Equipos neumáticos (página 2)

1.3 Desventajas de la
neumática

• En circuitos
  muy extensos se producen pérdidas de cargas
  considerables
• Requiere de instalaciones especiales para recuperar
  el aire
  previamente empleado
• Las presiones a las que trabajan normalmente, no
  permiten aplicar grandes fuerzas
• Altos niveles de ruidos generados por la descarga del
  aire hacia la atmósfera

1.4 Propiedades del aire comprimido

Causará asombro el hecho de que la neumática se haya podido expandir en tan
corto tiempo y con
tanta rapidez. Esto se debe, entre otras cosas, a que en la
solución de algunos problemas de
automatización no puede disponerse de otro
medio que sea más simple y más
económico.

· Abundante: Está disponible para su
compresión prácticamente en todo el mundo, en
cantidades ilimitadas.

· Transporte: El
aire comprimido puede ser fácilmente transportado por
tuberías, incluso a grandes distancias. No es necesario
disponer tuberías de retorno.

· Almacenable: No es preciso que un compresor
permanezca continuamente en servicio. El
aire comprimido puede almacenarse en depósitos y tomarse
de éstos. Además, se puede transportar en
recipientes (botellas).

· Temperatura:
El aire comprimido es insensible a las variaciones de
temperatura, garantiza un trabajo
seguro incluso
a temperaturas extremas.

· Antideflagrante: No existe ningún
riesgo de
explosión ni incendio; por lo tanto, no es necesario
disponer instalaciones antideflagrantes, que son
caras.

· Limpio: El aire comprimido es limpio y, en caso
de faltas de
estanqueidad en elementos, no produce ningún ensuciamiento
Esto es muy importante por ejemplo, en las industrias
alimenticias, de la madera,
textiles y del cuero.

· Constitución de los elementos: La
concepción de los elementos de trabajo es simple si, por
tanto, precio
económico.

· Velocidad: Es
un medio de trabajo muy rápido y, por eso, permite obtener
velocidades de trabajo muy elevadas. (La velocidad de trabajo de
cilindros neumáticos puede regularse sin
escalones.)

· A prueba de sobrecargas: Las herramientas y
elementos de trabajo neumáticos pueden hasta su parada
completa sin riesgo alguno de sobrecargas.

Para delimitar el campo de utilización de la
neumática es preciso conocer también las
propiedades adversas:

· Preparación: El aire comprimido debe ser
preparado, antes de su utilización. Es preciso eliminar
impurezas y humedad (al objeto de evitar un desgaste prematuro de
los componentes).

· Compresible: Con aire comprimido no es posible
obtener para los émbolos velocidades uniformes y
constantes.

· Fuerza: El
aire comprimido es económico sólo hasta cierta
fuerza. Condicionado por la presión de
servicio normalmente usual de 700 kPa (7 bar.), el límite,
también en función de
la carrera y la velocidad, es de 20.000 a 30.000 N (2000 a 3000
kp).

· Escape: El escape de aire produce ruido. No
obstante, este problema ya se ha resuelto en gran parte, gracias
al desarrollo de
materiales
insonorizantes.

· Costos: El aire
comprimido es una fuente de energía relativamente cara;
este elevado costo se compensa
en su mayor parte por los elementos de precio económico y
el buen rendimiento (cadencias elevadas).

1.5 Rentabilidad
de los equipos neumáticos

Como consecuencia de la automatización y
racionalización, la fuerza de trabajo manual ha sido
reemplazada por otras formas de energía; una de
éstas es muchas veces el aire comprimido

Ejemplo: Traslado de paquetes, accionamiento de
palancas, transporte de piezas etc.

El aire comprimido es una fuente cara de energía,
pero, sin duda, ofrece indudables ventajas. La producción y acumulación del aire
comprimido, así como su distribución a las máquinas y
dispositivos suponen gastos elevados.
Pudiera pensarse que el uso de aparatos neumáticos
está relacionado con costos especialmente elevados. Esto
no es exacto, pues en el cálculo de
la rentabilidad es necesario tener en cuenta, no sólo el
costo de energía, sino también los costos que se
producen en total. En un análisis detallado, resulta que el costo
energético es despreciable junto a los salarios, costos
de adquisición y costos de mantenimiento.

