“La técnica al servicio de la patria”
UPIIG - IPN
Instituto Politecnico Nacional Unidad Interdisciplinaria de Ingenieria Campus Guanajuato Grupo: 4SV1 OLEONEUMÁTICA PRACTICA 1.- Conocimiento del sistema neumático. Profesor: Mendoza Contreras Gerardo Ivan EQUIPO 7: Pulido Ortiz Rafael Ramírez Gasca Josué Omar Rangel Zúñiga Noé Ruiz Vega Luis Fernando
Martes 14 de marzo del 2017
Objetivo. El estudiante conocerá e identificará los componentes que integran un sistema neumático basándose en los instalados en el Laboratorio de Pesados 1.
Introducción. La automatización tiene como fin aumentar la competitividad de la industria por lo que requiere la utilización de nuevas tecnologías; por esta. Razón, cada vez es más necesario que toda persona relacionada con la producción industrial tenga conocimiento de aquéllas. La aplicación de la neumática lleva acabo la extensión de la automatización de forma sencilla en cuanto a mecanismo, y además a bajo coste, se ha logrado utilizando técnicas relacionadas con la neumática, la cual se basa en la utilización del aire comprimido, y es empleada en la mayor parte de las máquinas modernas.
Marco teórico. SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE AIRE Las partes componentes y sus funciones principales son: 1.- Compresor El aire tomado a presión atmosférica se comprime y entrega a presión más elevada al sistema neumático. Se transforma así la energía mecánica en energía neumática. 2.- Motor eléctrico Suministra la energía mecánica al compresor, transforma la energía eléctrica en energía mecánica. 3.- Presostato Controla el motor eléctrico detectando la presión en el depósito. Se regula a la presión máxima a la que desconecta el motor y a la presión mínima a la que vuelve a arrancar el motor. 4.- Válvula anti-retorno Deja el aire comprimido del compresor al depósito e impide su retorno cuando el compresor está parado.
5.- Depósito Almacena el aire comprimido. Su tamaño está definido por la capacidad del compresor. Cuanto más grande sea su volumen, más largos son los intervalos entre los funcionamientos del compresor. 6.- Manómetro Indica la presión del depósito. 7.- Purga automática Purga toda el agua que se condensa en el depósito sin necesidad de supervisión. 8.- Válvula de seguridad Expulsa el aire comprimido si la presión en el depósito sube encima de la presión permitida. 9.- Secador de aire refrigerado Enfría el aire comprimido hasta pocos grados por encima del punto de congelación y condensa la mayor parte de la humedad del aire, lo que evita tener agua en el resto del sistema. 10.- Filtro de línea Al encontrarse en la tubería principal, este filtro debe tener una caída de presión mínima y la capacidad de eliminar el aceite lubricante en suspensión, sirve para mantener la línea libre de polvo, agua y aceite. SISTEMA DE CONSUMO DE AIRE 1.- Purga del aire Para el consumo, el aire es tomado de la parte superior de la tubería para permitir que la condensación ocasional permanezca en la tubería principal; cuando alcanza un punto bajo, una salida de agua desde la parte inferior de la tubería irá a una purga automática eliminando así el condensado. 2.- Purga automática Cada tubo descendiente debe de tener una purga en su extremo inferior. El método más eficaz es una purga automática pie impide que el agua se quede en el tubo en el caso en que se descuide la purga manual. 3.- Unidad de acondicionamiento del aire Acondiciona el aire comprimido para suministrar aire limpio a una presión óptima y ocasionalmente añade lubricante para alargar la duración de los componentes del sistema neumático que necesitan lubricación.
4.- Válvula direccional Proporciona presión y pone a escape alternativamente las dos conexiones del cilindro para controlar la dirección del movimiento. 5.- Actuador Transforma la energía potencial del aire comprimido en trabajo mecánico. En la figura se ilustra un cilindro lineal. Pero puede ser también un actuador de giro o una herramienta neumática, etc. 6.- Controladores de velocidad Permiten una regulación fácil y continua de la velocidad de movimiento del actuador.
