros para remoción de aceite.
 En los eliminadores de niebla de aceite.
 En los secadores refrigerativos (KAESER y otras marcas los tienen integrados).
Los siguientes componentes no requieren drenadores para condensados:
 Secadores disecantes.
 Filtros instalados después de los secadores disecantes, sin embargo, es recomendable
instalar válvulas de drenado manual como una forma económica de revisar el
funcionamiento correcto del secador.
 Filtros para vapor de aceite. Es recomendable instalar una válvula de drenado manual,
para tener la posibilidad de despresurizar el filtro antes de realizar las actividades de
mantenimiento y revisión del mismo.
Los drenadores deben ser instalados en la parte inferior de los filtros. En los tanques y
secadores deben ser inataladas en el punto más bajo. En todos los componentes en los que
se instalen drenadores se recomienda la instalación de un filtro “tipo Y “antes del drenador, con
la finalidad de prevenir la obstrucción en los orificios y mecanismos del drenador. También
debe instalarse una válvula de esfera antes del filtro “tipo Y” para permitir despresurizarlo para
su limpieza.
Tuberías: El correcto funcionamiento de una red de distribución de aire comprimido, es un
punto importante para asegurar una presión estable en todos los puntos de uso. El diámetro
de la red, tiene un impacto importante en la caída de presión del sistema. El Instituto de Aire
Comprimido y Gas (CAGI), publica una serie de tablas para estimar la caída de presión debido
a las pérdidas por fricción a una presión dada. Codos y otros accesorios son una fuente
adicional de pérdidas por fricción en la red de aire comprimido. Se dará cuenta que la caída de
presión debido a la fricción aumenta de acuerdo al caudal del aire.

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La selección del material tubería para un sistema de aire comprimido afecta directamente tres
elementos clave: caudal, presión y calidad de aire. Una elección inadecuada en el material de
la tubería, diámetro o diseño del sistema, provoca restricciones de caudal dando como
resultado caídas de presión significativas.
No recomienda usar polímeros como PVC o ABS, porque algunos lubricantes sintéticos
degradan el plástico, provocando la ruptura del tubo. Incluso el aire conducido a través de la
tubería de plástico, puede acumular una carga estática significativa, que podría descargarse
en algún punto de uso cuando algún trabajador toque la herramienta neumática.
Se recomienda usar acoplamientos (conexiones, codos, etc.) del mismo material y rango de
presión. Para el sello de las uniones roscadas, utilice un sellador de alta calidad para minimizar
las fugas.
Fugas: La mayoría de los sistemas de aire comprimido tienen fugas. Algunas se presentan
desde la ejecución de la instalación y otras se generan a través del tiempo. Sin importar su
origen, las fugas pueden reducir de manera significativa la eficiencia del sistema y representar
un costo elevado en términos energéticos.
Se recomienda una revisión de fugas posterior a la instalación de la tubería, así como
revisiones periódicas para detección de fugas. Se recomienda una revisión anual de fugas para
identificar y reparar las fugas generadas a lo largo del tiempo.
Una vez puesto en marcha, el sistema de aire comprimido puede ser revisado para detectar
fugas de una manera sencilla. Esta consiste en presurizar el sistema y no consumir aire. Una
vez presurizado el sistema, si el compresor arranca para mantener la presión o si la presión
disminuye en el tanque de almacenamiento, quiere decir que existen fugas. Un equipo de
detección por ultrasonido puede localizar las fugas fácilmente.
Si se está considerando llevar a cabo un análisis energético al condensados sistema de aire
comprimido, es recomendable realizar primero una revisión de fugas para determinar qué
cantidad de la demanda de aire del sistema es generada por las fugas y no por necesidades
de producción de la planta.
Mantenimiento y seguridad
El principal riesgo que presentan los acumuladores, al estar sometidos a presión interna, es el
de explosión, que puede venir determinada por alguna de las siguientes causas:
 Defectos de diseño del aparato.

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 Defectos en la fase de construcción y montaje, en las cuales se tendrán muy en cuenta
el proceso de soldadura de virolas, fondos, refuerzos, tubuladuras, etc., y los efectos
que el calor aportado por ella puede tener sobre las características de los materiales.
 Sobrepresión en el aparato por fallo de los sistemas de seguridad.
 Sobrepresión por presencia de fuego exterior.
 Sobrepresión y riesgo de explosión por autoignición de depósitos carbonosos
procedentes del aceite de lubricación. del compresor.
 Disminución de espesores de sus materiales, por debajo de los límites aceptables por
diseño, debido a la corrosión.
 Corrosiones exteriores, localizadas en el fondo o en la generatriz inferior, según se trate
de un depósito vertical u horizontal.
 Erosiones o golpes externos.
 Fisuras debidas a las vibraciones transmitidas por compresores instalados sobre los
propios acumuladores o por una fundación del compresor inadecuada.
 Esfuerzos locales en la zona de conexión de la tubería de aire comprimido proveniente
del compresor, debido a mal alineamiento, dilataciones y presión interna de la tubería.
 Fatiga de materiales debido a trabajo cíclico.
Estos aparatos cuyo diseño y construcción deberán seguir todos los pasos establecidos en el
Código de diseño elegido referentes a materiales, espesores de los mismos, procesos de
soldadura, tratamientos térmicos, ensayos no destructivos, etc., deberán contar con un
certificado de calidad que asegure que los anteriores pasos han sido seguidos cuando se trate
de un aparato de construcción única, y del correspondiente registro de tipo si se trata de un
aparato construido en serie. Independientemente de ello, deberán contar con los siguientes
elementos de seguridad, cuyas prescripciones son obligatorias en la mayor parte de los casos
a tenor de la legislación vigente.
Válvula de seguridad cuya capacidad y presión de descarga será adecuada al caudal máximo
de aire comprimido capaz de suministrar el compresor en las condiciones más desfavorables.
Indicador de presión interna del aparato.
Tapón fusible, en previsión del riesgo de explosión por autoignición de depósitos carbonosos
por elevación de la temperatura.