1.6
Fundamentos físicos

La superficie del globo terrestre está rodeada de
una envoltura aérea. Esta es una mezcla indispensable para
la vida y tiene la siguiente composición:

Nitrógeno aprox. 78% en volumen

Oxígeno aprox. 21% en volumen

Además contiene trazas, de bióxido de
carbono,
argón, hidrógeno, neón, helio,
criptón y xenón.

Para una mejor comprensión de las leyes y comportamiento
del aire se indican en primer lugar las magnitudes físicas
y su correspondencia dentro del sistema de
medidas. Con el fin de establecer aquí relaciones
inequívocas y claramente definidas, los científicos
y técnicos de la mayoría de los países
están en vísperas de acordar un sistema de medidas
que sea válido para todos, denominado "Sistema
internacional de medidas", o abreviado "SI".

2
Producción del aire comprimido

2.1 Generadores

Para producir aire comprimido se utilizan compresores que
elevan la presión del aire al valor de
trabajo deseado. Los mecanismos y mandos neumáticos se
alimentan desde una estación central. Entonces no es
necesario calcular ni proyectar la transformación de la
energía para cada uno de los consumidores. El aire
comprimido viene de la estación compresora y llega a las
instalaciones a través de tuberías.

Los compresores móviles se utilizan en el ramo de
la construcción o en máquinas que se
desplazan frecuentemente.

En el momento de la planificación es necesario prever un
tamaño superior de la red, con el fin de poder
alimentar aparatos neumáticos nuevos que se adquieran en
el futuro. Por ello, es necesario sobredimensionar la
instalación, al objeto de que el compresor no resulte
más tarde insuficiente, puesto que toda ampliación
ulterior en el equipo generador supone gastos muy
considerables.

Es muy importante que el aire sea puro. Si es puro el
generador de aire comprimido tendrá una larga
duración. También debería tenerse en cuenta
la aplicación correcta de los diversos tipos de
compresores.

2.2 Tipos de compresores

Según las exigencias referentes a la
presión de trabajo y al caudal de suministro, se pueden
emplear diversos tipos de construcción.

Se distinguen dos tipos básicos de
compresores:

• El primero trabaja según el principio de
  desplazamiento. La compresión se obtiene por la
  admisión del aire en un recinto hermético, donde
  se reduce luego el volumen. Se
  utiliza en el compresor de émbolo (oscilante o
  rotativo).
• El otro trabaja según el principio de la
  dinámica de los fluidos. El aire es
  aspirado por un lado y comprimido como consecuencia de la
  aceleración de la masa (turbina).

3 CILINDROS NEUMÁTICOS:

3.1 Cilindros de simple efecto

Estos cilindros tienen una sola conexión de aire
comprimido. No pueden realizar trabajos más que en un
sentido. Se necesita aire sólo para un movimiento de
traslación. El vástago retorna por el efecto de un
muelle incorporado o de una fuerza externa.

El resorte incorporado se calcula de modo que haga
regresar el émbolo a su posición inicial a una
velocidad suficientemente grande.

En los cilindros de simple efecto con muelle
incorporado, la longitud de éste limita la carrera. Por
eso, estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100
mm.

Se utilizan principalmente para sujetar, expulsar,
apretar, levantar, alimentar, etc.

3.2 Cilindro de émbolo

La estanqueidad se logra con un material flexible
(perbunano), que recubre el pistón metálico o de
material plástico.
Durante el movimiento del émbolo, los labios de junta se
deslizan sobre la pared interna del cilindro.

En la segunda ejecución aquí mostrada, el
muelle realiza la carrera de trabajo; el aire comprimido hace
retornar el vástago a su posición
inicial.

· Aplicación: frenos de camiones y
trenes.

· Ventaja: frenado instantáneo en cuanto
falla la energía.

3.3 Cilindros de membrana

Una membrana de goma, plástico o metal reemplaza
aquí al émbolo. El vástago está
fijado en el centro de la membrana. No hay piezas estanqueizantes
que se deslicen, se produce un rozamiento únicamente por
la dilatación del material.

Aplicación: Se emplean en la construcción
de dispositivos y herramientas, así como para estampar,
remachar y fijar en prensas.

