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1 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
TRABAJO #1
REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO
EMPRESA “SOLO AUTOS”
ESTUDIANTES:
ANDRES URUEÑA
GASPAR SOTO
DANIEL VALENCIA
PROFESOR:
MSc. PEDRO LEÓN SIMANCA
ASIGNATURA:
HIDRAULICA Y NEUMATICA
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERIA
MEDELLÍN
JUNIO 15 del 2012
2 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
TABLA DE CONTENIDO
1. Introducción ……………………………………………………………….pag 3
2. Objetivos……………………………………………………………………pag 4
3. Marco teórico………………………………………………………………pag 5
4. Descripción de la empresa “Solo autos” Taller automotriz…………...pag 7
5. Descripción de las áreas de trabajo de la empresa “solo autos”…….pag 8
6. Descripción de la red de aire comprimido……………………………...pag 10
6.1 Compresor principal………………………………………………….pag 10
6.2 Compresor de reserva……………………………………………….pag 11
6.3 Red principal………………………………………………………….pag 12
6.4 Red secundaria………………………………………………………pag 14
6.5 Puestos de consumo………………………………………………...pag 14
6.6 Esquema general de toda la red neumática……………………....pag 16
7. Descripción de la herramienta neumática usada en el taller………...pag 17
7.1 Llave de impacto……………………………………………………...pag 17
7.2 Taladro…………………………………………………………………pag 18
7.3 Pulidora angular………………………………………………………pag 19
7.4 Rache pequeño……………………………………………………….pag 20
7.5 Pistola para pintura……………………………………………….......pag 21
7.6 Descripción del consumo de aire en las herramientas……….......pag 22
8. Cálculos……………………………………………………………………pag 23
8.1 Calculo de la necesidad de aire en el taller………………………..pag 23
8.2 Capacidad del compresor principal…………………………….......pag 24
8.3 Capacidad del compresor de reserva………………………………pag 24
8.4 Caídas de presión debidas a flujo en tuberías y accesorios…….pag 25
8.5 Recalculo de la red de aire y selección de la tubería ……………pag 30
8.6 Selección del compresor ……………………………………………pag 32
9. Costos………………………………………………………………….......pag 36
10. Recomendaciones de mejora para la red de aire existente………….pag 37
11. Referencias………………………………………………………………..pag 38
12. Agradecimientos………………………………………………………….pag 39
3 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
1. INTRODUCCION
En la industria se ha posicionado el aire comprimido como la mayor fuente de
potencia debido a su seguridad, ventaja económica respecto a otros medios,
facilidad de distribución , bajo impacto ambiental además que algunas
aplicaciones son casi imposibles o muy peligrosas de hacer por otros medios.
La facilidad de la elaboración de múltiples proyectos sin necesidad de mayores
modificaciones que impliquen costos adicionales, el bajo mantenimiento (aunque
por esto suele suceder que se tengan las bombas como equipos satélites) y la
posibilidad de controlar más de una máquina con el mismo equipo son ventajas
muy claras que estos equipos.
Una de las ventajas fundamentales de usar el aire comprimido en las empresas es
por su costo relativamente económico, ya que su fluido de trabajo se puede
conseguir de la atmosfera lo que no implica costo alguno desde ese punto de
vista. Es seguro trabajar con este tipo de dispositivos ya que no tiene ningún tipo
de explosivos ni material inflamable. Se considera eco amigable ya que después
de usado el aire se devuelve al ambiente sin ningún tipo de contaminante. Las
respuestas en los actuadores son buenas es decir que la velocidad de trabajo es
rápida.
Pero no todo es perfecto con este tipo de sistemas, podemos considerar como
desventaja el ruido que a veces es muy molesto por lo que se hace casi que
necesario poner algún tipo de silenciador en las válvulas lo que me genera un
incremento en el costo. La humedad es otro factor importante y molesto que no
queremos tener en nuestra red, por cual debemos hacer lo posible para eliminarla
ya sea con un secador o mediante un sistema de “purga” que me permite sacar
del sistema el agua allí acumulado. El aire comprimido también nos limita con la
fuerza, se podría decir que para fuerzas mayores a 30000N debemos buscar otro
tipo de alternativas. Y la desventaja que mas afecta el sistema es la cantidad de
energía que consume el compresor por lo que por obvias razones nos incrementa
el costo de operación.