Material a Emplear. Compresor general Filtros Instalación Neumática Alimentación neumática a laboratorios Termómetro para temperatura ambiente.
Equipo de seguridad requerido. Bata de Laboratorio Zapatos Lentes de seguridad Tapones auditivos.
Desarrollo. 1) Realizar visita a la zona donde se encuentra instalado el compresor que alimenta el Laboratorio Pesado 1.
EL compresor que alimenta al laboratorio se encuentra justo detrás de este, el compresor es un compresor de aire lubricado 2 etapas 5 Hp motor eléctrico con tanque de 500 litros 175PSI, es estacionario marca EVANS de alta presión. Es el que se ve en la siguiente imagen.
Ilustración 1. Compresor que utiliza el laboratorio.
2) Revisar las características (presión, caudal, capacidad, etc.) que componen dicho sistema. Todas esas especificaciones vienen bien detalladas en las especificaciones técnicas, que se pueden encontrar en la página principal de EVANS.
De igual forma se encuentra dos placas la del compresor y la del tanque como se ven en las siguientes fotografías.
Ilustración 2. Placa con indicaciones del deposito
Ilustración 3. Placa con indicaciones del compresor.
3) Identificar los elementos que constituyen el sistema Neumático Instalado e indicar las diferencias con respecto a un sistema Neumático completo Comparado con un sistema básico de neumática, a simple vista no se lograron visualizar donde se encontraba el secador de aire refrigerado o el filtro de línea, los demás elementos de producción de aire si se lograron visualizar, otra diferencia es que en el sistema de utilización no se observaron las válvulas direccionales, los actuadores o los controladores de velocidad, esto no se debía de visualizar en esta práctica.
Ilustración 4. Goteo de tubería por filtración Ilustración 5. Filtro, Regulador y Lubricador.
4) Realizar una revisión de la Instalación Neumática general del Laboratorio e Indicar las características que lo identifican. 5) Indicar las diferencias que encuentran con respecto a la Instalación revisada en clase y que puntos consideras mejorables. El tubo principal que va hacia el interior del laboratorio se levanta aproximadamente 6m en horizontal, luego entra a las instalaciones y de ahí toma varias líneas unidas a través de T a todos los laboratorios de pesados 1, para el laboratorio de oleoneumática llegan tres líneas de aire que se distribuyen a lo largo del laboratorio terminado en reguladores o llaves de paso.
Ilustración 6. Y donde se separa la tubería principal. (Azul) de aire comprimido.
Ilustración 7. Tubería
Por ahora mejorías no vemos necesaria alguna se ve que el sistema esta en buen estado, funcionando de buena forma, solo sería seguir dándole un buen mantenimiento. 6) Realizar un esquema (dibujo) de las instalaciones revisadas. 7) Realizar el diagrama completo de los componentes que integran la Instalación neumática (desde el compresor hasta el elemento final) Diseño del sistema neumático del laboratorio empezando desde la salida del compresor hasta el último punto del laboratorio
Cuestionario. 1.- Investigue el tipo de compresor, filtros y secador con los que contamos en el laboratorio. Compresor de pistón, de dos tiempos Filtro/regulador integrado; alta eficiencia en la remoción de partículas de agua y partículas, contiene perilla para ajuste y se bloquea al presionar. Secador desecante; regenerado en frio.
2.- Calcule la cantidad de humedad saturada, así como el punto de rocío de la instalación neumática del Laboratorio. Humedad de saturación: La humedad de saturación podría plantearse como la máxima cantidad de vapor de agua que puede caber en una concreta cantidad de aire. Ello significa que un volumen determinado de aire seco puede contener, a una presión y temperatura dadas, cualquier cantidad de vapor de agua siempre que no supere un valor máximo, el valor de saturación. Como consecuencia, el peso del vapor de agua contenido en el aire a una temperatura y presión referidas, podrá variar, desde cero para el aire seco, hasta el máximo admisible.
hs = Humedad de saturación en kg de vapor de agua por kg de aire seco. Pa = Presión del vapor de agua a la temperatura considerada, leída en la tabla correspondiente. P = Presión total del sistema, en las mismas unidades que Pa. (Normalmente en mm Hg). Pb = Presión parcial del aire seco. Si en un ambiente de aire saturado se agrega más agua líquida, la humedad de saturación permanecerá constante y la totalidad del agua añadida se mantendrá en su estado líquido sin evaporarse.