3.4 Cilindros de membrana arrollable

La construcción de estos cilindros es similar a
la de los anteriores. También se emplea una membrana que,
cuando está sometida a la presión del aire, se
desarrolla a lo largo de la pared interior del cilindro y hace
salir el vástago Las carreras son mucho más
importantes que en los cilindros de membrana (aprox. 50-80 mm).
El rozamiento es mucho menor.

3.5. Cilindros de doble efecto

La fuerza ejercida por el aire comprimido anima al
émbolo, en cilindros de doble efecto, a realizar un
movimiento de traslación en los dos sentidos. Se dispone
de una fuerza útil tanto en la ida como en el
retorno

Los cilindros de doble efecto se emplean especialmente
en los casos en que el émbolo tiene que realizar una
misión
también al retornar a su posición inicial. En
principio, la carrera de los cilindros no está limitada,
pero hay que tener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir
el vástago salido. También en este caso, sirven de
empaquetadura los labios y émbolos

.

3.6 Cilindros con amortiguación
Interna

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes,
al objeto de evitar un choque brusco y daños es utiliza un
sistema de amortiguación que entra en acción
momentos antes de alcanzar el final de la carrera. Antes de
alcanzar la posición final, un émbolo amortiguador
corta la salida directa del aire al exterior .En cambio, es
dispone de una sección de escape muy pequeña, a
menudo ajustable.

El aire comprimido se comprime más en la
última parte de la cámara del cilindro. La sobre
presión producida disminuye con el escape de aire a
través de las válvulas
antirretorno de estrangulación montada (sección de
escapo pequeña). El émbolo se desliza lentamente
hasta su posición final. En el cambio de dirección del émbolo, el aire entra
sin obstáculos en la cámara del cilindro por la
válvula antirretorno.

3.7 Cilindros de doble vástago

Este tipo de cilindros tiene un vástago corrido
hacia ambos lados. La guía del vástago es mejor,
porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre éstos
permanece constante. Por eso, este cilindro puede absorber
también cargas pequeñas laterales. Los elementos
señalizadores pueden disponerse en el lado libre M
vástago. La fuerza es igual en los dos sentidos (los
superficies del émbolo son iguales).

3.8 Cilindro tándem

Está constituido por dos cilindros de doble
efecto que forman una unidad. Gracias a esta disposición,
al aplicar simultáneamente presión sobre los dos
émbolos se obtiene en el vástago una fuerza de casi
el doble de la de un cilindro normal M mismo diámetro. Se
utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de
un espacio determinado, no siendo posible utilizar cilindros de
un diámetro mayor.

3.9 Cilindro multiposicional

Este cilindro está constituído por dos o
más cilindros de doble efecto. Estos elementos
están acoplados como muestra el
esquema. Según el émbolo al que se aplique
presión, actúa uno u otro cilindro. En el caso de
dos cilindros de carreras distintas, pueden obtenerse cuatro
posiciones.

Aplicación:

– Colocación de piezas en estantes, por medio de
cintas de transporte

– Mando de palancas

– Dispositivos de clasificación (piezas buenas,
malas y a ser rectificadas)

3.10 Cilindro de Impacto

Si se utilizan cilindros normales para trabajos de
conformación, las fuerzas disponibles son, a menudo,
insuficientes. El cilindro de impacto es conveniente para obtener
energía cinética, de valor elevado. Según la
fórmula de la energía cinética, se puede
obtener una gran energía de impacto elevando la
velocidad.

Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad
comprendida entre 7,5 y 10 m/s (velocidad normal 1 a 2 m/s).
Sólo una concepción especial permite obtener estas
velocidades.

La energía de estos cilindros se utiliza para
prensar, rebordear, remachar, estampar, etc.

La fuerza de impacto es digna de mención en
relación con sus dimensiones. En muchos casos, estos
cilindros reemplazan a prensas. Según el diámetro
del cilindro, pueden obtenerse desde 25 hasta 500 Nm.

Funcionamiento:

La cámara A está sometida a
presión. Al accionar una válvula, se forma
presión en la cámara B, y la A se purga de aire.
Cuando la fuerza que actúa sobre la superficie C es mayor
que la que actúa en la superficie anular de la
cámara A. el émbolo se mueve en dirección Z.
Al mismo tiempo queda libre toda la superficie del émbolo
y la fuerza aumenta. El aire de la cámara B puede afluir
rápidamente por la sección entonces más
grande, y el émbolo sufre una gran
aceleración.