.
4 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
2. OBJETIVOS
Aprender a diseñar una red de aire comprimido basados en aplicaciones reales, ayuda del profesor e una investigación pertinente
La identificación de los diferentes componentes que hacen parte de una red de aire comprimido
Calcular los diámetros de las tuberías, elección del compresor y los accesorios dependiendo de los requerimientos tanto de potencia, caudal o los tipos de aplicaciones.
En caso de fallas en la red de aire previamente diseñada en la empresa hacer un proceso de rediseño, mejorando la eficiencia del sistema presentando así un ahorro económico
Tener acercamiento a los problemas y situaciones reales de la industria. .
Orientar la empresa sobre la importancia del buen manejo del aire comprimido.
5 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
3. MARCO TEORICO
Una red de aire comprimido es el conjunto de todas las tuberías que parten del depósito, colocadas fijamente unidas entre sí y que conducen el aire comprimido a los puntos de toma para los equipos consumidores individuales. Los compresores son los componentes principales de la producción de aire comprimido, donde el caudal suministrado por el compresor debe adaptarse al consumo general de los diferentes elementos de trabajo de la planta. Para calcular el caudal de aire total que necesitamos debemos conocer el caudal requerido por los procesos y maquinas dentro de la planta, este caudal debe ser suministrado por los fabricantes de las distintas maquinas y luego se procede a aplicar la siguiente formula.
Q total= Q requerido*Factor S*Factor C*(expansión + fugas + desgaste) Factor S es el factor de simultaneidad que nos dice cuantas herramientas o equipos que requieren aire comprimido funcionan simultáneamente. Factor C factor de carga que nos dice cuanto tiempo los equipos trabaja a plena
carga , para luego determinar cuanto pudieran se las futuras expansiones, fugas y el desgaste de las herramientas. Luego se procede a hacer el uso de tablas para la selección del compresor y de las tuberías obviamente también de los accesorios según los requerimientos de operación que tengamos.
Factores que influyen en el diámetro de una tubería
Velocidad de circulación admisible, Pérdida admisible de presión, Presión de
trabajo, Nº de puntos de estrangulación existentes en la tubería. Longitud de la
tubería.
Requerimientos de una red de aire comprimido: El grado de pureza del aire comprimido puede ser decisivo para el correcto
funcionamiento de los dispositivos neumáticos. Los componentes que se utilizan,
ya sean válvulas, cilindros, reguladores, etc., hacen que su duración y buen
funcionamiento cotidiano, dependan de la calidad de dicho fluido. Para obtener un
cierto grado de calidad, es preciso dotar al compresor de una serie de elementos
que filtren al aire de impurezas, lo enfríen y después liberen de alguna forma el
aire que contiene.
6 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Distribución del aire comprimido Se pueden considerar tres tipos de tuberías:
Tubería principal, o colector general.
Tuberías secundarias.
Tuberías de servicio. La tubería principal es la que sale del acumulador, y canaliza la totalidad del caudal de aire. Deben tener el mayor diámetro posible. La velocidad máxima del aire que pasa por ella, no debe sobrepasar los 8 m/s. Las tuberías secundarias toman el aire de la tubería principal, ramificándose por las zonas de trabajo, de las cuales salen las tuberías de servicio. El caudal que pasa por ellas, es igual a la sumas del caudal de todos los puntos de consumo. La velocidad del aire que pasa por ella, debe encontrase entre 10 a 15 m/s. Las tuberías de servicio son las que alimentan los equipos neumáticos. Llevan acoplamientos de cierre rápido, e incluyen las mangueras de aire y los grupos filtro – regulador – lubricador. La velocidad máxima recomendada está comprendida entre los 15 a 20 m/s. El trazado de la red de distribución se realizará considerando:
1. Ubicación de los puntos de consumo 2. Ubicación de las maquinas. 3. Configuración del edificio. 4. Actividades dentro de la planta industrial.
