Red de aire comprimido, ¿Cómo diseñarla?
Una red de aire comprimido mal diseñada puede encarecer la factura eléctrica de cualquier empresa, disminuir la productividad y causar un rendimiento ineficiente de las herramientas neumáticas.
Como norma, el sistema de distribución debe cumplir tres requisitos:
Minimizar las caídas de presión entre el compresor y el punto de uso,
Evitar las fugas en las tuberías,
Garantizar un drenaje eficaz de los condensados.
A la hora de proyectar la red de aire comprimido, también es importante calcular correctamente tanto las necesidades actuales de la producción como las futuras.
El coste de instalar tuberías y acoplamientos con más capacidad que la requerida inicialmente es bajo, sobre todo comparado con el desembolso que supone escalar el sistema de distribución a posteriori.
El trazado de la red también es importante para la eficiencia, fiabilidad y el coste de producción del aire comprimido.
A veces, una caída de presión en las tuberías se compensa aumentando la presión del compresor (por ejemplo, de 7 a 8 bar(e)), lo que encarece el aire comprimido.
Además, cuando desciende el consumo de aire, también se reduce la caída de presión o, lo que es lo mismo, aumenta por encima del nivel permitido en el punto de uso.
La red de aire comprimido debería estar dimensionada para que la caída de presión en las tuberías no supere los 0,1 bar(e) entre el compresor y el punto de uso más alejado.
A esto hay que sumarle la caída de presión en las mangueras, los acoplamientos y otro tipo de conectores, que hay que dimensionar escrupulosamente porque es en estas conexiones donde se producen las mayores caídas de presión.
Toda instalación de compresores cuenta con uno o más depósitos. Su tamaño se calcula en función de la capacidad del compresor, del sistema de regulación y del patrón de consumo de aire comprimido. La función del depósito es almacenar el aire, enfriarlo, equilibrar las pulsaciones del compresor y recoger la condensación. Es por ello por lo que debe integrar un dispositivo de drenaje.
Cuando existe una gran demanda de aire comprimido durante cortos periodos de tiempo, no es económicamente viable dimensionar el compresor o toda la red exclusivamente para este patrón de consumo extremo y puntual. En estos casos, se recomienda colocar cerca del punto de consumo un depósito de aire independiente y dimensionado de acuerdo con la capacidad de aire máxima. En casos incluso más extremos, se puede emplear un compresor más pequeño de alta presión junto con un depósito grande con el objetivo de cubrir altas demandas en cortos espacios de tiempo.
Al diseñar y dimensionar una red de aire comprimido, el primer paso es elaborar una lista con todos los puntos de consumo para luego señalar sobre un plano su ubicación.
Una red de gran tamaño se puede dividir en cuatro secciones principales:
- Tuberías verticales, que transportan el aire desde la planta de compresores a la zona de consumo.
- Tuberías de distribución, que dividen el aire a través de la zona de distribución.
- Tuberías de servicio, que transportan el aire desde las tuberías de distribución hasta los puntos de uso.
- Los accesorios de aire comprimido.
Es importante estudiar con detenimiento la instalación de las tuberías de aire comprimido.
Por lo general, la presión que obtenemos con el compresor no se puede aprovechar totalmente, ya que la red de aire comprimido genera algunas pérdidas, especialmente por el rozamiento en las tuberías. También las válvulas y los codos producen efectos de estrangulación y cambios de dirección del flujo.