DICIEMBRE DE 2011
TITULO DEL PROYECTO:
OPTIMIZACION DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO
ASESOR:
ING. MARIO TOLEDO MARTINEZ
ALUMNO:
1
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN ... i
2.- JUSTIFICACIÓN... 5
3.- OBJETIVOS GENERALES... 6
4.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS... 6
5.- CARACTERIZACIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO ... 6
5.1.- ORGANIGRAMA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA SCHPOINA... 6
5.2.- DEPARTAMENTO MECÁNICO... 7
5.3.- FUNCIONES PRINCIPALES DEL DEPARTAMENTO MECÁNICO………….……..…... 7
5.4.- MANTENIMIENTO EN EL DEPARTAMENTO MECÁNICO………...……. 8
5.4.1.- MANTENIMIENTO PREVENTIVO. ……….. 8
5.4.1.1.- MANTENIMIENTO RUTINARIO………. 8
5.4.1.2.- MANTENIMIENTO MENOR……… 9
5.4.1.3.- MANTENIMIENTO MAYOR………...…. 9
5.4.1.4.- REHABILITACIÓN………...…. 9
5.4.2 MANTENIMIENTO CORRECTIVO O NO PROGRAMADO ……… 10
5.4.2.1.- MANTENIMIENTO POR FALLA……….…… 10
5.4.2.2.- MANTENIMIENTO POR EMERGENCIA………….10
6.- PROBLEMAS A RESOLVER ……… 10
7.- ALCANCES Y LIMITACIONES………..……… 11
8.- FUNDAMENTO TEÓRICO……….……..11
8.1.- ¿QUÉ ES LA CFE?………..…..11
8.2.- MISIÓN Y OBJETIVOS……….………12
8.3.- GENERALIDADES……….……… ...13
2
8.4.1.- PRESA DERIVADORA……….………... 14
8.4.2.- CANAL DE CONDUCCION……….………. 14
8.4.3- TANQUES REGULADORES……….……… 15
8.4.4.- TUBERIAS DE PRESION………...15
8.4.5.- CASA DE MAQUINAS……….……….. ...16
8.4.6.- CANAL DE DESFOGUE………... 16
8.4.7.- SUBESTACION………... 16
8.5.- AIRE COMPRIMIDO ……… 17
8.6.- GENERACIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO ……….……….. 17
8.7.- TIPOS DE DISTRIBUCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO……….. 17
8.7.1.- SISTEMA EN CIRCUITO ABIERTO………... 18
8.7.2- SISTEMA EN CIRCUITO CERRADO………..…….…18
8.7.3- SISTEMA EN CIRCUITO MIXTO……….……… 19
8.8.- TENDIDO DE LA RED NEUMATICA………..………...20
8.9.- ACCESORIOS NEUMATICOS……….……….. 20
8.10.- TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO……… 24
8.10.1.-SECADO POR REFRIGERACIÓN ………25
8.10.1.1-PRINCIPIO DE TRABAJO……….………25
8.10.2.- SECADO POR ABSORCION ……….………….. 26
8.10.3.- SECADO POR ADSORCIÓN ……….………..… 27
8.10.3.1.- PRINCIPIO DE TRABAJO……….………. 27
8.11.- PRECAUCIÓN IMPORTANTE……….………..……28
8.12.- SELECCIÓN DE LOS SECADORES……….………. 29
8.13.- POSTENFRIADOR (AFTERCOOLER)……….………30
3
8.15.- UNIDADES DE MANTENIMIENTO………..……… 32
8.15.1.- FILTRO DE AIRE ……….…..………. 32
8.15.2.- REGULADOR DE PRESIÓN……….…… 33
8.15.3.- LUBRICADOR………..….... 34
9.- PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES REALIZADAS……..….. 35
9.1.- IDENTIFICACION DE LOS ELEMENTOS NEUMATICOS………..………..… 35
9.1.1 CILINDROS DE DOBLE EFECTO………..…………..…35
9.1.1.1.- CONSUMO DE LOS CILINDROS DE DOBLE EFECTO…………..……….…. 36
9.2.- DETERMINACIÓN DEL FLUJO MAXIMO………...…...……. 39
9.3.- DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN MÁXIMA……….….….……… 40
9.4.- SELECCIÓN DEL COMPRESOR……….……….…….40
9.5.- SITUACIÓN ACTUAL DE DISTRIBUCIÓN NEUMÁTICA……….….….…..…42
9.6.- PROPUESTA PARA LA DISTRIBUCIÓN NEUMÁTICA……….……..……….45
9.7.- MATERIAL DE LA TUBERÍA……….……….……… 46
9.8.- CONTROL DE HUMEDAD………...………46
9.9.- SELECCIÓN DEL SEPARADOR DE HUMEDAD………...……….……47
9.9.1.- SEPARADOR DE AIRE COMPRIMIDO SMS………..……….… 47
9.10.- UNIDADES DE MANTENIMIENTO……….……….… 48
9.10.1.- SELECCIÓN DE LA UNIDAD DE MANTENIMIENTO………48
9.11.- COSTOS PARA LA IMPLEMENTACION DEL NUEVO SISTEMA……….….. 49
9.11.1.- MATERIALES A UTILIZAR Y MANO DE OBRA………..………. 50
10.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……….… 52
11.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y VIRTUALES……….………53
4
1.- INTRODUCCIÓN
Los sistemas de producción en la actualidad se enfocan a la producción a gran escala,
manteniendo altos estándares de calidad en cada uno de sus productos finales, Acorde al
acelerado crecimiento tecnológico se han recurrido a la implementación de sistemas de aire
comprimido en diferentes actividades industriales.
El aire comprimido es una de las fuentes de potencia más utilizado en las industrias por se
segura, económica, fácil de transmitir además por tener componentes con una configuración
sencilla y se montan fácilmente proporcionando de este modo sistemas automatizados con
un control relativamente sencillo, además tiene múltiples ventajas entre las cuales se
encuentran:
· Costo de instalación relativamente bajo
· Puede ser almacenado y transportado facialmente
· Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa
· No posee propiedades explosivas, por lo que no existe riesgo de chispas
· Componentes neumáticos con una larga duración
El siguiente proyecto describe todos los conceptos fundamentales, cálculos correspondientes
y selección de componentes para el diseño óptimo de la red neumática de la Central
Hidroeléctrica “Scphoina”.
5
2.- JUSTIFICACIÓN
El proyecto busca plasmar la factibilidad de incrementar el aprovechamiento máximo de la
utilización del aire comprimido dentro de la central hidroeléctrica “Scphoina” a través de la
optimización y la implementación del sistema de aire comprimido.
Debido a que se tiene varias deficiencias dentro del sistema actual de aire comprimido entre
las cuales se encuentran las siguientes: exceso de humedad dentro del sistema, fugas que
ocasionan una caída de presión bastante considerable, un sistema de tuberías y accesorios
mal estructurados que por ende también ocasionan una pérdida de presión en el suministro
de aire comprimido.