7 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
4. DESCRIPCION DE LA EMPRESA “SOLO AUTOS” TALLER
AUTOMOTRIZ
Soloautos es un taller mecánico que se encarga de reparar carros chocados de
diferentes aseguradoras de Medellín. Por lo tanto debe focalizarse en las áreas de
mecánica, latonería, y pintura. El taller cuenta con una red de aire comprimido que
se distribuye a las distintas herramientas y a la zona de pintura.
Dentro de los servicios que se prestan en esta empresa están:
Limpieza y comprobación de inyectores.
Sistema de carburación.
Circuitos de refrigeración.
Sincronización.
Amortiguación - Suspensión.
Alineación, balanceo, llantas.
Lubricación y filtros.
Arranques, alternadores, baterías.
Iluminación, instrumentación.
Latonería y pintura.
Soldadura
8 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
5. DESCRIPCION DE LAS AREAS DE TRABAJO DE LA EMPRESA
Para un reconocimiento del problema a tratar se ha decidido separar la empresa
en distintas zonas
.
Zona de recepción
Zona de mecánica especializada
Zona de soldadura
Zona de pintura de puertas y accesorios
Zonda de Cabina de pintura.
Zona de compresores Zona de recepción
En esta zona se encuentra la recepción, las oficinas de las diferentes actividades internas de la empresa y atención al cliente. Zona de mecánica especializada
Aquí se brinda todo el servicio servicio mecánico y eléctrico requerido en los diferentes tipos de automóviles que entran. Es allí donde se usa la mayor parte del caudal de la red, pues allí se encuentran instaladas 4 de las 6 salidas de aire comprimido ubicadas en la empresa, cabe anotar que 2 de las cuales están en constante uso y las otras 2 solo en los momentos que se requieran (uso intermedio). Zona de soldadura
Es la zona donde se realizan todas las actividades de soldadura de forma segura, aquí por lo general no se hace uso de la red de aire aunque igual se encuentra una salida cerca de serlo necesario. Zona de pintura de puertas y accesorios Se pintan todas las partes móviles del auto para un mejor acabado allí se hace uso de una pistola de pintura o aerógrafo. Obviamente aquí se encuentra uno de los puntos de suministro para la pintura. Zona cabina de pintura
Es donde se hace la pintura general del auto allí se encuentra ubicado otros de los puntos de suministro de aire para la pistola de pintura. Zona de compresores
Allí se encuentran ubicados los dos compresores que suministran el aire a la empresa uno de uso constante y otro alterno dado el caso que al suceder una falla en el compresor principal este se ponga a funcionar y no halla que parar la empresa.
