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DESARROLLO DE PROYECTOS DE SISTEMAS DE AUTOMATIZACIN INDUSTRIALNEUMATICACOMPRESORESJulio Snchez Dez*

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COMPRESORESJulio Snchez Dez*

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Compresor alternativo de una etapaEl aire aspirado a presin atmosfrica se comprime en una sola etapa. Este es el ms usado. Proporciona pequeos caudales pudiendo llegar a 500 m3/min.La presin habitual es de 4 kg/cm2.Julio Snchez Dez*

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Compresor alternativo de 2 etapasCon este tipo de compresores se consiguen presiones mayores al introducir en la cmara ultima el aire ya comprimido en la cmara anterior, alcanzndose presiones de hasta 15 bar en esta segunda etapa.Este segundo pistn suele ser de menor dimetro.En este tipo de compresores el aire que comprimido que formara parte de la segunda etapa se suele refrigerar antes de su entrada a la cmara.Julio Snchez Dez*

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Compresor alternativo dos etapasJulio Snchez Dez*

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Compresor alternativo de dos etapasJulio Snchez Dez*

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Ciclo completo de un pistnJulio Snchez Dez*

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Ciclo de compresin

Desde el punto A hasta B el pistn se mueve hacia abajo en elinterior del cilindropermitiendo que el vapor caliente, comprimido en un ciclo anterior, se expanda. Conforme se expande el vapor, la presin en el cilindro decrece, la presin del vapor en el tramo de aspiracin abre la vlvula de aspiracin y entra de nuevo ms vapor (B a C). El punto C representa elpunto muerto inferiory en esta ocasin el pistn se mueve hacia arriba, decrece el volumen en el cilindro, se empuja el vapor bajo presin y esto aumenta la temperatura. Cuando la presin es suficientemente grande (D) la vlvula de descarga es obligada a abrirse y el vapor es forzado a salir hacia el tramo de descarga. Cuando el pistn se mueve hacia abajo en la carrera de succin se reduce la presin en el cilindro. Cuando la presin del cilindro es menor que la de la lnea de gas la diferencia de presin abre la vlvula de succin para recibir el refrigerante vaporizado a que fluya al interior del cilindro.

Cuando el pistn se mueve hacia abajo en la carrera de succin se reduce la presin en el cilindro. Cuando la presin del cilindro es menor que la de la lnea de gas la diferencia de presin abre la vlvula de succin para recibir el refrigerante vaporizado a que fluya al interior del cilindro. Cuando el pistn alcanza elfin de su carrera de succine inicia la compresin, aumentando la presin y cerrando la vlvula de succin. Cuando la presin en el cilindro excede la presin existente en la lnea de descarga del compresor, se abre la vlvula de descarga y el gas comprimido fluye hacia la tubera de descarga y al condensador.

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Ciclo de compresinJulio Snchez Dez*

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Refrigeracin de los compresoresPara reducir el calor producido algunos compresores se les dota de una refrigeracin forzada mediante una bomba cuyo refrigerante suele ser agua o aceite.

En el caso de no estar dotado de refrigeracin se proyectan con unas delgadas aletas en el cuerpo de la cmara de compresin con objeto de aumentar la superficie de radiacin de calor hacia el exterior. En los de mayor tamao se les dota de un ventilador para evacuar el calor de forma ms enrgica. Julio Snchez Dez*

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Compresor alternativo de membranaTambin llamado de diafragma, suministran aire comprimido seco libre de aceite de hasta 5 bar.El principio de funcionamiento es similar al anterior, es decir transforma el movimiento rotatorio del eje en un movimiento alternativo . En este tipo no existe embolo o pistn tal como lo entendemos sino que la membrana es solidaria a una corredera que produce el la estanqueidad del gas a presin.Al descender la corredera, aumenta el volumen de la cmara y aspira a travs de la vlvula de admisin el aire atmosfrico que se comprimir hasta el limite de apertura de la vlvula de escape hacia la red general de distribucin. Julio Snchez Dez*

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Compresores rotativosEn estos generadores la presin se consigue por el giro de un rotor o de otro elemento que de diversas formas consigue aspirar el aire del exterior, comprimirlo y despus enviarlo al acumulador o depsito de la lnea general.La ventaja es que son mucho menos ruidosos.Se clasifican en:Los de paletas. - De tornillo.Los turbocompresores.Julio Snchez Dez*

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Compresor rotativo de PaletasProporcionan presiones que van desde los 4 bar para los de una sola etapa hasta 8 los de dos etapas.Consta principalmente de un rotor excntrico que gira en el interior de un cuerpo provisto de una toma de aire y de la tobera de salida.Sobre dicho rotor van alojadas una serie de paletas radiales deslizantes que por accin de la fuerza centrifuga en unos casos por la accin de resortes en otros presionan sobre las paredes produciendo as la estanqueidad y la compresin del volumen entre cada dos paletas consecutivas hasta la salida correspondiente de aire.Las ventajas son:Poco ruidoso.Uniformidad en el caudal suministrado.La lubricacin y la estanqueidad se consiguen inyectando aceite en la corriente de aire en la corriente de aire cerca dela entrada.Este aceite tambin acta como refrigerante limitando la temperatura alcanzada en la compresin.Julio Snchez Dez*

