Cómo eliminar las caídas de presión en tuberías de aire comprimido

La caída o pérdida de presión en las tuberías de una red de aire comprimido suponen un gasto absurdo e innecesario para muchas empresas, que es posible subsanar y evitarlo con un análisis de la instalación. Tras este post sabrás cómo eliminar las caídas de presión en tuberías de aire comprimido.

Cuando, por ejemplo, en una Planta de producción se necesita una presión de 6 bar(g) en los puntos de consumo, y los compresores se encuentran regulados con una presión de consigna de 9,5 bar (g) debido a las pérdidas de presión de la red de aire comprimido, el sistema consume cerca de un 20% más de energía eléctrica. Con una red de aire comprimido dimensionada correctamente, se podría reducir 2,5 bar la presión de consigna hasta los 7 bar(g). En cifras de ahorro, la reducción de 2,5 bar significa que, si esta empresa tiene un consumo medio de 75 kW, trabaja 6.000 horas/año y un coste energético de 0,13 €/kW·h, se estaría ahorrando cada año 10.000 €.

Para eliminar las caídas de presión en tuberías de aire comprimido debemos diferenciar entre instalaciones nuevas a diseñar y ejecutar, e instalaciones antiguas en uso.

En el caso de las primeras, se deben proyectar en función del caudal y presión requeridos, considerando todas las aplicaciones con sus consumos e índices de simultaneidad. También es muy importante considerar las posibles futuras ampliaciones sobredimensionando los cálculos en función de las mismas. La pérdida de presión de una red nunca debe superar el valor de 0,15 bar, siendo lo ideal que sea inferior a 0,10 bar.

Cómo eliminar las caídas de presión

En instalaciones antiguas que no se dimensionaron correctamente, o que debido a un aumento de los consumos de aire comprimido su diámetro se ha quedado pequeño, o bien por crecimiento de la empresa se han ido añadiendo ampliaciones de la red con distintos diámetros, se debe realizar un estudio y análisis de la instalación para definir una solución que elimine la deficiencia de la pérdida de presión en la red.

Esta solución en algunos casos consiste en realizar un nuevo trazado con cierres de anillos, en otras ocasiones se deben efectuar líneas paralelas en tramos concretos que supriman las pérdidas de presión. Aunque existen otras soluciones en función de las características de la red.

El tipo de material de la tubería también es un factor que influye en la pérdida de presión en una red de aire comprimido. El acero inoxidable o el aluminio son los materiales con menor caída de presión al ser menor el rozamiento que se produce al circular el aire comprimido por las tuberías. El acero negro tiene un índice de rozamiento mayor y por tanto también genera una pérdida de presión mayor. Además, en el acero negro con el paso del tiempo se producen corrosión y desgastes internos en la tubería, por lo que aumenta la pérdida de presión, aparte de contaminar el aire comprimido.

Cuando se proyecta una nueva instalación hay que diferenciar en su diseño en las distintas partes que la componen. Así, en general, en la sala de compresores se debe respetar el diámetro de salida de cada compresor hasta el colector común que una el depósito o el tratamiento con los compresores. La sección de este colector debe ser como mínimo la suma de las secciones de salida de los compresores, no debiendo superar el aire comprimido la velocidad de 8 m/s. Del mismo modo, en el tratamiento nunca debe ser el diámetro de las tuberías inferior al diámetro de los secadores y filtros.

En la red general se deben diseñar anillos siempre que sea posible, así como procurar que los tramos sean rectos en su trazado, evitando codos y curvas que generan pérdidas de carga. La velocidad del aire comprimido tampoco es recomendable que sobrepase el valor de 8 m/s, y la pérdida de presión nunca debe ser superior a 0,15 bar. Un valor elevado de la velocidad del aire comprimido provocará pérdidas de presión, señales inconsistentes del sistema de control y turbulencias.

Las bajantes deben estar proyectadas para que no existan pérdidas de presión con los caudales máximos puntuales que puedan circular por ellas. Estos caudales se deben considerar igualmente para definir los conjuntos de tratamiento y enchufes rápidos de las tomas.

Cuando hay que diseñar una instalación nueva, o se necesita resolver los problemas generados por la pérdida de presión en una red de aire comprimido ya existente, es muy aconsejable solicitar el estudio y análisis a una empresa especializada. Desde SERVIAIRE ponemos a vuestra disposición nuestros Departamentos de Ingeniería e Instalaciones para diseñar o mejorar vuestras instalaciones de aire comprimido y saber cómo eliminar las caídas de presión. Los resultados os sorprenderán.

 

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