9 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
En las zonas verdes están ubicados los puntos de suministro de aire
10 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
6. DESCRIPCION DE LA RED DE AIRE COMPRIMIDO EXISTENTE
6.1 Compresor principal
FICHA TECNICA DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO MOTOR TIPO
COMPRESOR INGERSOLL RAND BALDOR
COMPRESOR
DE PISTON DE
DOS ETAPAS
FASES: 3 ROTOR: 16
TFO: 112M NRP9 7178
POTENCIA: 7.5 HP CL AISI B
VOLTAJE: 230/460, 190/390 CORRIENTE: 22/11//21/10 A
60//30 HZ VELOCIDAD: 1710 RPM
Tabla 1. Ficha técnica compresor principal
Fig. 1.1 Placa motor Fig. 1.2 Placa compresor
11 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Fig. 1.3 Compresor principal Ingersoll- Rand 30T
6.2 Compresor de reserva
FICHA TECNICA DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO MOTOR TIPO
COMPRESOR CONSEGUIMOS SIEMENS
COMPRESOR
DE PISTON DE
UNA ETAPA
FASES: 3 ROTOR: 16
TFO: 112M NRP9 7178
POTENCIA: 3.5 HP CL AISI B
VOLTAJE: 220YY/440Y CORRIENTE: 11/5.5 A
COSφ: 0.33 60 C/S
VELOCIDAD: 1710 RPM BDE: 0.53/72
Tabla 2. Ficha técnica compresor de reserva
12 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Fig.1.4 Vista completa compresor conseguimos Fig. 1.5 Vista controles de mando
6.3 Red Principal
Fig. 2.1 conexión flexible compresores Fig. 2.2 conexión en paralelo de los compresores
13 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Fig. 2.3 Inicio circuito principal Fig. 2.4 Tubo principal horizontal
Fig. 2.5 Empalme entre 2 tramos de tubería Fig. 2.6 Continuación del circuito principal
Fig. 2.7 Detalle cuello de ganso Fig. 2.8 Finaliza circuito lado derecho
14 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Fig. 2.9 tubería de empalme al circuito del lado izquierdo
6.4 red secundaria
Fig. 3.2 unidad F-R cabina de pi
Fig. 4.1 puesto de consumo # 1
15 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Fig.4.2 unidad F-R puesto de consumo # 2 Fig. 4.3 unidad F-R puesto de consumo #3
Fig. 4.4 Puesto de consumo #4
16 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
6.6 Esquema general de toda la red neumática
Figura 4.5 y 4.6 Esquema general. Inventor 2011 versión educacional
17 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
7. DESCRIPCION DE LA HERRAMIENTA USADA EN EL TALLER
7.1 Llave de impacto
Figura 5.1. Llave de impacto de ½ pulgada. Disponible en el taller.
Figura 5.2. Llave de impacto de ½ pulgada. Catalogo del fabricante.
18 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Tabla 3. Ficha técnica llave de impacto ½ pulgada
7.2 Taladro
Figura 5.3 Taladro neumático Rodac diámetro 10mm.
19 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Tabla 4. Ficha técnica taladro rodac 10mm de diámetro.
7.3 Pulidora angular
Figura 5.4 Pulidora angular para discos de 50mm
20 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Tabla 5. Ficha técnica Pulidora angular para discos de 50mm de diámetro.
7.4 Rache pequeño
Figura 5.5. Mini Rache 3/8”
21 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Tabla 6. Ficha técnica Mini Rache 3/8”
7.5 Pistola para pintura
Figura 5.6. Pistola para pintura RODAC. 600cc de capacidad.
22 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Tabla 7. Ficha técnica pistola para pintura
7.6 Descripción del consumo de aire en las herramientas
Herramienta neumática Consumo L/min Consumo cfm
Llave de impacto 525 16.95
Taladro 300 10.59
Pulidora angular 115 4.06
Mini Rache 433 15.30
Pistola para pintura 85 3.01
Consumo total 1458 49.91
Tabla 8. Resumen del Consumo de las herramientas neumáticas según catalogo del fabricante.
23 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
8. CALCULOS
8.1 Calculo de la necesidad de aire en el taller
HERRAMIENTA
NEUMATICA
CANTIDAD CONSUMO
AIRE (cfm)
GRADO DE
UTILIZACIÓN
NECESIDAD
DE AIRE
(cfm)
Llave de impacto 1
16.95
0.2 3.39
Taladro
1
10.59
0.3 3.18
Pulidora angular
1
4.06
0.15 0.61
Mini Rache
1
15.30
0.3 4.59
Pistola para
pintura
2 3.01
0.25
1.5
DEMANDA TOTAL DE AIRE 13.27
AÑADIDO A LA DEMANDA
TOTAL
Por fugas +10% 1.33
Por errores +15% 1.99
Como reserva +10% 1.33
consumo Total (Cfm) 17.92
Tabla 9. Calculo de la necesidad de aire en el taller
24 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
8.2 Capacidad del compresor principal
Figura 6.1 Conversión de caudal compresor principal (conversor de unidades 2.9
Alejandro Comes 2001-2008)
8.3 Capacidad del compresor de reserva
10.5 /min *1min/60seg =0.175 /seg
25 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Figura 6.2 Conversión de caudal compresor de reserva (conversor de unidades 2.9
Alejandro Comes 2001-2008)
8.4 Caídas de presión debidas a flujo en tuberías y accesorios
Tabla 10. Tomada de “flujo de fluidos”- crane. Apéndice pagina A-46.