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Compresor rotativo de PaletasJulio Snchez Dez*

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Compresor de Paletas

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Compresor de paletas de flujo variableJulio Snchez Dez*

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TurbocompresorSuelen ser de compresin axial o compresin radial.Caudales > 220.000 m3/hPresiones hasta 300 baresJulio Snchez Dez*

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Compresor rotativo de TornilloDos rotores helicoidales engranan girando en sentidos contrarios. El aire entre estos disminuye axialmente comprimiendo el aire atrapado entre ellos.Son compresores muy silenciosos (75 db).El aceite lubrica y cierra hermticamente los dos tornillos rotativos , separando el aceite por medio de separadores a la salida.Con estos aparatos se pueden conseguir grandes caudales (400 m3/min) y presiones del orden de 10 bar.Ofrecen suministros continuos libres de altibajos.Estn exentos de aceites y dando un aire limpio.Julio Snchez Dez*

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Compresor de tornilloJulio Snchez Dez*

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Compresor de LbulosJulio Snchez Dez*

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LbulosGeneralmente el perfil de los lbulos tiene forma de epicicloide, curva generada por un punte de un crculo, llamado crculo base.Julio Snchez Dez*

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Compresor de lbulosJulio Snchez Dez*

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Caudal normal de un compresorEl caudal normal de un compresor se da como gasto volumtrico estndar en Nm3/s min.El caudal puede describirse tambin como volumen desplazado volumen terico de entrada.

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Caudal normal de un compresorEn un compresor de pistones:

Q(l/min) = A(dm2) * L (dm)* rpm* n

A= rea del mboloL= longitud de la carreran= nmero de cilindros

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Rendimiento volumtricoJulio Snchez Dez*

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Tamao del deposito de aire comprimidoEl tamao de los depsitos del aire se selecciona segn la salida del compresor, el tamao del sistema y el hecho de que la demanda sea relativamente constante o variable.

P1= Presin mxima en el interior del tanque.P2= Presin mnima en el interior del tanque.Qn= Caudal suministrado por el compresor en m3/h.Z = Conexiones/desconexiones por hora del compresor.Vo= Volumen nominal del tanque con Po= 1,013 bar.Julio Snchez Dez*

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VlvulasVlvulas distribuidorasVlvulas de bloqueoVlvulas de cierreVlvulas de controlJulio Snchez Dez*

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VALVULAS DISTRIBUIDORASJulio Snchez Dez*

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SimbologaLa norma UNE-101 149 86 rige la simbologa a seguir en las vlvulas distribuidoras y de control.Posicin: Independientemente del tipo de accionamiento la vlvula adquirir una posicin que determinara la trayectoria del flujo de aire, esta vendr representada de la siguiente manera:

Las vlvulas ms comunes tienen 2 3 posiciones, aunque algunos modelos particulares pueden tener ms. No es posible un nmero de posiciones inferior a dos.

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SimbologaLas vlvulas direccionales se designan de acuerdo al nmero de vas y al nmero de posiciones de la forma siguiente:

N Vas/ N PosicionesEjemplo:2/2 dos vas / 2 posiciones3/2 tres vas / 2 posiciones4/2 Cuatro vas / 2 posiciones5/2 Cinco Vas / 2 posiciones5/3 Cinco Vas / 3 posicionesJulio Snchez Dez*

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SimbologaAccionamientos:

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SimbologaJulio Snchez Dez*

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Circulacin interior: El acceso interior a la vlvula se produce por una serie de conductos externos en la vlvula llamados vas o bocas. Pueden tenerse vlvulas de 2,3,4,5 y ms vas, pero no es posible un numero inferior a dos.


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La circulacin interior se realiza por medio de lneas de conexin:SimbologaJulio Snchez Dez*

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La simbologa ms usual de las vlvulas distribuidoras:


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Vlvulas de bloqueo y regulacin


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Vlvula distribuidoras 2/2Vlvulas 2/2Pertenecen a este grupo todas las vlvulas de cierre que poseen un orificio de entrada y otro de salida (2/2) y dos posiciones de mando. Solo se utilizan en aquellas partes de los equipos neumticos donde no es preciso efectuar por la misma vlvula la descarga del sistema alimentado; Solo actan como vlvulas de paso.Pueden ser Normalmente cerradas o Normalmente abiertas, segn cierren o habiliten el paso respectivamente en su posicin de reposo.