3.11 Cilindro de cable

Este es un cilindro de doble efecto. Los extremos de un
cable, guiado por medio de poleas,
están fijados en ambos lados del émbolo. Este
cilindro trabaja siempre con tracción. Aplicación:
apertura y cierre de puertas; permite obtener carreras largas,
teniendo dimensiones reducidas.

3.12 Cilindro de giro

En esta ejecución de cilindro de doble efecto, el
vástago es una cremallera que acciona un
piñón y transforma el movimiento lineal en un
movimiento giratorio hacia la izquierda o hacia la derecha,
según el sentido del émbolo. Los ángulos de
giro corrientes pueden ser de 45°, 90°, 180°,
290° hasta 720°. Es posible determinar el margen de giro
dentro del margen total por medio de un tornillo de
ajuste.

El par de giro es función de la presión,
de la superficie del émbolo y de la
desmultiplicación. Los accionamientos de giro se emplean
para voltear piezas, doblar tubos metálicos, regular
acondicionadores de aire, accionar válvulas de cierre,
válvulas de tapa, etc.

Como los cilindros de giro, éste también
puede realizar un movimiento angular limitado, que rara vez
sobrepasa los 300°. La estanqueización presenta
dificultades y el diámetro o el ancho permiten a menudo
obtener sólo pares de fuerza pequeños. Estos
cilindros no se utilizan mucho en neumática, pero en
hidráulica se ven con frecuencia.

2.2. Compresores de émbolo o de
pistón

Compresor de émbolo oscilante. Este es el tipo de
compresor más difundido actualmente. Es apropiado para
comprimir a baja, media o alta presión. Su campo de
trabajo se extiende desde unos 1 .100 kPa (1 bar.) a varios miles
de kPa (bar.).

Figura 2.2 Compresor de émbolo
oscilante

Este compresor funciona en base a un mecanismo de
excéntrica que controla el movimiento alternativo de los
pistones en el cilindro. Cuando el pistón hace la carrera
de retroceso aumenta el volumen de la cámara por lo que
aumenta el volumen de la cámara, por lo que disminuye la
presión interna, esto a su vez provoca la apertura de la
válvula de admisión permitiendo la entrada de aire
al cilindro. Una vez que el pistón ha llegado al punto
muerto inferior inicia su carrera ascendente, cerrándose
la válvula de aspiración y disminuyendo el volumen
disponible para el aire, esta situación origina un aumento
de presión que finalmente abre la válvula de
descarga permitiendo la salida del aire comprimido ya sea a una
segunda etapa o bien al acumulador.

Es el compresor mas difundido a nivel industrial, dada
su capacidad de trabajar en cualquier rango de presión.
Normalmente, se fabrican de una etapa hasta presiones de 5 bar,
de dos etapas para presiones de 5 a 10 bar. y para presiones
mayores, 3 o mas etapas.

Algunos fabricantes ya están usando tecnología denominada
libre de aceite, vale
decir, sus compresores no utilizan aceite lo que los hace muy
apetecibles para la industria
químico farmacéutica y hospitales.

Para obtener el aire a presiones elevadas, es necesario
disponer varias etapas compresoras. El aire aspirado se somete a
una compresión previa por el primer émbolo,
seguidamente se refrigera, para luego ser comprimido por el
siguiente émbolo.

El volumen de la segunda cámara de
compresión es, en conformidad con la relación,
más pequeño. Durante el trabajo de
compresión se forma una cantidad de calor, que
tiene que ser evacuada por el sistema refrigeración.

Los compresores de émbolo oscilante pueden
refrigerarse por aire o por agua, y
según las prescripciones de trabajo las etapas que se
precisan son:

• Compresor de émbolo rotativo

Consiste en un émbolo que está animado de
un movimiento rotatorio. El aire es comprimido por la continua
reducción del volumen en un recinto
hermético.

• Compresor de Diafragma (Membrana)

Este tipo forma parte del grupo de
compresores de émbolo. Una membrana separa el
émbolo de la cámara de trabajo; el aire no entra en
contacto con las piezas móviles. Por tanto, en todo caso,
el aire comprimido estará exento de aceite.