26 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Datos obtenidos en el taller:
Longitud de la tubería medida en el taller:
Tubería troncal diámetro 1 pulgada: 70.0mt
Tubería secundaria diámetro ¾ de pulgada: 20mt
Cuellos de ganso. Cantidad: 6
Unidades de mantenimiento F-R cantidad: 4
Puestos de consumo cantidad: 6
Cantidad de accesorios
Presión compresor principal: 11 bar = 160psi aprox
8.4.1 Calculo del coeficiente k para los accesorios
Válvula de globo:
Diámetro nominal pulg 1 (25.4mm) 3/4 (19.05mm)
Coeficiente K 7.82 8.5
Longitud equivalente 8.636mt 6.477mt
Tabla 11. Coeficiente k para válvula de globo según diámetro
Codo estándar 90º:
Diámetro nominal pulg 1 (25.4mm) 3/4 (19.05mm)
Coeficiente K 0.69 0.75
Longitud equivalente 0.762mt 0.572mt
Tabla 12. Coeficiente k para codo estándar a 90° según diámetro
Te estándar:
Diámetro nominal pulg 1 (25.4mm) 3/4 (19.05mm)
Coeficiente K 1.38 1.5
Longitud equivalente 1.524mt 1.143mt
Tabla 13. Coeficiente k para te estándar según diámetro
27 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Reducción: k=0.2
Diámetro nominal pulg 1 (25.4mm) 3/4 (19.05mm)
Coeficiente K 0.2 0.2
Longitud equivalente 0.221mt 0.152mt
Tabla 14. Coeficiente k para reducción estándar según diámetro
Unión: k= 0.05
Diámetro nominal pulg 1 (25.4mm) 3/4 (19.05mm)
Coeficiente K 0.05 0.05
Longitud equivalente 0.055mt 0.038mt
Tabla 15. Coeficiente k para unión estándar según diámetro
Accesorio Long. Equivalente de tubería Ф= 1 pulgada.
CANTIDAD POR
UNIDAD(mt)
TOTAL (mt)
Codo estándar 90º 4 0.762 3.048
Válvula globo
totalmente abierta
1 8.636 8.636
Te 12 1.524 18.288
Uniones 12 0.055 0.66
Reducciones 6 0.221 1.326
TOTAL 85.042
Tabla 16. Longitud equivalente por accesorios para diámetro de 1 pulgada
28 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Accesorio Long. Equivalente de tubería Ф= 3/4 pulgada.
CANTIDAD POR
UNIDAD(mt)
TOTAL (mt)
Codo estándar 90º 25 0.572 14.3
Válvula globo
totalmente abierta
6 6.477 38.862
Te 10 1.143 11.43
Uniones 4 0.038 0.152
Reducciones 6 0.152 0.912
TOTAL 63.66
Tabla 17. Longitud equivalente por accesorios para diámetro de 3/4 pulgada
8.4.2 Calculo de la caída de presión para la tubería de 1 pulgada de
diámetro
Figura 6.3 pantalla de entrada. Calculo de perdidas en tuberías diámetro 1 pulgada. (Herramienta
pagina web Kaeser colombia).
29 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Figura 6.4 Calculo de perdidas secundarias en tuberías debidas a accesorios para diámetro de 1
pulgada (Herramienta pagina web Kaeser colombia).
30 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
8.4.3 Calculo de perdidas en tubería de diámetro ¾ de pulgada
Figura 6.5 pantalla de entrada. Calculo de perdidas primarias en tuberías diámetro ¾ pulgada.
(Herramienta pagina web Kaeser colombia).