Para nuestro compresor: La humedad saturada T=34° PA=3.6553 P=9*760=6840 mmHg 3.6553 H s=.625 =.0000033417 Kg de vapor de agua por Kg de aire seco 6840−3.6553
(
)
3.- Indique las características principales de la distribución de líneas.
Todos los tubos van en línea recta
Tiene varios codos A 90°
Tiene una sola “Y”
Hay unos pocos codos a 45°
Hay varias “T” principalmente después del depósito del compresor.
Todas las líneas terminan de forma vertical hacia abajo.
4.- Calcule la perdida de presión en el punto más alejado de la instalación neumática, con referencia al flujo disponible y la tubería. Perdida de presión: Para calcular la perdida de la presión se basó algunos datos en la tabla de especificaciones técnica, como el caudal del compresor y la presión
[ ] 1.85
Q h=1.6 x 10 2 P∗D 3
xL
h= perdida de presión Q= caudal=
3 V −3 m 10 T =1.179x s
D=Diámetro = 19.05mm P= 19.7bar L= Longitud de la tubería =133.79 h=¿ 1.1458x 10−4 ¯¿
Observaciones y conclusiones.
Esta práctica nos sirvió para poder ver la teoría del primer departamental, sobre cómo se aplica. Se pudo comprender los temas analizados a inicio del semestre como fueron los de caudal, presión, pero de lo más importante o esencial fue el sistema neumático, que será básicamente con lo que trabajaremos en la materia, sus componentes vistos en la diapositivas contra los que están en el laboratorio de pesados.También; a poder verificar los componentes de un sistema neumático, que en este caso algunas cosas no estaban en un lugar adecuado o donde deberían de ir; por lo que con ayuda del técnico, pudimos darnos cuenta en como repercutía esto, al sistema. En el análisis del sistemas de tuberías del compresor hasta el laboratorio de oleoneumática se comprendo cómo es que en ciertos tramos de va perdiendo presión, así que la presión inicial no es la misma en la final de la tubería. También cómo es que esta va variando a la altura, si pasa por un tramo “T”, o de 90 grados. Nos dimos cuenta que cada conexión tiene una distancia lineal en metros, por lo que la perdida de presión va a aumentando poco a poco con conforme la distancia aumenta; en este caso, la distancia del depósito a la línea más lejana del laboratorio eran apenas 140 metros, por lo que la perdida de presión no es muy notable, pero ya hablando en términos de industrias y muchas más líneas, la distancia aumenta así como la presión disminuye, pudiendo tener un valor más significativo que el obtenido en esta práctica, podemos decir que se cumplió el objetivo satisfactoriamente, y se espera poder comprender mas ya en prácticas más específicas del laboratorio.
Bibliografía. Anónimo. (2008). Calculo de pérdidas de carga. 10 de marzo del 2017, de Miliarium Sitio web: http://www.miliarium.com/Prontuario/MedioAmbiente/Aguas/PerdidaCarga.asp Anónimo. (2005). Tipos de compresores. 10-marzo-2017, de No indica Sitio web: http://www.mundocompresor.com/articulos-tecnicos/diferentes-tipos-compresores EVANS. (2017). Compresor de aire lubricado 2 etapas 5 Hp motor eléctrico con tanque de 500 litros 175 PSI. Marzo 10, 2017, de EVANS Oficial. Sitio web: http://www.evans.com.mx/Especificaciones_evans.aspx?Articulo=346