Por lo cual se hará un análisis detallado de cada una de las etapas del proyecto para obtener
así el sistema de aire comprimido óptimo para su utilización dentro de la planta.
Para llevar acabo lo anterior, se requiere de analizar primeramente cómo será la distribución
de aire dentro de la planta es decir se elegirá la mejor configuración para el suministro de
aire, luego se seleccionará el compresor adecuado dependiendo de la presión de trabajo y
de la capacidad que se necesita dentro de la planta, enseguida se realizara la selección de la
tubería tomando en cuenta la presión del aire en la línea, la caída de presión admisible en la
línea, la longitud y diámetro de la tubería, posteriormente se hará el análisis y selección del
equipo para el tratamiento del aire con el fin de reducir al máximo la humedad dentro del
sistema y de este modo optimizar el sistema de aire comprimido dentro de la planta.
6
3.- OBJETIVOS GENERALES
Rediseñar un sistema de aire comprimido que pueda trabajar de manera óptima en las
diferentes aplicaciones de la planta con el fin de reducir al máximo la humedad dentro del
sistema. Esto se lograra haciendo un estudiopara el tratamiento del aire logrando así un
mayor tiempo de vida a las elementos metálicos evitando la corrosión de estos.
4.- OBJETIVOS ESPECIFICOS
· Reducir los costos de mantenimiento
· Alargar el tiempo de vida de los dispositivos neumaticos
· Reestructurar el sistema de tuberías y accesorios
5.- CARACTERIZACIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO
A continuación se describirá cuáles son las características del área de trabajo en el cual se
desarrollará el proyecto
5.1.- ORGANIGRAMA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA SCPHOINA
Toda empresa debe contar con una estructura organizacional la cual refleja los niveles de
jerarquía que se maneja en dicha empresa y las responsabilidades que cada uno debe
realizar; por lo cual a continuación representamos el organigrama general de la Central
7
.
Fig. 1.- Organigrama general de la Central Hidroeléctrica “Schpoina”
5.2.- DEPARTAMENTO MECÁNICO
El proyecto de residencia profesional se lleva a cabo en el área del departamento mecánico
de la central hidroeléctrica “Schpoina”, el cual se encarga del cuidado de los equipos para la
generación de electricidad y ofrecer un servicio de calidad que satisfaga las necesidades de
los consumidores.
Además del personal que conforma el departamento mecánico también se cuenta con un
taller donde se encuentran los equipos de taller necesarios para cualquier actividad de
mantenimiento.
5.3.- FUNCIONES PRINCIPALES DEL DEPARTAMENTO MECÁNICO.
Las funciones principales del departamento mecánico es proporcionar el mantenimiento
adecuado de todos los equipos mecánicos instalados en la casa de máquinas para su
disponibilidad inmediata, antes de comenzar las rutinas de trabajo el jefe de departamento TEC. CENTRAL MENOR
(E)
AUXILIAR ADMINSTRATIVO C.M.
(B)
INTENDENTES (G) AUXILIAR DE SERVICIOS
C.M.(F) AUXILIAR DE MANTENIMIENTO
C.M (D)
8
mecánico da indicaciones y reparte las licencias de trabajos para los técnicos y así comenzar
con las actividades programadas del día o en su defecto cuando algún equipo o dispositivo
presenta problemas la prioridad es atenderlo de manera efectiva reduciendo el tiempo de
parado de la maquina si es que se requiere de pararla, es por esto que el departamento
mecánico es responsable de que los equipos y maquinas funcionen en perfecto estado para
no interrumpir la producción de energía y cumplir con las metas de la empresa y
proporcionar un servicio de calidad a los clientes.
5.4.- MANTENIMIENTO EN EL DEPARTAMENTO MECÁNICO.
El mantenimiento en el departamento mecánico es de forma ordenada y sistemática
basándose en programas de mantenimiento que han dado buenos resultados, ya que los
programas cumplen conforme a lo establecido pues se sabe que un buen mantenimiento nos
ayuda a tener a los equipos en condiciones óptimas, además que reduce los costos por
reparación.
No solo reduce costos si no también evita el paro de los equipos en procesos de producción,
evita accidentes y nos proporcionan mayor seguridad en el trabajo. Es por ello que el
departamento mecánico de la Central Hidroeléctrica “Schpoina” se basa en los siguientes
programas de mantenimiento.
5.4.1.- MANTENIMIENTO PREVENTIVO
.
Se subdivide en los siguientes grupos:5.4.1.1.- MANTENIMIENTO RUTINARIO.
Es aquel que se efectúa en forma repetitiva en los equipos o instalaciones y que puede o no
9
de: filtros para agua, aceite, y aire; niveles de aceite, engrase, así como correcciones
menores por los técnicos.
5.4.1.2.- MANTENIMIENTO MENOR.
Es el que de acuerdo con los registros de comportamiento (parámetros de operación),
diagnósticos, experiencia y/o recomendaciones del fabricante, se requiere dar a los equipos
y/o instalaciones, lo anterior no implica desarmar y/o sustituir los componentes principales.
Requiere de una licencia total cuya duración dependerá de la capacidad y de las condiciones
de las unidades.
5.4.1.3.- MANTENIMIENTO MAYOR.
Es el que se realiza bajo la misma premisa que el menor y requiere de mayor tiempo,
dependiendo de la capacidad de la unidad generadora, debido a que en este tipo de
mantenimiento se requiere desmontar, reparar y/o sustituir las partes principales de la unidad
generadora.
5.4.1.4.- REHABILITACIÓN.
Son aquellas actividades que se realizan en las unidades generadoras y/o en instalaciones y
equipos auxiliares, que implica una modificación al diseño original, debido al avance
tecnológico y al mejoramiento de la instalación. Para su realización en las unidades
generadoras se requiere desacoplar la turbina del generador, desmontar totalmente la
unidad y se justifica con base al diagnóstico de la instalación y al correspondiente estudio de
10
Cuando la central ha concluido su vida útil y se mantienen las instalaciones civiles, y la
concesión de agua vigente, es conveniente efectuar un análisis técnico-económico para
modernizar la instalación, empleando tecnología actual.
5.4.2 MANTENIMIENTO CORRECTIVO O NO PROGRAMADO se subdivide en dos tipos:
5.4.2.1.- MANTENIMIENTO POR FALLA.
Son las actividades que se realizan en las unidades generadoras, equipos e instalaciones,
que implican el restablecimiento de la condición operativa que fue interrumpida por una falla.
5.4.2.2.- MANTENIMIENTO POR EMERGENCIA
Se efectúa tiempo después de que se presenta una alteración en el comportamiento
operativo del equipo o instalación y que aun cuando pueda mantenerse en operación la
unidad generadora con su capacidad nominal o ligeramente menor, denota un riesgo
potencial cuya causa debe ser corregida lo más pronto posible.