8.5 Recalculo de la red de aire y selección de la tubería
Usando la longitud real y el Q requerido procedemos al cálculo de la tubería con
la ayuda de tablas.
Longitud de la tubería = 75.6mt
Consumo requerido 1458L/min = 87.48 m^3/hora
Presión máxima = 11 bar
Δ presión = 0.7bar
31 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Figura 6.6 monograma para calcular el diámetro optimo de tubería.
De la anterior tabla se puede concluir un diámetro de 20 mm lo mas cercano que
se consigue comercialmente es una tubería de ¾ sin embargo por seguridad y la
poca precisión de la tabla se procede por elegir el diámetro comercial que sigue en
tamaño el cual es de 1 pulgada. Y para los cuellos de ganso usaremos la tubería
de ¾ para nivelar perdidas de velocidad de flujo.
Figura 6.7
Detalle cuellos de ganso
32 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
Abolimos el segmento recto de tubo en el cuello de ganso disminuyendo en 2.4
metros la longitud de tubería.
8.6 Selección del compresor
Se procede al uso de la siguiente formula Q total= Q requerido*Factor S*Factor C*(expansión + fugas + desgaste) (0.18 es la perdida de presión de medellin frente a las tablas) Q total = 8.27*6*6 *(0.7+0.18) = 18 bar Capacidad requerida del compresor = 1458 L/min
Figura 6.7 Capacidad del compresor
Según la tabla se opta por un compresor de tipo rotatorio
Dentro de los diferentes tipos de compresores rotatorios existentes se ha decidido
por el compresor de tornillo gracias a sus inmensas ventajas frente a otros tipos de
compresores:
1. Mejor funcionamiento
El constante movimiento oscilante de los pistones y bielas de un compresor a
pistón produce vibración, fricción y calor, restándole rendimiento al compresor en
general y generando un consumo eléctrico mayor. Un compresor a tornillo utiliza
elementos rotativos de menor tamaño y mejor capacidad, evitando así la vibración
y fricción que provocan los pistones y alcanzando de este modo mayor eficiencia
mecánica.
33 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
2. Mayor aire de salida por HP
Gracias a su mayor eficiencia operativa, el compresor a tornillo produce más cantidad de aire por HP. Generalmente, un compresor a pistón produce 3 a 3.5 pies cúbicos minuto/HP. Un compresor a tornillo produce 4 a 5 pies cúbicos minuto/HP., superando el compresor a pistón en un 30%.
3. Mayor período de trabajo bajo carga.
Debido al incremento de calor en el compresor a pistón, el período de trabajo bajo carga es de 50%-60%, con un máximo de 80%. Los compresores a tornillo están diseñados para operar con un período de trabajo bajo carga de 100%, es decir de manera continua.
4. Mayor durabilidad
Esto es gracias a su mayor eficiencia, al funcionamiento más refrigerado y al mejor equilibrio. El compresor a tornillo posee una mayor vida útil, generalmente el doble que la del compresor a pistón.
5. Mejor calidad de aire
El compresor a tornillo incluye un enfriador de aceite y un enfriador de aire de salida. Ambos garantizan una mayor calidad de aire saliente, el cual es más frío, más limpio y más seco que el aire producido por un compresor a pistón.
Ahorrar energía merece siempre la pena, también en el caso de los compresores de tornillo de menor tamaño, haciendo un calculo comparativo a nuestro actual compresor de 7.5 hp se obtiene 20% menos de consumo energético con un compresor de 7.5 hp tipo tornillo con un tiempo de marcha de 1000h ya se puede suponer un ahorro de 1100kWh y 0,66 toneladas menos de CO2 emitidas a la atmósfera al año generando un ahorro aproximado de 400,000$ al año
34 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
OPCION 1 COMPRESOR DE TORNILLO KAESER 7.5 HP
Consultamos en la pagina de kaeser para la selección de nuestro compresor y acá una tabla donde nos dan las especificaciones de la serie airtower el cual es el que se ajusta mejor a nuestros requerimientos. Estos compresores traen un secador incorporado otorgando una mejor calidad de aire que es la mayor preocupación debido a la zona de pintura.