El movimiento obtenido del motor, acciona
una excéntrica y por su intermedio el conjunto biela –
pistón. Esta acción somete a la membrana a un
vaivén de desplazamientos cortos e intermitentes que
desarrolla el principio de aspiración y
compresión.

Debido a que el aire no entra en contacto con elementos
lubricados, el aire comprimido resulta de una mayor pureza, por
lo que lo hace especialmente aplicable en industrias
alimenticias, farmacéuticas, químicas y
hospitales.

• Compresor rotativo multicelular

Un rotor excéntrico gira en el interior de un
cárter cilíndrico provisto de ranuras de entrada y
de salida. Las ventajas de este compresor residen en sus
dimensiones reducidas, su funcionamiento silencioso y su caudal
prácticamente uniforme y sin sacudidas.

El rotor está provisto de un cierto número
de aletas que se deslizan en el interior de las ranuras y forman
las células
con la pared del cárter. Cuando el rotor gira, las aletas
son oprimidas por la fuerza centrífuga contra la pared del
cárter, y debido a la excentricidad el volumen de las
células varía constantemente.

Tiene la ventaja de generar grandes cantidades de aire
pero con vestigios de aceite, por lo que en aquellas empresas en que
no es indispensable la esterilidad presta un gran servicio, al
mismo tiempo el aceite pulverizado en el aire lubrica las
válvulas y elementos de control y
potencia.

• Compresor de tornillo helicoidal, de dos
  ejes

Dos tornillos helicoidales que engranan con sus perfiles
cóncavo y convexo impulsan hacia el otro lado el aire
aspirado axialmente. Los tornillos del tipo helicoidal engranan
con sus perfiles y de ese modo se logra reducir el espacio de que
dispone el aire. Esta situación genera un aumento de la
presión interna del aire y además por la
rotación y el sentido de las hélices es impulsado
hacia el extremo opuesto.

Los ciclos se traslapan, con lo cual se logra un flujo
continuo. A fin de evitar el desgaste de los tornillos, estos no
se tocan entre si, ni tampoco con la carcasa, lo cual obliga a
utilizar un mecanismo de transmisión externo que permita
sincronizar el movimiento de ambos elementos.

Entrega caudales y presiones medios altos
(600 a 40000m³/h y 25 bar.) pero menos presencia de aceite
que el de paletas. Ampliamente utilizado en la industria de la
madera, por su limpieza y capacidad.

• Compresor Roots

En estos compresores, el aire es llevado de un lado a
otro sin que el volumen sea modificado. En el lado de
impulsión, la estanqueidad se asegura mediante los bordes
de los émbolos rotativos.

Como ventaja presenta el hecho que puede proporcionar un
gran caudal, lo que lo hace especial para empresas que requieren
soplar, mover gran cantidad de aire, su uso es muy
limitado.

El accionamiento también se asegura
exteriormente, ya que por la forma de los elementos y la
acción del roce no es conveniente que los émbolos
entren en contacto.

2.3 Turbocompresores

Trabajan según el principio de la dinámica
de los fluidos, y son muy apropiados para grandes caudales. Se
fabrican de tipo axial y radial. El aire se pone en
circulación por medio de una o varias ruedas de turbina.
Esta energía cinética se convierte en una
energía elástica de compresión.

La rotación de los alabes acelera el aire en
sentido axial de flujo.

• Compresor Axial

El proceso de
obtener un aumento de la energía de presión a la
salida del compresor se logra de la siguiente manera. La
rotación acelera el fluido en el sentido axial
comunicándole de esta forma una gran cantidad de
energía cinética a la salida del compresor, y por
la forma constructiva, se le ofrece al aire un mayor espacio de
modo que obligan a una reducción de la velocidad. Esta
reducción se traduce en una disminución de la
energía cinética, lo que se justifica por haberse
transformado en energía de presión.

Con este tipo de compresor se pueden lograr grandes
caudales (200.000 a 500.000 m³/h) con flujo uniforme pero a
presiones relativamente bajas (5 bar.).

Aceleración progresiva de cámara a
cámara en sentido radial hacia afuera; el aire en
circulación regresa de nuevo al eje. Desde aquí se
vuelve a acelerar hacia afuera.