Cada vez que se presenten fallas o situaciones de emergencia, como lo descrito
anteriormente, deberá realizarse un análisis de las circunstancias o causas que las
motivaron a fin de que la corrección a realizar evite su recurrencia.
6.- PROBLEMAS A RESOLVER.
El sistema de aire comprimido que es utilizado dentro de la planta presenta varios defectos
entre las cuales las más destacadas son: el exceso de humedaddentro del sistema el cual
11
aumentan la caída de presión dentro del sistema el cual produce un consumo extra de
energía.
Por lo tanto se debe realizar un estudio minucioso dentro del sistema actual, verificar todos
los problemas que presenta para luego proponer un nuevo sistema el cual pueda ser lo más
eficiente posible aplicando los cálculos necesarios para poder seleccionar todos los
elementos del sistema de aire comprimido incluyendo los dispositivos de tratamiento de aire
adecuados y materiales para la tubería.
7.- ALCANCES Y LIMITACIONES
El sistema de aire comprimido dentro de la planta presenta la problemática de exceso de
humedad. Sabemos que si el nivel de humedad dentro del sistema aumenta este afecta
directamente a los elementos metálicos dando como resultado costos de mantenimiento o
sustituciones innecesarias lo cual no es conveniente porque nos llevaría a un paro de
emergencia. Este proyecto pretende lograr corregir esta problemática para que en un futuro
próximo se reduzcan los costos de mantenimiento. Nuestro proyecto se limita a que no se
tiene mucho espacio para poder acomodar el sistema de tuberías de la manera más eficiente
por lo cual se tratara de buscar una configuración de tuberías que presente el menor número
de caídas de presión.
8.- FUNDAMENTO TEÓRICO
8.1.- ¿QUÉ ES LA CFE?
La Comisión Federal de Electricidad (CFE) es una empresa que genera, transmite,
12
La infraestructura para generar la energía eléctrica está compuesta por 209 centrales
generadoras, con una capacidad instalada de 52,515 megawatts (MW).
En la CFE se produce la energía eléctrica utilizando diferentes tecnologías y diferentes
fuentes de energético primario. Tiene centrales termoeléctricas, hidroeléctricas,
carboeléctricas, geotermoeléctricas, eoloeléctricas y una nucleoeléctrica.
Para conducir la electricidad desde las centrales de generación hasta el domicilio de cada
uno de sus clientes, la CFE tiene más de 755 mil kilómetros de líneas de transmisión y de
distribución.
Un compromiso de la empresa es ofrecer servicios de excelencia, garantizando altos índices
de calidad en todos sus procesos, al nivel de las mejores empresas eléctricas del mundo.
8.2.- MISIÓN Y OBJETIVOS
Misión:
· Asegurar el suministro de energía eléctrica en el país en condiciones adecuadas de cantidad, calidad y precio.
· Proporción atención esmerada a sus clientes.
· Proteger el ambiente, promover el desarrollo social y respetar los valores de las poblaciones donde se ubican las obras de electrificación.
Objetivos:
· Satisfacer la demanda de energía eléctrica
13
· Operar sobre las bases de indicadores internacionales en materia de productividad, competitividad y tecnología.
· Ser reconocida por nuestros usuarios como una empresa de excelencia.
Fig. 2.- Mapa de localización de la Central Hidroeléctrica “Schpoina”
8.3.- GENERALIDADES
La central hidroeléctrica Schpoina, cuya capacidad instalada es de 2240 kw, se encuentra a una altura de 766 M.S.N.M. localizada a 14 Km. del poblado de Villa las Rosas cabecera del municipio del estado de Chiapas, lugar donde se encuentra ubicada la central.
Originalmente la Central Hidroelectrica (C.H.) Suministraba energía en 34.5 Kw. A las ciudades de Venustiano Carranza, Ingenio Pujilític, Villa las Rosas, San Cristóbal y Comitán. Actualmente debido al crecimiento de las ciudades la central hidroeléctrica forma parte del
14 anillo de la central hidroeléctrica la angostura sirviendo como subestación reductora de 115 kv. A 34.5 kv. Para alimentar a las ciudades de san Cristóbal y Comitán, la central hidroeléctrica suministra energía eléctrica en un 50% de sus circuitos a los poblados de Villa las Rosas, Ingenio Pujiltic y Venustiano Carranza así como parte a las ciudades de Comitán y San Cristóbal, siendo su voltaje de generación en 34.5 kv. Completando el suministro a estas ciudades la línea de 115-34.5 kv.
8.4.- DESCRIPCION DE LA CENTRAL
El conjunto de instalaciones que comprende la C.H es la siguiente:
· La presa derivadora
· Canal de conducción
· Tanques reguladores
· Tubería de presión
· Casa de maquinas
· Canal de desfogue
· Subestación
8.4.1.- PRESA DERIVADORA
15 8.4.2.- CANAL DE CONDUCCION
El canal de conducción (dimensiones promedio de 4 mts. De ancho y 1.50 mts de fondo) propiedad de SARH. Lleva el agua para la generación desde la presa derivadora hasta los tanques de almacenamiento en una trayectoria de 9 Km. aproximadamente. El gasto
promedio llevado por estos canales es de 3.5 en épocas de estiaje y 5.6 en épocas de
lluvias.
8.4.3- TANQUES REGULADORES
El gasto conducido por los canales son almacenados por tres tanques con capacidad total de 20,000 , estos tanques son comunicados entre si tienen como objetivo el regular el gasto de agua de entrada en las turbinas. Para desazolvar los tres tanques se cuentan con dos desarenadores.
8.4.4.- TUBERIAS DE PRESION
Las tuberías de presión cuya función es la de realizar la unión entre las obras de alimentación y las turbinas, así como dar carga para transformación de la energía hidráulica a energía eléctrica. Las características de las tuberías de presión de la C.H son las siguientes:
TUBERIA 1 TUBERIA 2 TUBERIA 3
MATERIAL ACERO ACERO ACERO
GASTO 1 ⁄ 1 ⁄ 2 ⁄
H 67.5 m 67.5 m 67.5 m
DIAMETRO 0.762 m 0.762 m 1.10 m
PRESION 3.5 ⁄ 3.5 ⁄ 3.5 ⁄
16 8.4.5.- CASA DE MAQUINAS
La casa de máquinas de la C.H tiene dimensiones aproximadas de 7 m x 20 m, en ellas se encuentran alojados los equipos de generación y control.
El número de turbinas alojados en la casa de máquinas son en total tres, la cual generan el 2240 Kw por las tres, tipo de turbinas existentes son de la clasificación Francis y acopladas a estos están los generadores del tipo síncrono, tres fases, así como los reguladores de velocidad de las turbinas. En el cuarto de controles se encuentran los tableros de control y protección de los generadores así como los tableros de protección y control de los buses de las líneas de distribución.