Figura 6.8 Esquema compresor seleccionado
Figura 6.9 Esquema de funcionamiento
35 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
OPCION 2 COMPRESOR DE TORNILLO ALMIG (IMOCOM) 7.5HP
36 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
9. COSTOS
Elemento Precio unidad en pesos (sin iva)
Precio total en pesos (sin iva)
Tubería. galvanizada 1pulg X 6mt
66 990 X 70mt = 4´689 300
Tubería. Galvanizada 3/4 pulg x 6mt
43 210 X 20mt = 864 200
Codo 90° 1pulg 1 856 X 4 = 7 424
Codo 90° 3/4 pulg 1 195 X 25 = 29 875
Te 1pulg 2 436 X 12 = 29 232
Te ¾ pulg 1 508 X 10 = 15 080
Unión 1 pulg 1 392 X 12 = 16 704
Unión 3/4 pulg 835 X 4 = 3 340
Reducción 1ª 3/4 2 262 X6 = 13 572
Reducción 3/4 a 1/2 1 508 X 6 = 9 048
Válvula de globo 1pulg 111 824 X 1 = 111 824
Válvula de globo 3/4pulg 60 552 X 6 = 363 312
Unidad de mtto F-R 191 928 X 6 = 1´151 568
Compresor de tornillo Air tower (kaeser)
19´400 000 19’400 000
Compresor almig (Imocom)
17´460 000 17´460 000
Costo total sin instalar con compresor kaeser
26’ 704 449
Costo total sin instalar con compresor almig
24´764 449
37 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
10. RECOMENDACIONES
Pensando en la mejora de la red de aire existente se le recomienda a
soloautos:
Cambio del compresor aunque funciona bien y es el correcto para
abastecer el sistema, el compresor esta viejo y no tiene la misma eficiencia.
Se recomendó cambiar el compresor de piston por uno de tornillo aunque
este siendo un poco mas costoso, a largo plazo se recuperara con creses la
inversión pues este genera un ahorro energético mucho mayor, una mejor
eficiencia y menos problemas de mantenimiento.
A pesar de haber zona de pintura no recomendamos la compra de un
secador ya que el compresor recomendado lo trae incluido.
La tubería utilizada en el taller es la optima para el requerimiento aun asi
recomendamos cambiar los cuellos de ganso pues tienen una sección de
tubo innecesaria que solo genera mas perdidas.
Comprobar que la presión de trabajo para las herramientas sea la
recomendada pues se suele sobrealimentar la herramienta, lo cual genera
mas desgaste en la herramienta a la vez de un mayor consumo eléctrico,
que se traduce en dinero.
Se recomienda la adaptación al sistema de mantenimiento un lubricador
para las herramientas.
38 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
11. REFERENCIAS
http://www.rodac.com/
http://shop.rodac.com/webshop/artikeldetail.aspx
http://www.ingersollrandproducts.com/eu-es/products/air/small-
reciprocating-air-compressors/type-30-compressors/value-
package/modelspec/31886
http://www.ferreteriareina.com/index.cfm?doc=onlinestore
http://www.viaindustrial.com/cotizacion.asp?una=SI
http://www.festo.com/cms/es-co_co/index.htm
Flujo de fluidos en válvulas, accesorios y tuberías – Crane. Mc Graw Hill
39 REDISEÑO DE UNA RED DE AIRE COMPRIMIDO EN SOLO AUTOS
12. AGRADECIMIENTOS
Señores SOLOAUTOS taller automotriz. por permitirnos el ingreso a
sus instalaciones, recibirnos muy amablemente y brindarnos
información oportuna y autorizarnos a tomar fotografías.
Profesor Pedro León Simanca por colocarnos este trabajo como
método de aprendizaje y por la continua asesoría brindada.
KAESER COLOMBIA compresores. Por asesoría brindada por medio
de su página web y de manera telefónica por uno de sus ingenieros
asesores.