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Vlvula 2/2 NC Monoestable de accionamiento manual o neumtico Son vlvulas que en su estado de reposo son N.C.Pueden tener un asiento cnico o esfrico donde se asentara su antagonista para un cierre hermtico.Las vlvulas 2/2 suelen tener un resorte que empuja la bola o el asiento cnico contra su asiento.En aquellas vlvulas donde por su disposicin vertical permite el cierre por el propio peso de la bola, no se necesita el resorte.

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Vlvulas distribuidoras 3/2

Adems de alimentar a un circuito permiten su descarga al ser conmutadas. Tambin las hay normalmente cerradas (NC) y Normalmente abiertas (NA).Julio Snchez Dez*

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Vlvula 3/2 NC de accionamiento manual o neumtico Julio Snchez Dez*

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Vlvulas distribuidoras 4/2

Poseen cuatro orificios de conexin correspondiendo uno a la alimentacin, dos a las utilizaciones y el restante al escape, el que es comn a ambas utilizaciones.Operan en dos posiciones de mando, para cada una de las cuales solo una utilizacin es alimentada, en tanto la otra se encuentra conectada a escape; Esta condicin se invierte al conmutar la vlvula.Julio Snchez Dez*

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Vlvula 4/2 pilotada en ambos extremos Julio Snchez Dez*

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Vlvula distribuidora 5/2

Estas poseen cinco orificios de conexin y dos posiciones de mando. A diferencia de la 4/2, poseen dos escapes correspondiendo uno a cada utilizacin.

Esto brinda la posibilidad, entre otras cosas, de controlar la velocidad de avance y retroceso de un cilindro de forma independiente.Julio Snchez Dez*

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Vlvula 5/2 de accionamiento mecnico Julio Snchez Dez*

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Vlvulas de tres posicionesJulio Snchez Dez*

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Vlvula selectora (lgica O) Julio Snchez Dez*

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Vlvula de simultaneidad (lgica Y) Julio Snchez Dez*

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Vlvula antirretorno Julio Snchez Dez*

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Vlvula antirretornoSon elementos neumticos que permiten la circulacin libre de flujo en un sentido, pero bloquean el paso en sentido contrario.Julio Snchez Dez*

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Vlvula antirretorno Julio Snchez Dez*

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Vlvula reguladora de caudal Julio Snchez Dez*

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Vlvula reguladora de caudal El caudal o cantidad de fluido que pasa por una conduccin es fcilmente regulable, simplemente estrangulando el paso, o lo que es lo mismo, disminuyendo la seccin del conducto.Este caudal puede ser regulado en ambos sentidos, o bien en uno solamente. En este caso la vlvula lleva incorporado un antirretorno en el propio cuerpo que produce el paso libre en un sentido actuando en paralelo con la estrangulacinJulio Snchez Dez*

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Vlvula reguladora de caudal BidireccionalPg 151UnidireccionalJulio Snchez Dez*

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Vlvula reguladora de caudal Julio Snchez Dez*

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Vlvula 3/2 pilotada por pulsador, retorno por muelle

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Vlvula 3/2 pilotada por pulsador, retorno por muelleJulio Snchez Dez*

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Vlvula 4/2 pilotada por presin

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Vlvula de alimentacinJulio Snchez Dez*

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Vlvula reguladora de caudalJulio Snchez Dez*

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Vlvula reguladora de presinJulio Snchez Dez*

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Temporizador neumticoEs una vlvula neumtica, resultado de la combinacin de otras. En concreto est formada por dos vlvulas y un elemento acumulador de aire:

Una vlvula de estrangulacin con antirretorno.Un acumulador de aire a presin.Una vlvula distribuidora 3/2, pilotaje neumtico

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Temporizador NeumticoLa regulacin del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega por la lnea 12 al acumulador. Cuando la cantidad de aire introducido al acumulador genera una presin suficiente para vencer el resorte, se acciona la vlvula distribuidora para permitir el paso de aire y establecer comunicacin entre 1 y 2. Cuando la lnea 12 se pone en descarga, el fluido sale del acumulador a travs del antirretorno, sin estrangulacin, permitiendo la conmutacin de la vlvula distribuidora deforma rpida.

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Temporizador neumticoTipos de Temporizadores Dependiendo del sentido de la regulacin del caudal de aire en la lnea de pilotaje 12, se pueden encontrar temporizadores que regulan el tiempo de la primera conmutacin de la vlvula distribuidora o con temporizadores que regulan la vuelta a la posicin de reposo de dicha vlvula.

con Retardo a la Conexincon Retardo a la Desconexin Dependiendo de la vlvula distribuidora 3/2 que tengan, se pueden encontrar temporizadores normalmente cerrados (N.C.) o normalmente abiertos (N.A.- N.O.) Normalmente CerradosNormalmente Abiertos Combinando estas posibilidades constructivas de temporizadores neumticos se pueden encontrar cuatro tipos diferentes de temporizadores Julio Snchez Dez*

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Motor de PaletasJulio Snchez Dez*

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