8.4.6.- CANAL DE DESFOGUE
Este canal de concreto de dimensiones 3 x 3 metros, recolecta el desfogue de las tres turbinas en la operación y atravesando interiormente la casa de máquinas y patio de maniobras, descarga libremente 200 metros de distancia.
8.4.7.- SUBESTACION
17 8.5.- AIRE COMPRIMIDO
Se denomina aire comprimido a la aplicación técnica la cual utiliza aire a presión atmosférica
que al pasar a través de un compresor se eleva la presión de aire a una presión de trabajo
para sus futuros fines de aplicación dentro de las industrias.
8.6.- GENERACIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO
Para generar aire comprimido, un compresor es accionado por un motor eléctrico o por
motores diesel, el objetivo del compresor es aumentar la presión del aire atmosférico
aspirado hasta la presión de trabajo. En el momento del uso, todo mando neumático es
alimentado desde una estación central mediante tuberías de distribución cuyas dimensiones
solo dependen de los requerimientos a lo largo de la planta. Para compensar las pérdidas de
presión que se producen en el sistema, el compresor genera una presión entre 1,5 y 2 bar
por encima de la presión de trabajo requerida.
En el momento de la planificación se debe tomar en cuenta las futuras expansiones con el fin
de poder alimentar aparatos neumáticos nuevos, por lo cual es necesario sobredimensionar
las instalaciones con el fin que el compresor no resulte ineficiente en el futuro y que nos lleve
a gastos innesesarios.
En la industria existen compresores de diferentes características de acuerdo con su
funcionamiento, además, varían según el caudal y la presión que entrega, los más utilizados
en la industria son los de pistones y tornillos.
8.7.- TIPOS DE DISTRIBUCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO
los sistemas de aire comprimido se pueden diseñar de tres maneras que se mencionan a
18
8.7.1.- SISTEMA EN CIRCUITO ABIERTO
Los sistemas de bucle abierto se caracterizan por tener un final de línea y un único sentido
de distribución de aire comprimido. Este sistema se utiliza cuando los puntos de uso son
pocos y relativamente cercanos al compresor. En cuanto a instalaciones de gran tamaño,
este sistema presenta dificultades con respecto a la velocidad de distribución del aire debido
a las características de su diseño y a la presencia de fluctuaciones en la presión de la línea,
lo que conlleva a una mayor supervisión y mantenimiento del mismo para mantener en un
nivel apropiado tanto la presión como el flujo durante su operación.
Fig. 3.- sistema en circuito abierto
8.7.2.- SISTEMA EN CIRCUITO CERRADO
Este sistema es el más utilizado en las líneas principales de distribución. La inversión inicial
de este tipo de sistema es mayor que si fuera un sistema abierto, sin embargo con ella se
facilitan los trabajos de mantenimiento de manera importante. Se caracteriza por que a
19
La utilización de filtros separadores no es posible a lo largo de la línea principal debido a que
en las mismas no se establece una dirección precisa del flujo, por lo que se requiere la
instalación de los mismos en cada uno de los puntos de uso. Como se puede observar en la
siguiente figura, en este tipo de distribución el aire se distribuye proporcionalmente a lo largo
de la línea de distribución.
Fig. 4.- Sistema en circuito cerrado
8.7.3.- SISTEMA EN CIRCUITO MIXTO
El sistema en circuito mixto se basa en la combinación del sistema abierto con el sistema
cerrado. Este tipo de sistemas presenta la ventaja de utilizar las características del sistema
cerrado como las del sistema abierto. En la siguiente figura se representa una
representación del sistema mixto.
20
Partiendo de esta figura, se pueden observar que el aire se distribuye uniformemente a lo
largo de la línea central sin una dirección del flujo establecida, mas sin embargo, se pueden
instalar unidades de mantenimiento a lo largo de cada una de los ramales de distribución y
en cada punto de uso.
8.8.- TENDIDO DE LA RED NEUMATICA
Para planear la red de aire comprimido hay que considerar las siguientes cuestiones
· El sobredimensionamiento para posibles ampliaciones futuras
· Facilitar labores de mantenimiento y vigilancia, por ejemplo evitar conductos ocultos o enterrados
· Evitar al máximo recorridos en donde se utilizen codos y otros elementos de conexión que puedan provocar caídas de presión
8.9.- ACCESORIOS NEUMATICOS
Para la correcta distribución de aire comprimido dentro de la planta se requieren de varios
dispositivos neumáticos según sea el diseño de la misma.
Existen muchos accesorios que se utilizan dentro del sistema entre los cuales se encuentran
accesorios para la tubería de distribución, elemento de regulación de presión de aire, por
otro lado también existen unidades de mantenimiento a lo largo de la línea de distribución y
21
Tabla 1.- accesorios para la tubería de distribución
Recto cilíndrico
macho
Tapón cabeza
hexagonal hembra
Recto hembra Codo hembra/hembra
Reducción cónica
macho/hembra
Codo cónico
macho/hembra
Reducción cilíndrica
macho/hembra
Intermedia
Prolongador cónico
macho/hembra
Central cónica
macho/hembra/hembra
Prolongación
cilíndrica
macho/hembra
T lateral cónica
macho/hembra/hembra
Prolongación
hembra/hembra
22
Tabla 1.- accesorios para la tubería de distribución. Continuación
Central cónica
macho/hembra/
Hembra
Repartidor en Y
hembra/hembra/hembra
Espiga manguera
cilíndrico macho
Repartidor en Y
macho/hembra/hembra
T lateral hembra
cónica macho/macho
Tapón cónico hexágono
interior
Cruz cónica
macho/hembra/hembr
a /hembra
Pasamuros
Tapón cilíndrico
hexagonal interior/or
T central hembra cónica
macho/macho
Orientable hembra Tuerca hexagonal
estrecha
23
Tabla 1.- accesorios para la tubería de distribución. Continuación
Prolongador cilíndrico
macho/hembra
Tapón cilíndrico
hexágono interior
Espiga manguera
hembra
Codo cil. Hembra
giratorio llave allen
Codo espiga
manguera cónica
macho
Conector flexible de
manguera metálica
Codo espiga
manguera cónica
macho largo
Tapón cabeza
hexagonal cilíndrico
macho
Codo espiga
manguera hembra
Codo cónico
macho/hembra
Espiga intermedia T cónica macho
Cortatubos Tapón cónico cabeza
24
Las dimensiones de los accesorios varían según las características del sistema en la que se
instalen y se pueden utilizar según los requerimientos a lo largo de la planta.
8.10.- TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO
El aire que se succiona del compresor contiene impurezas que están formadas por partículas
sólidas, liquidas y gaseosas que pueden producir perturbaciones en el correcto
funcionamiento de las instalaciones neumáticas y provocarles un deterioro a los
componentes del sistema.