• Compresor Radial

En este caso, el aumento de presión del aire se
obtiene utilizando el mismo principio anterior, con la diferencia
de que en este caso el fluido es impulsado una o más veces
en el sentido radial. Por efecto de la rotación, los
alabes comunican energía cinética y lo dirigen
radialmente hacia fuera, hasta encontrarse con la pared o carcasa
que lo retorna al centro, cambiando su dirección. En esta
parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio
disminuyendo por tanto la velocidad y la energía
cinética, lo que se traduce en la transformación de
presión. Este proceso se realiza tres veces en el caso de
la figura, por lo cual el compresor es de tres etapas. Se logran
grandes caudales pero a presiones también bajas. El flujo
obtenido es uniforme.

4.
Válvulas

4.1 Generalidades

Los mandos neumáticos están constituidos
por elementos de señalización, elementos de mando y
una parte de trabajo, Los elementos de señalización
y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo
y se denominan válvulas. Los sistemas
neumáticos e hidráulicos lo constituyen:

• Elementos de información
• Órganos de mando
• Elementos de trabajo

Para el tratamiento de la información y
órganos de mando es preciso emplear aparatos que controlen
y dirijan el flujo de forma preestablecida, lo que obliga a
disponer de una serie de elementos que efectúen las
funciones
deseadas relativas al control y dirección del flujo del
aire comprimido o aceite.

En los principios del
automatismo, los elementos reseñados se mandan manual o
mecánicamente. Cuando por necesidades de trabajo se
precisaba efectuar el mando a distancia, se utilizaban elementos
de comando por émbolo neumático (servo).

Actualmente, además de los mandos manuales para la
actuación de estos elementos, se emplean para el comando
procedimientos
servo-neumáticos y electro-neumáticos que
efectúan en casi su totalidad el tratamiento de la
información y de la amplificación de señales.

La gran evolución de la neumática y la
hidráulica ha hecho, a su vez, evolucionar los procesos para
el tratamiento y amplificación de señales, y por
tanto, hoy en día se dispone de una gama muy extensa de
válvulas y distribuidores que nos permiten elegir el
sistema que mejor se adapte a las necesidades.

Hay veces que el comando se realiza
reumáticamente o hidráulicamente y otras nos obliga
a recurrir a la electricidad por
razones diversas, sobre todo cuando las distancias son
importantes y no existen circunstancias adversas.

Las válvulas en términos generales, tienen
las siguientes misiones:

• Distribuir el fluido
• Regular caudal
• Regular presión

Las válvulas son elementos que mandan o regulan
la puesta en marcha, el paro y la
dirección, así como la presión o el caudal
del fluido enviado por una bomba hidráulica o almacenada
en un depósito. En lenguaje
internacional, el término "válvula" o
"distribuidor" es el término general de todos los tipos
tales como válvulas de corredera, de bola, de asiento,
grifos, etc.

Según su función las válvulas se
subdividen en 5 grupos:

1. Válvulas de vías o
distribuidoras

2. Válvulas de bloqueo

3. Válvulas de presión

4. Válvulas de caudal

5. Válvulas de cierre

1- Válvulas distribuidoras

Estas válvulas son los componentes que determinan
el camino que ha de tomar la corriente de aire, a saber,
principalmente puesta en marcha y paro (Start-Stop).Son
válvulas de varios orificios (vías) los cuales
determinan el camino el camino que debe seguir el fluido bajo
presión para efectuar operaciones tales
como puesta en marcha, paro, dirección, etc.

Pueden ser de dos, tres, cuatro y cinco vías
correspondiente a las zonas de trabajo y, a la aplicación
de cada una de ellas, estará en función de las
operaciones a realizar.

2- Válvulas de bloqueo

Son elementos que bloquean el paso M caudal
preferentemente en un sentido y lo permiten únicamente en
el otro sentido. La presión de lado de salida actúa
sobre la pieza obturadora y apoya el efecto de cierre
hermético de la válvula.

3- Válvula de regulación de
presión

Tiene la misión de mantener constante la
presión, es decir, de transmitir la presión
ajustada en el manómetro sin variación a los
elementos de trabajo o servo elementos, aunque se produzcan
fluctuaciones en la presión de la red. La presión
de entrada mínima debe ser siempre superior a la de
salida.

4- Válvulas de caudal

Estas válvulas influyen sobre la cantidad de
circulación de aire comprimido; el caudal se regula en
ambos sentidos de flujo.

