En muchas ocasiones, cuando leemos en una especificación la descripción de las características de un equipo de aire comprimido o los requerimientos de consumo de aire comprimido de una máquina, nos encontramos que las unidades de caudal vienen expresadas en Nl/min o Nm3/min o Nm3/h, pero todas con una N delante.
Quien no es un técnico o especialista en aire comprimido siempre se acaba preguntando, ¿cuál es el significado que tiene la N y si tiene alguna influencia a la hora de seleccionar el compresor o los equipos de tratamiento del aire comprimido?.
A lo largo de los años, hemos escuchado todo tipo de definiciones de lo que es la N…
- Que Nl/min son Newton litro por minuto, quizá se imaginen a los Newton empujando los l/min por la tubería.
- Que son nanolitro por minuto, que maravilla de máquina, lo poco que consume.
- O que la N es una cosa que ponen las ingenierías para hacerse los importantes, pero que al final son litros por minuto como todos, supongo que pensarán también que cuanto daño se hace desde las ingenierías.
La realidad es que el significado de la N es normal. Pero normal viene de normalizar, y por lo tanto es una forma de medir el caudal en unas condiciones concretas de temperatura, presión y humedad.
La condición Normal establece los siguientes valores en los que se realiza la medición del caudal de aire comprimido: un valor de la temperatura ambiente de 273,15 ºK (0 ºC), un valor de la presión atmosférica (cota 0) de 760 mm Hg (1,01325 bar), y un valor de la humedad relativa del aire del 0%. Por tanto, cuando se facilita un caudal en condiciones normales (Nl/min, Nl/s, Nm3/min, …), este caudal es el mismo en cualquier punto del planeta donde nos encontremos, independientemente de temperaturas, altitud, …
Lo que si tendremos que considerar son los factores de corrección para transformar ese caudal normal a las condiciones concretas del lugar. Así, por ejemplo, si un fabricante de una máquina de envasado nos indica que la alimentación neumática de su envasadora necesita una alimentación neumática con un requerimiento de caudal de 1.300 Nl/min, tendremos que considerar los valores de temperatura ambiente, altitud y humedad relativa para calcular los factores de corrección con los que obtendremos el valor del caudal necesario en las condiciones del lugar. A continuación, explicaré como calcular los factores de corrección.
Ejemplo práctico
1. Para realizar el cálculo del factor de corrección por temperatura dividiremos el valor de la temperatura en ºK en las condiciones normales por el valor de la temperatura en ºK del lugar. Así, si la temperatura ambiente es de 20 ºC, el factor de corrección resulta 0,932 (273,15/293,15). Como observación práctica, los fabricantes de compresores en la mayoría de sus catálogos expresan el caudal libre suministrado por un compresor (F.A.D.) en l/min o m3/min conforme a la Norma ISO 1217 anexo C. En la cual, las condiciones de aspiración son similares a las de Normal excepto en la temperatura ambiente (aire aspirado por el compresor), que es de 20 ºC. Y como hemos visto en el ejemplo anterior del cálculo del factor de corrección por temperatura, aplicando ese factor para 20 ºC podremos transformar los l/min en Nl/min. Así, si un compresor proporciona según catálogo (ISO 1217 – C) un caudal de 2,55 m3/min, equivale a 2,38 Nm3/min.
2. Para realizar el cálculo del factor de corrección por altitud dividiremos el valor de la presión correspondiente a la altitud del lugar donde nos encontremos por el valor de la presión en condiciones normales, 760 mm Hg. Por ejemplo, si nos encontramos en un punto a una altitud de 655 m, corresponde un valor de presión atmosférica de 703 mm Hg, y por tanto el factor de corrección tiene un valor de 0,925 (703/760).
3. Para realizar el cálculo del factor de corrección por humedad utilizaremos la siguiente fórmula: (760 mm Hg – Pparcial vapor H20 a T(ºC) x HR) / 760 mm Hg. Este factor de corrección es el que menos influye de los tres cuando realizamos la transformación de Nl/min a l/min. Por ejemplo, si consideramos la atmósfera de un día nublado con una temperatura ambiente de 20 ºC y una humedad relativa del 60%, el factor de corrección tiene un valor de 0,986 (760 – 17,535 x 0,6 / 760).
De este modo, si nos encontramos en un lugar a 610 m de altitud, con una temperatura ambiente de 20 ºC y una humedad relativa del 60%, para realizar la transformación de Nl/min a l/min tendremos que aplicar el factor de corrección que resulta de multiplicar los tres factores que hemos calculado anteriormente. Y por tanto, tendremos un factor de 0,85 (0,932 x 0,925 x 0,986).
Conviene observar que en las condiciones ambientales del caso concreto que hemos puesto como ejemplo, y que podría ser por altitud en una ciudad como Madrid, hay una diferencia del 15% entre el caudal Normal y el caudal en las condiciones ambiente.
Para la práctica, también es importante volver a recalcar que cuando queremos transformar el caudal F.A.D. de un catálogo de compresores, según ISO 1217 anexo C, a caudal Normal, tan sólo hay que aplicar el factor de 0,932 correspondiente al factor de corrección por temperatura ambiente de 20 ºC.