El aire atmosférico contiene partículas sólidas el cual al pasar por las tuberías pueden
ocasionar abrasiones y obstrucciones en los conductos pequeños, para controlar estas
impurezas se utilizan filtros que retienen las partículas solidas.
El agua origina un desgaste prematuro en los componentes neumáticos, produce partículas
de óxido en las tuberías de distribución, deteriora las tuberías flexibles y favorece la
formación de hielo en ambientes de trabajo a baja temperatura, por lo cual la condensación
del agua es uno de los mayores problemas para un sistema neumático y debe secarse con
diversos medios para lograr esto se puede recurrir a dos métodos uno de ellos consiste en
un secado mecánico en donde se utiliza un refrigerador o un intercambiador de calor
enfriado por aire o por agua, el otro método consiste en un secado químico en donde el aire
se sujeta a productos químicos higroscópicos con el fin de secarlo
Los secadores mecánicos operan en un punto de roció a la presión de trabajo de 2° C
garantizando un alto grado de secado del aire comprimido. A continuación se mencionan los
25
8.10.1.-SECADO POR REFRIGERACIÓN
El aire contiene agua en forma de vapor. El aire a menor temperatura es capaz de retener
menor cantidad de ese vapor. Esta propiedad se aprovecha para el secado de aire por efecto
de sistemas de refrigeración
El secado por refrigeración consiste en un circuito de refrigeración que enfría el aire
comprimido a una temperatura especificada (punto de roció). El aire entra en el equipo a
través de un intercambiador de calor, donde es pre enfriado por el aire fríoy seco que sale de
la instalación frigorífica.
8.10.1.1.-PRINCIPIO DE TRABAJO
El aire comprimido que se desea secar entra en el secador pasando primero por el llamado
intercambiador de calor de aire-aire.
El aire caliente que entra en el secador se enfría mediante aire seco y frio proveniente del
intercambiador de calor (vaporizador).
El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor, a través del
separador. Este aire preenfriado pasa por el grupo frigorífico (vaporizador) y se enfríamás
hasta una temperatura de unos 2° C en este proceso se elimina por segunda vez el agua y
aceite condensados.
Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino, con el objeto de
26
Fig. 6.-método de secado por refrigeración
8.10.2.- SECADO POR ABSORCION
El secado por absorción es un procedimiento puramente químico el aire comprimido pasa a
través de un lecho de sustancias secantes. En cuanto el vapor de agua entra en contacto
con dicha sustancia, se combina químicamente con esta y se desprende como mezcla de
agua y sustancia desecante.
Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente por el absorbedor, este proceso se puede
realizar de forma manual o automáticamente. Con el tiempo se consume la sustancia
secante y debe suplirse en términos regulares de dos a cuatro veces al año.
Al mismo tiempo en el absorbedor por absorción se separan vapores y partículas de aceite,
no obstante las cantidades de aceite, si son grandes influyen en el funcionamiento del
27 Fig. 7.- Método de secado por absorción
8.10.3.- SECADO POR ADSORCIÓN
Son lo secadores más populares y económicos y, como consecuencia, para lograr puntos de roció por debajo de un 50°C nominal. El secador más popular es el secador de desecante de torres gemelas. En estos secadores se usan desecantes que no cambian físicamente a medida que se absorbe el vapor de agua. El hecho más importante es que los desecantes se pueden regenerar y usarse una y otra vez. Los productos más comunes son la alúmina y el gel de sílice activados; cada uno de ellos separados o en combinación
8.10.3.1.- PRINCIPIO DE TRABAJO
28 saturación, el producto se puede regenerar. Esto significa que se puede extraer el agua de las partículas. Como consecuencia, los productos químicos secadores se pueden usar otra vez para deshidratar más aire.
El calor necesario para la regeneración puede aplicarse por medio de corriente eléctrica o también por medio de aire comprimido caliente.
Disponiendo en paralelo dos secadores se puede emplear uno para el secado del aire mientras el otro para el proceso de regeneración.
Fig. 8.- Método de secado por adsorción
8.11.- PRECAUCIÓN IMPORTANTE
29 que estos pueden reducir la eficiencia y el rendimiento del sistema. El aceite y la suciedad pueden dañar al desecante, lo que conduce a su remplazo frecuente y prematuro. Esto se puede detener si se usan filtros posteriores, en especial a los secadores grandes que dan servicio a todo el sistema. Con esto se detendrá la migración de productos químicos, hasta cierto punto. La vibración hace que los glóbulos de producto químico se froten entre si, moliéndose hasta convertirse en polvo que es arrastrado corriente abajo.
Es posible que en este momento se observe que este desecante en polvo seco es de naturaleza abrasiva y puede dañar los componentes y los instrumentos usados en el sistema neumático. De manera análoga, toda inmigración de producto químico líquido proveniente de secadores delicuescentes es intensamente corrosiva. Se pueden usar filtros posteriores para asegurarse que ninguno llegue a la línea de aire comprimido.
8.12.- SELECCIÓN DE LOS SECADORES
30 energía y un costo adicional en la producción del aire comprimido. Puede tenerse presente este difícil hecho de seleccionar el sistema de secado de aire.
8.13.- POSTENFRIADOR (AFTERCOOLER)
Puesto que al comprimir el aire éste se calienta, su capacidad para retener vapor de agua aumenta. Por el contrario, un incremento en la presión del aire, reduce notablemente su capacidad para retener agua. Por tanto, mientras el aire se comprime la alta temperatura evita que el agua condense, pero una vez en lasconducciones, el descenso de temperatura mantenido a presiones altas, sí conlleva la condensación de agua en las tuberías.
Por tanto, para eliminar posibles condensaciones, se reduce la temperatura del aire en un dispositivo que se coloca justo a la salida del compresor (sin esperar a que ese descenso tenga lugar en las propias líneas de suministro de aire comprimido). Para ello se introduce un enfriador (aftercooler) tan próximo al compresor como sea posible. Elaftercooler no es más que un intercambiador de calor. La figura 9 muestra un aftercooler, al que se le ha acoplado a la salida un deshumidificador, encargado de drenar el agua de condensación que se extrae de la corriente de aire comprimido.
31
8.14.- SEPARADORES DE HUMEDAD
Los separadores de humedad separan el condensado eficientemente porque usan la fuerza centrífuga del vapor o del aire que se ha creado al introducir el condensado en una ruta con la forma específica. Dada la estructura sencilla de los separadores de drenaje, la pérdida de presión es mínima, lo que permite que el equipo reciba vapor o aire seco y limpio a continuación se muestra un separador de humedad.
32
8.15.- UNIDADES DE MANTENIMIENTO
Las unidades de mantenimiento para aire comprimido se componen generalmente de tres elementos:
· Filtro para aire
· Regulador de presión.