5-Válvulas de cierre

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal,
sin escalones.

5.-
TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS

El transporte neumático de materiales difiere
fundamentalmente de todos los otros medios de transporte de
materiales sueltos o a granel.

Consiste en un flujo de aire a alta velocidad que mueve
el material de una manera parecida a como lo hace el viento; si
la velocidad es suficientemente alta el material es transportado
en suspensión causando una ligera erosión en
el ducto de transporte aunque en los codos curvas la
erosión es marcadamente mayor.

La potencia requerida y la capacidad de este tipo de
transporte, no puede ser siempre predeterminada exactamente, pero
la experiencia han suministrado suficientes datos a los
especialistas, para que con determinado material y un buen
esquema de la instalación se puede llegar a resultados muy
cercanos a la realidad.

Este tipo de transporte requiere mas potencia por
tonelada horaria manejada que cualquier transporte
mecánico.

Si el material esta en trozos y es pesado, la eficiencia
disminuye rápidamente; si el material tiende a formar
costras o terrones, como el cemento, deben
ser desagregados estos antes de entrar a los ductos de
transporte. Si el material tiende a formar cargas
estáticas, cono en el caso del azufre, habrá la
posibilidad de explosiones.

Lo mas notable de este tipo de transporte es que puede
resolver problemas que ningún tipo de transporte
mecánico puede hacer: siendo el conducto de transporte una
tubería, puede pasar, subir o bajar por espacios
reducidos, puede tener curvas en cualquier sentido hasta partes
flexibles; no teniendo partes móviles, se elimina peligro
al personal que
trabaja acerca de el; y su acción
"aspiradora" proporcionan
trabajos limpios, sin polvos, como en el caso de descarga
materiales pulvorolientos de vagones y camiones.

Los transportadores neumáticos se dividen en: a
presión, de vacío y combinados.

5.1-TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS A
PRESIÓN

Esta expresión, en general, identifica un
transportador neumático por tubería, en el cual se
alimentan, mecánicamente, materiales secos, pulverizados y
su transporte a destino se obtiene por medio de la energía
expansiva del aire comprimido. Las unidades básicas de tal
sistema son:

• Un alimentador positivo de cierre de
  aire.
• El sistema de tubería
• Un recibidor del producto.
• El suministro de aire: un ventilador de
  presión positiva o un compresor de aire
• Un filtro contra polvo (opcional)

En general, este tipo de conducción esta
caracterizado por su, relativamente densa mezcla de
sólidos y aire y el movimiento de las partículas
sólidas. Es obtenido por corrientes de fluido de baja
velocidad (comparativamente) en los cuales el material permanece
suspendido hasta ser descargado en el recibidor. Así
materiales que poseen un tamaño de partículas
ampliamente diversos, pueden ser transportados.

• CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DEL TIPO DE
  PRESIÓN

Pueden dividirse en tres clasificaciones o
aplicaciones:

1. El alimentador de cierre rotatorio de
   aire.
2. La bomba de sólidos
3. El tanque de soplado

Cada una de estas clasificaciones difiere ligeramente en
diseño
y método de
operación, pero todas ofrecen ciertas ventajas
inherentes.

• Los materiales pueden ser conducidos a casi cualquier
  parte, donde se pueda colocar una tubería.
• Se elimina la necesidad de conducir en forma
  recta
• Los materiales pueden ser entregados
  rápidamente a regiones remotas dentro de una planta, a
  distancias mucho mas allá de las distancias practicas a
  donde llegan los transportadores mecánicos.
• En muchos casos, varios materiales pueden ser
  transportados con el mismo equipo, sin contaminación.
• Se eliminan los riesgos y
  las molestias del polvo y los riesgos
  mecánicos.
• El numero de puntos de entrega a los cuales puede
  llevar el material un solo sistema es casi ilimitado y un
  sistema puede, usualmente, ser operado por un hombre desde
  un solo panel de
  control remoto.
• Los costos de mantenimiento son razonables,
  comparados con otros métodos
  de conducción.
• Las características de auto-limpieza y
  sanitarias de este método de transporte son de gran
  importancia.