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Sistema de drenaje manual o automático; en el caso de drenaje manual, las válvulas serán de
paso recto y total, con objeto de minimizar los residuos que puedan quedar retenidos y llegar
a inutilizar la válvula de drenaje.
En el caso de drenaje automático, tendrán la capacidad de descarga adecuada a la cantidad
de líquido a eliminar, estando diseñadas para minimizar los residuos retenidos, así como contar
con un dispositivo manual para su comprobación.
La disposición de un filtro inmediatamente antes de la válvula ayuda eficazmente a eliminar la
presencia de residuos en las mismas.
Contaran con las aperturas adecuadas para su inspección y mantenimiento.
Todos los elementos de seguridad serán fácilmente accesibles.
Contaran con las siguientes placas de identificación, situadas de forma bien visible:
Placa de Diseño: en la que figurará la presión de diseño y en su caso la máxima de servicio,
el número de registro del aparato y la fecha de primera prueba y revisión.
Placa de identificación: en la que constara entre otros datos, el nombre y razón social del
fabricante, contraseña y fecha de registro, si procede, número de fabricación, características
principales.
La instalación debe llevarse a cabo de una manera segura de acuerdo con los requerimientos
de las regulaciones locales apropiadas. El aire comprimido puede ser peligroso y nunca debe
dirigirse hacia las personas. El contacto inadecuado e inseguro con el aire comprimido puede
causar daño en los ojos, lesiones subcutáneas y otras más serias, incluso la muerte.
Para trabajos en alturas, los técnicos deben utilizar arnés y cuerda de vida.
Los técnicos calificados deben desarrollar trabajos eléctricos de manera segura utilizando
materiales con aprobación eléctrica, así como herramientas con aislamiento adecuado y equipo

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de protección personal (EPP) adecuado para el trabajo. Deben cumplirse todas las
regulaciones aplicables ya sea locales, estatales o nacionales.
Todos los recipientes sujetos a presión interna deben cumplir con las regulaciones locales
apropiadas.
El sistema de aire comprimido debe ser instalado de tal manera que su operación normal no
represente una amenaza a la seguridad y salud de los trabajadores. El sistema debe tener
suficiente ventilación para que no represente un riesgo de fuente de calor para las personas
cercanas.
Se debe utilizar equipo de protección para oídos de acuerdo con los estándares de seguridad.
En caso de aplicar, colocar señalización de advertencia de ruido.
El condensado debe ser tratado de acuerdo con las regulaciones ambientales locales,
estatales, y federales.
Siga las recomendaciones de seguridad para el bloqueo de energía eléctrica y etiquetado, y
las precauciones para liberar la presión del aire comprimido.
Deben seguirse todas las recomendaciones de seguridad indicadas en el manual de servicio
del fabricante.
Mantenimiento preventivo y predictivo: Todos los sistemas mecánicos y eléctricos requieren
de diversos puntos de atención para asegurar que operan eficientemente. Dado que la mayoría
de los clientes dependen de un suministro de aire comprimido ininterrumpido y altamente
confiable, tiene sentido para ellos invertir en mantenimiento preventivo, en lugar de sufrir
costosos tiempos muertos por reparaciones.
Es altamente recomendable establecer una rutina de mantenimiento regular, para asegurar la
operación adecuada de todos los componentes de su sistema de aire comprimido y mantener
una bitácora de servicio de cada componente. El mantenimiento preventivo regular asegurará
el desempeño óptimo y mayor duración del equipo.

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Cada componente del sistema (compresor, secador, filtro, drenadores) incluye un manual de
servicio con instrucciones específicas sobre procedimientos para mantenimiento e intervalos
de servicio. Siga los procedimientos de mantenimiento recomendados. Tome el tiempo
necesario para realizar estas revisiones, las cuales mantendrán la calidad del aire comprimido
y el correcto desempeño de sus herramientas neumáticas, reduciendo costos asociados a
reparaciones y pérdidas de producción.
Muchos componentes modernos del sistema de aire comprimido (por ejemplo, compresores o
sopladores) están equipados con controles que supervisan en tiempo real el estado y operación
del equipo, así como también generan avisos de mantenimiento. Algunos equipos ofrecen la
versatilidad de enviar estos mensajes al sistema de control de la planta, o bien, enviar los
mensajes al personal de la planta que es responsable de los equipos.
Además de las revisiones regulares, llevadas a cabo por su personal de planta, un programa
de mantenimiento preventivo efectivo debe incluir mano de obra calificada. Los servicios
básicos comúnmente se realizan de acuerdo a los intervalos recomendados por el fabricante,
sin embargo, estos intervalos pueden acortarse dependiendo del uso y las condiciones
ambientales de operación.
Conclusión
Mientras más conocimiento tenga acerca de sistemas de aire comprimido, más provecho podrá
sacar de ellos, razón por la cual se debe buscar información actualizada para instalar
correctamente, operar y mantener su sistema de aire comprimido.
Seguir las medidas de seguridad y buenas costumbres se verán reflejadas en la reducción de
costos y tiempo de funcionamiento de la instalación de aire comprimido. Por lo anterior, es de
suma importancia conocer las leyes locales, estatales y nacionales sobre el manejo de redes
de aire comprimido.

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