· Lubricador
Fig. 11.-Unidad de mantenimiento FRL
8.15.1.- FILTRO DE AIRE
Los filtros de aire se utilizan en un sistema neumático para realizar las siguientes funciones principales:
33 2. Impedir la entrada de contaminantes sólidos al sistema
3. Retener todas las partículas con tamaño inferior a una micra que puedan plantear un problema en los componentes del sistema.
El componente principal del filtro es su cartucho el cual se fabrica principalmente de latón o bronce sinterizados, pero también se usan otros materiales. El espesor del cartucho sinterizado ayuda a proporcionar un paso aleatorio en zigzag para que el aire fluya, lo cual a su vez asegurara la retención de partículas sólidas en ese cartucho. El vapor de agua se condensa en el interior del filtro y se recoge en el fondo del tazón del mismo, el cual está fabricado en mayor parte de material plástico transparente para facilitar la visibilidad
El líquido condensado en el tazón del filtro se debe vaciar periódicamente, ya que si no podría ser arrastrado por la corriente del aire comprimido al circuito.
Los filtros más finos, de hasta 0.01 micras, se encargan de filtrar las partículas más pequeñas e incluso mínimas gotas de agua que pudieran quedar en el aire comprimido.
8.15.2.- REGULADOR DE PRESIÓN
El regulador de presión reduce la presión de alimentación a una presión adecuada. Es frecuente encontrar unidades que combinan filtro y regulador, pues suponen un ahorro considerable en comparación con el precio de dos unidades por separado.
34
8.15.3.- LUBRICADOR
Los componentes neumáticos deben lubricarse para que funcionen mejor y sus juntas tengan una larga vida. Las válvulas, los actuadores y los accesorios de una aplicación típica pueden operar con diferentes proporciones y frecuencias, y requieren proporciones de aceite igualadas. Un lubricador en línea representa un método adecuado de satisfacer esta demanda.
En un lubricador, las gotas de aceite se atomizan y forma una fina neblina en el aire que alimenta la aplicación. La cantidad de aceite suministrado se ajusta de forma automática cuando el caudal de aire cambia, de modo que el resultado es una lubricación de densidad constante.
35
9.- PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES
REALIZADAS
9.1.- IDENTIFICACION DE LOS ELEMENTOS NEUMATICOS
9.1.1CILINDROS DE DOBLE EFECTO
Dentro de la C.H Schpoina se utilizan cilindros neumáticos de doble efecto que son parte de un mecanismo en el cual proporciona un movimiento de avance y retorno para el cierre y apertura de la tubería de succión de las unidades 1,2 y 3.
También son utilizados para la apertura y orientación de los alabes de las unidades 1,2. En la siguiente figura se puede observar un cilindro de doble efecto.
Fig. 12.-Cilindro de doble efecto
36 Las especificaciones de los cilindros son proporcionadas a continuación
Dispositivo Cilindro de doble efecto
Distancia de carrera (h) 45cm
Diámetro del embolo 10 cm
Diámetro del vástago 3 cm
Presión 8bar
Tabla 2.- Especificaciones del cilindro de doble efecto de la unidad 1 y 2
9.1.1.1.- CONSUMO DE LOS CILINDROS DE DOBLE EFECTO
La ecuación utilizada para el consumo de CFM para un cilindro neumático es la siguiente
∗ ´ ∗ ∗ … … … … . . . 1
… … … . 2
Donde
´
Estos elementos se accionan una vez por día para la apertura y cierre de la tubería de succión por lo tanto
1 ∗ 1
12 ∗
1
37 A continuación se presenta el cálculo del consumo de aire para los cilindros de doble efecto para apertura y cierre de las unidades 1 y 2 de la C.H
1.01325 8
1.01325 8.8953
10
4 78.5398
´ 10 3
4 71.4712
45 ∗ 150.011 ∗ 1.38 10 ∗ 8.89 82.8658
82.8657 ∗ 1
28316.85 2.9263 10
El consumo de aire comprimido para cada uno de los cilindros de apertura y cierre de las unidades 1 y 2 es de 2.9263 10
Para la unidad 3 se utiliza un cilindro efecto con las siguientes especificaciones
Dispositivo Cilindro de doble efecto
Distancia de carrera (h) 55cm
Diámetro del embolo 15 cm
Diámetro del vástago 5 cm
Presión 9 bar
Tabla 3.-Especificicones del cilindro de doble efecto de la unidad 3
A continuación se hace el cálculo correspondiente para determinar el consumo de aire del cilindro neumático de apertura y cierre de la tubería de succión de la unidad 3
Este elemento se acciona una vez por día por lo tanto
1 ∗ 1
12 ∗
1
60 1.38 10
1.01325 9
38
15
4 176.7145
´ 15 5
4 157.0796
55 ∗ 333.7941 ∗ 1.38 10 ∗ 9.8823 250.3678
250.3678 ∗ 1
28316.85 8.8416 10
Dentro de la planta también se utilizan cilindros neumáticos para la apertura y cierre de los alabes de las unidades 1 y 2 de la C.H
A continuación se mencionan las especificaciones de los cilindros neumáticos. Enseguida se harán los cálculos de consumo de aire para los cilindros neumáticos que controlan la apertura y cierre de los alabes de cada turbina
Dispositivo Cilindro de doble efecto
Distancia de carrera (h) 15 cm
Diámetro del embolo 8 cm
Diámetro del vástago 2 cm
Presión 6 bar
Tabla 4.- Especificaciones del cilindro de doble efecto de la apertura y cierre de alabes
1 ∗ 1
12 ∗
1
60 1.38 10
1.01325 6
1.01325 6.92
8
4 50.2654
´ 8 2
39
15 ∗ 97.3892 ∗ 1.38 10 ∗ 6.92 13.9504
13.9504 ∗ 1
28316.85 4.9265 10
Podemos observar que el consumo de aire para la apertura y cierre de los alabes de las unidades 1 y 2 es de 4.9265 10
9.2.- DETERMINACIÓN DEL FLUJO MAXIMO
Tabla 5.- Inventario de dispositivos neumáticos
El flujo máximo de las tuberías, o caudal máximo, se determina según sea el total de aire que se consuma a lo largo de la línea de distribución por unidad de tiempo. De esta manera, la tabla que se muestra a continuación representa los elementos neumáticos y el consumo máximo de los mismos.
El flujo máximo de aire comprimido utilizado según el inventario anterior es de
Q= 0.01962
DISPOSITIVO PRESIÓN CANTIDAD CONSUMO (SCFM) TOTAL(SCFM) Cilindro de doble efecto 8 bar 2 2.9263 10 5.8526 10
Cilindro de doble efecto 9 bar 1 8.8416 10 8.8416 10
Cilindro de doble efecto 6 bar 2 4.9265 10 4.9265 10
40
9.3.- DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN MÁXIMA
La presión máxima en una línea de distribución neumática se determina mediante el valor máximo de presión de consumo entre cada uno de los elementos neumáticos instalados. A continuación se presenta el detalle de las presiones de trabajo para cada elemento a instalar.