• FACTORES PARA SELECCIONAR EL
  SISTEMA

• Capacidad deseada del sistema
• Distancia de conducción deseada (horizontal,
  vertical)
• Tamaños de las partículas (forma,
  gravedad especifica)
• Requerimientos de aire (presión, volumen,
  densidad y
  velocidad)
• Sistema de tubería (diámetro, material,
  configuración)

Para cortas distancias y elevaciones de
conducción los costos de equipos e instalaciones favorecen
a los transportadores mecánicos, en muchos casos. A medida
que las distancias de conducción y/o la elevación
ausentan, o cuando hay varios cambios en dirección y/o
múltiples puntos de entrega a servir, las ventajas
económicas del transporte neumático incrementan
vertiginosamente.

1.-ALIMENTADOR DE CIERRE POSITIVO DE AIRE
ROTATORIO

En general, la aplicación que emplea e
alimentador de cierre positivo de aire, rotatorio requiere que el
material sea alimentado en el sistema de transporte por
tubería desde una tolva o contenedor, ya que sea conducido
por el sistema de tubería a algún punto escogida de
almacenaje o de uso para el proceso. Por lo tanto, el alimentador
debe realizar una función dual: (1) alimentar el material
al sistema de tubería; (2) debe mantener un sello positivo
de aire entre el material que ingresa y el aire de transporte del
sistema. Así, la capacidad que tenga el alimentador para
mantener un cierre positivo de aire contra la presión del
aire requerida para la conducción del material indica, en
general, el área de aplicación para este tipo de
equipo. Normalmente, se usa esta clase de
equipo cuando los requerimientos de presión de aire no
exceden alas 10 lb. /in2 de instrumento (0,7
atmósferas).

En los anexos se aprecia un sistema típico
neumático; el mismo se utiliza para descargar el material
a granel, directamente, de camiones y elevado a silos de almacenamiento,
situados en una ubicación remota. Así, se eliminan
varios costos intermedios de manejo y de recipientes, lo cual
ocasiona ahorros considerables. Materiales tales como harina,
avena, cereales, mezclas, sopas
pulverizadas y similares, secos, que fluyen
libremente.

2-LA BOMBA DE SÓLIDOS

Ya que las partes componentes de un sistema de
conducción a una tubería neumática a
presión son fundamentalmente los mismos y como un sello de
aire y/o presiones de aire adecuados constituyen los limites
funcionales del alimentador mecánico, se concluye que si
se requieren mayores presiones, el alimentador mecánico
debe ser capaz de funcionar de manera apropiada contra la mayor
presión. Esto conforme al alimentador del tipo bombo de
calidos.

La bomba de sólidos esta restringida al
transporte de materiales secos, relativamente finos y emplee una
relación de conducción comparativamente baja de
aire a sólidos, y el movimiento de sólidos aereados
esta inducido por un diferencial de presión entre los
extremos.

5.2-TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS DE VACÍO
O SUCCIÓN

Los sistemas de vacío o de succión, tiene
amplias aplicaciones. Este sistema consta, en general, de los
siguientes componentes: (1) un ventilador de presión
positiva, (2) un sistema de tubería y (3) un colector. O
separador, donde el material es separado del aire de
conducción.

Las velocidades de conducción varían entre
1000 y 2000 mts. /min. Con requerimientos de volumen de aire
entre 0.05 y 0.5m3 por Kg. de material transportado.
Los requerimientos de presión, dependiendo del material,
capacidad y distancia a conducir, muy pocas veces exceden de 0.3
Kg. de vacío. Los requerimientos de potencia están
influenciados por muchas variables.

El tipo de vacío o de succión de
tubería neumática se usa ampliamente para descargar
transportes a granel, tales como barcos, gabarras, gandolas y
tipos especialmente de vagones de ferrocarril y camiones. Se usa
para transportar materiales tales como maíz,
trigo, avena, café en
granos, azúcar,
sal, cloruro de magnesio, caliza, malta, harina y otros
materiales.

5.3-TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS
COMBINADOS

Un tercer sistema es usado en la práctica que
puede llamarse sistema combinado, en el cual con un compresor
rotativo puede detenerse un sistema de succión y otro de
presión en una misma instalación.

Además de su uso normal, como medio de
transporte, el sistema de arrastre por succión es muy
usado en la industria como sistema de recolección de
polvos en los procesos donde estos se producen causando molestias
y ensuciando el ambiente.

Mireilly Duran