DISPOSITIVO PRESIÓN (bar)
Cilindro de doble efecto 8 Cilindro de doble efecto 9 Cilindro de doble efecto 6
Tabla 6.- Presión de trabajo por elemento neumático.
Según los datos de los elementos neumáticos descritos anteriormente le presión máxima en la línea neumática es de 9 bar o 130.53 PSI
9.4.- SELECCIÓN DEL COMPRESOR
Para la selección del compresor a utilizar se debe tomar en cuenta la presión y el caudal máximos requeridos en la línea de distribución.
Los Pies cúbicos por minuto (CFM) suministrados por el compresor seleccionado debe corresponder al valor máximo en el consumo de la línea más las adiciones por desgaste de las herramientas, fugas en la tubería y las ampliaciones futuras, representadas por un 5%, 10% y 30% respectivamente sobre el valor obtenido.
De esta manera, los CFM del compresor se calcula a continuación:
0.01962 ∗ 0.05 0.10 0.30
41 Podemos observar que es una cantidad considerablemente baja era de esperarse ya que dentro de la planta solo se accionan las válvulas una vez al día.
La presión de trabajo que debe mantener el compresor seleccionado es de 130.53 PSI según los datos obtenidos del inventario de elementos neumáticos. A este valor se le añade un 10% por consideración de la caída de presión en la línea, por lo que la presión del compresor debe ser de 143.583 PSI
A continuación se muestra en la tabla los tipos de compresores y cuál es el adecuado para las condiciones que se demanda en la planta.
GRUPO COMPRESOR PRESIÓN CAUDAL
Compresores de émbolo
Oscilante1 etapa 4 bar 150a 25000m3/h Oscilante2 etapa 15 bar 150a 25000m3/h Oscilante3 etapa >15 bar 150a 25000m3/h Demembrana 1a 1000bar 150a 20300m3/h Compresores de
émbolorotativo
Rotativomulticelular 0.15a9bar 250a10300m3/h Tornillohelicoidal 0.5a 25bar 800a50000m3/h
Roots 0.15a9bar 250a10000m3/h
Turbo
compresores
Radial 0.5a 300 bar 300a 20000m3/h Axial 0.7a 4.5bar 60000a450000m3/h Tabla 7.- Características de los compresores típicos
El compresor de embolo de dos etapas presenta las características que se presentan en base a los criterios de selección del compresor
42
Marca Alansa
Presión de trabajo 12 ⁄
Capacidad total 500
Diámetro interior 600
Espesor del cuerpo 4.76
Espesor de la cabeza 4.76
Largo total 1876.6
Tara 153.46
Tabla 8.- Especificaciones técnicas del compresor actual
Por lo cual podemos observar que las características que tiene el compresor actual cumplen con las condiciones adecuadas para suministrar la cantidad de aire y la presión de trabajo que se requiere dentro del sistema.
9.5.- SITUACIÓN ACTUAL DE DISTRIBUCIÓN NEUMÁTICA
Actualmente, debido a que existe una mala distribución e inadecuado mantenimiento del aire comprimido, existen problemas por acumulación de agua dentro de las tuberías de transporte, generando fallas prematuras en los equipos neumáticos.Dentro de la plata se tiene un diseño de tubería el cual tiene una configuración inapropiada motivo por el cual este viene siendo la causa principal de exceso de humedad en todo el sistema. Después del tanque de almacenamiento comienza el sistema de tuberías de distribución para los diferentes elementos neumáticos.
43 la parte inferior la cual corresponde a la purga del tanque de almacenamiento siendo este el motivo principal por el cual no existe purga dentro del tanque de almacenamiento y todo el exceso de humedad es distribuido junto con el aire hacia los diferentes elemento neumáticos que van ocasionando un daño prematuro hacia los cilindros de doble efecto.
A continuación se muestra en la figura la configuración incorrecta en la que se tiene el sistema de distribución de aire
Fig. 15.- Tanque de almacenamiento
44 Como se puede observar en la figura anterior la toma de aire actual dentro de la planta se toma por la parte inferior motivo por el cual existe un exceso de humedad en el sistema de tuberías.
Fig.16.- Distribución neumática actual
45
9.6.- PROPUESTA PARA LA DISTRIBUCIÓN NEUMÁTICA
Como sabemos dentro de la planta se encuentran pocos elementos neumáticos en donde el sistema de tuberías presenta pocas dimensiones por lo cual el sistema de distribución que se va escoger es un sistema de circuito abierto, ya que el factor de caída de presión sobre la línea neumática no presenta un problema notable que pueda perjudicar considerablemente el extremo más alejado de la tubería.
También el sistema de tuberías se colocara sobre la parte superior para evitar el paso de agua condensada a los puntos de consumo.
Además de esto las líneas de distribución deberán tener al menos una pendiente de 2° y en los puntos más bajos se colocaran trampas de agua. A continuación se muestra en la figura la configuración de aire comprimido propuesto
46 En el sistema propuesto podemos observar una configuración de tuberías más sencilla con el menor número de codos con el fin de evitar las caídas de presión debido a la fricción en la tubería.
La longitud total de la tuberia es de aproximadamente 40 metros 9.7.- MATERIAL DE LA TUBERÍA
Los tubos de pared delgada sin costura y soldados son los materiales más comunes en la actualidad para la conducción de aire comprimido dentro de las industrias por lo cual se seleccionar este material para la conducción de nuestro sistema de aire comprimido
De la tabla I dle anexo tomado de la página 10-16 del libro “ Manual de Mantenimiento Industrial” deRobert C. Rosaler.
Podemos determinar las características de la tubería a utilizar
Tamaño
nominal del tubo
(in)
Espesor de pared Dimensiones Áreas Propiedades
Tamaño tubo hierro Cedula No. Diámetro exterior (in) Diámetro interior (in) Espesor de pared (in)
superficie Sección trasversal Moment
o de inercia Módulo de sección Radio de giro Exterior ⁄ Interna ⁄
Flujo Metal
⁄ Std 40 1.050 0.824 0.113 0.275 0.2168 0.533 0.3326 0.0370 0.0705 0.333
Se seleccionó el tubo de cedula 40 por que dentro de la planta se utiliza una presión moderada ya que también existe tubería de cedula 80 y 160 pero estas se aplican en aplicaciones en la cual la presión dentro de la tubería son medianas y altas
9.8.- CONTROL DE HUMEDAD
47 bajo y a la vez útil por lo cual se optó por utilizar dos separadores de humedad esto debido a que la demanda de aire dentro de la planta es demasiad baja.
9.9.- SELECCIÓN DEL SEPARADOR DE HUMEDAD
Para seleccionar el separador de humedad la característica principal que se debe tomar en cuenta es el nivel de presión en la cual se trabaja por lo cual el separador que se adecua a esta condición es la siguiente
9.9.1.- SEPARADOR DE AIRE COMPRIMIDO SMS
A continuación se mencionan las características del separador de humedad seleccionado
· Alto nivel de separación
· Totalmente soldado
· Robusto
· Efectivo en un amplio rango decaudales
· Baja caída de presión
· Conexiones roscadas
Tabla 9.- Especificaciones técnicas del separador de humedad DIMENSIONES APROXIMADAS EN
MILIMETROS
PRESION MAXIMA
DE TRABAJO
(BAR)
TEMPERATURA
MAXIMA DE
TRABAJO (°C)
TAMAÑO DE
ROSCA (PUL)
A B C PESO
48 Fig. 14.- Separador de humedad
Se colocara un separador de humedad después del compresor y después del tanque de almacenamiento
9.10.- UNIDADES DE MANTENIMIENTO
Se utilizaran cinco unidades de mantenimiento para cada una de los cilindros de doble efecto con el fin de ioptimizar el funcionamiento de cada una de las válvulas
9.10.1.- SELECCIÓN DE LA UINIDAD DE MANTENIMIENTO
Los datos fundamentales para seleccionar la unidad de mantenimiento correcta se basan en la presión de trabajo y el caudal de aire que pasa a través de el tomando en cuenta estas consideraciones se selecciono una unidad de mantenimiento INSTRUTEK OU-MIDI-NPTcon las siguientes especificaciones.
PRESIÓN MÁXIMA DE
TRABAJO
RANGOS DE
REGULACIÓN
TAMAÑO DE
ROSCA
TEMPERATURA DE
TRABAJO
CAUDAL
200 psi
(14 ⁄ )
7-180 psi
(0.5-12.6 ⁄ 1 2⁄ 5-60 °C 1000 ⁄
49 Fig.15.- Unidad de mantenimiento
9.11.- COSTOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL NUEVO SISTEMA
Los costos se basan en la adquisición de los materiales para el sistema propuesto y el pago de la mano de obra para dicha instalación
El proyecto se llevo a cabo en dos etapas la primera es la instalación de la tubería y accesorios y la segunda se basa en las pruebas y calibración en cada una de las tomas de aire. De esta manera el cronograma de actividades para la instalación del nuevo sistema se describe a continuación.
N° A C T I V I D A D ENERO
L M M J V L M M J V L M N J V L M M J V L
1
INSTALACION DE LA
TUBERIA Y
ACCESORIOS
2 PRUEBAS Y
CALIBRACION
50 Del cronograma anterior se puede observar que la implementación del proyecto se llevara a cabo en un tiempo aproximado de 5 días.
La primera etapa de la instalación corresponde a la instalación completa de tuberías y accesorios, y por ultimo corresponde en las pruebas y calibración de los elementos neumáticos para evitar en un futuro cualquier problema de operación.
9.11.1.- MATERIALES A UTILIZAR Y MANO DE OBRA
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD COSTO TOTAL
TUBERIA ACERO NEGRO CED. 40 DE 3 4⁄ "Ø METRO 40 $ 58.00 $ 2320.00
CODO 90° 3 4⁄ " Ø UNIDAD 10 $ 15.50 $155.00
T 3 4⁄ " Ø UNIDAD 4 $ 21.00 $84.00
ESPIGA PARA MANGUERA HEMBRA UNIDAD 1 $ 12.00 $ 12.00
ESPIGA PARA MANGUERA MACHO UNIDAD 1 $ 12.00 $12.00
REDUCTOR DE 1” A 3 4⁄ " Ø UNIDAD 2 $ 15.00 $30.00
MANGUERA FLEXIBLE 1 2 " ⁄ Ø METRO 3 $ 62.00 $186.00
UNIDAD DE MANTENIMIENTO UNIDAD 5 $ 1429.34 $ 7146.7
SEPARADOR DE HUMEDAD UNIDAD 2 $1345.00 $2690.00
TOTAL $12653.70
Tabla 11.- Costo de materiales.
En este aspecto se incluye el personal encargado en llevar a cabo la instalación de la nueva distribución. Se contratara personal de une empresa llamada tecnopres por lo tanto el
51
PUESTO CANTIDAD DESCRIPCION HORARIO SUELDO
PERSONAL DE
INSTALACION
2
INSTALACION DEL NUEVO
SISTEMA
8:00-16:00
HORAS
$1500.00
MECANICO ESPECIALISTA 1
EFECTUAR TRABAJO DE
PRUEBAS Y CALIBRACION
DEL SISTEMA
8:00-16.00
HORAS $2000.00
TOTAL $5000.00
Tabla 12.- Descripción de la mano de obra.
52
10.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con las modificaciones planteadas del sistema de tubería de distribuciónnos podemos dar cuenta que se tendrá a lo largo de la tubería de distribución un control considerable de humedad y fugas de aire, asegurando así el correcto funcionamiento de los elemento neumáticos. También observamos la importancia de elegir un sistema de tratamiento de aire dependiendo de la calidad que se requiera dentro de la planta en nuestro caso se eligió la utilización de separadores de humedad porque los puntos de consumo son relativamente pocos y la utilización de aire comprimido durante el día es casi nula.
Para llevar a cabo un diseño de distribución de aire comprimido eficiente y rentable a la inversión, se consideraron diferentes aspectos como la longitud total de la tubería, la cantidad y tipo de accesorios a utilizar, los consumos máximos de aire, entre otros. Pudimos observar que al momento de hacer una instalación neumática debemos realizar la menor cantidad de uniones posibles con el fin de evitar las caídas de presión y sobre todo para evitar la menor cantidad de fugas.
53
11.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y VIRTUALES
1.- S.R.MAJUMDAR. “Sistemas Neumáticos, Principios y Mantenimiento”. EditorialMcGraw-Hill. México, 1998.
2.- SALVADOR DE LAS HERAS GIMENEZ.”InstalacionesNeumáticas”.EditorialUoc.España, 2003.
3.- ANTONIO GUILLEN SALVADOR. “Introduccion a laNeumática”.EditorialMarcombo.España, 1993.
4.- CFE.”Guia de Mantenimiento Mecanico en Centrales Hidroeléctricas.
5.- ROBERT C. ROSALER.” Manual de Mantenimiento industrial”.Editorial McGraw-Hill. Mexico, 1987.
6.- www.sapiensman.com/neumatica
7.- www.unioviedo.es/Areas/.../instalaciones.../Seminario-AC.pdf
54
12.- ANEXOS
55 Tabla II.- Datos de roscas BSP
56
Tabla IV.- Datos de roscas ISO
