Dimensionado Compressed Air Wiki Accionamiento de velocidad variable Instalación de un compresor de aire Accionamiento de velocidad fija Teoría básica Física Guía práctica
Después de conocer los conceptos básicos de la física, puede que desee saber más acerca de la comprensión de las mediciones de los compresores de aire con respecto a la materia.
Esta información es muy útil a la hora de determinar el tamaño y la potencia adecuados que necesita para una aplicación en particular. En este artículo, explicaremos los conceptos básicos de la medición de trabajo, potencia y caudal volumétrico.
El trabajo mecánico puede definirse como el producto de una fuerza y distancia sobre la cual la fuerza actúa en un objeto. Al igual que el calor, el trabajo implica la transferencia de energía de un cuerpo a otro. La diferencia es que implica fuerza en lugar de temperatura. Un ejemplo de esto es cuando el gas se comprime en un cilindro con un pistón en movimiento.
La compresión se produce como resultado de la fuerza que mueve el pistón. Por lo tanto, la energía se transfiere del pistón al gas. Esta transferencia de energía es un trabajo en el sentido termodinámico de la palabra. El resultado del trabajo puede tener muchas formas, como cambios en el potencial, la cinética o la energía térmica.
El trabajo mecánico asociado a los cambios en el volumen de una mezcla de gases es uno de los procesos más importantes en la ingeniería termodinámica. La unidad SI para el trabajo es el julio: 1 J = 1 Nm = 1 Ws.
La potencia es el trabajo realizado por unidad de tiempo. Es una medida que corresponde a la rapidez con la que se puede trabajar. La unidad SI para la potencia es el vatio: 1 W = 1 J/s. Por ejemplo, la potencia o el flujo de energía a un eje de accionamiento del compresor es numéricamente similar a las emisiones de calor del sistema más el calor aplicado al gas comprimido.
El caudal volumétrico de un sistema es una medida del volumen de líquido que fluye por unidad de tiempo. Puede calcularse como el producto del área transversal del flujo y la velocidad media del flujo. La unidad SI para el caudal volumétrico es m3/s.
Sin embargo, la unidad litros/segundo (l/s) también se utiliza con frecuencia cuando se hace referencia al caudal volumétrico (también denominado capacidad) de un compresor. Se indica como litro/segundo normal (Nl/s) o como aire libre suministrado (l/s). Con Nl/s, el caudal de aire se vuelve a calcular al "estado normal". Es decir, normalmente elegido como 1,013 bar(a) y 0 °C. La unidad normal NL/s se utiliza principalmente al especificar un flujo másico.
Para el aire libre suministrado (FAD), el caudal de salida del compresor se vuelve a calcular a un caudal de aire libre en la condición de entrada estándar (presión de entrada de 1 bar(a) y temperatura de entrada de 20 °C). La relación entre las dos tasas de caudal volumétrico es (tenga en cuenta que la fórmula simplificada anterior no tiene en cuenta la humedad).
El siguiente ejemplo ilustra el aire libre suministrado (FAD). ¿Qué significa FAD = 39 l/s para un compresor que funciona a 13 bar? ¿Cuánto tiempo se tarda en llenar un depósito de 390 L a una presión de 13 bar? Para calcular esto, debemos volver a las condiciones de entrada, que es de 1 bar.
Cuando empezamos con un depósito vacío, después de 1 segundo hay 39 litros en el depósito a 1 bar. Después de 10 segundos, la presión dentro del depósito es de 1 bar. A continuación, la presión es de 2 bar después de 20 segundos. Por lo tanto, después de 130 segundos se llena a 13 bar.
A continuación, la diferencia entre las condiciones de referencia y las condiciones normales. Las condiciones de referencia utilizan 1 bar, 20 °C, 0 % de humedad relativa (HR).
Las condiciones normales implican 1 atm = 1,01325 bar, 0 °C, 0 % de HR. La siguiente definición es requisito de energía específica (SER). Esto significa la cantidad de energía necesaria para suministrar un FAD de 1 litro a una determinada presión.
La mejor manera de adaptar su rendimiento a sus necesidades es especificar su sistema de aire comprimido por caudal y presión, no por kW ni caballos. El tamaño del compresor debe ajustarse a los requisitos de su empresa con más precisión que simplemente en kW nominales.
Más información sobre Go with the flow.
En este artículo se tratan muchos términos técnicos relacionados con el trabajo mecánico, la potencia y el caudal. Comprender esta información es importante para invertir en el equipo adecuado para su aplicación. Si compras un equipo demasiado grande o demasiado pequeño, existe el riesgo de ineficiencia.
Lo que es importante tener en cuenta es la fuerza que necesitará para mover un objeto para completar un trabajo determinado en un periodo de tiempo concreto. Como se ha mencionado anteriormente, esto se expresa en flujo y presión. Además de los litros por segundo (l/s), el flujo se representa en pies cúbicos por minuto (cfm) o metros cúbicos por hora (m3/h). Todas estas mediciones corresponden a la velocidad.
La presión se muestra en bar, como se ha mencionado anteriormente, o libras por pulgada cuadrada (psi). Si necesita mover objetos pesados, necesitará más presión. También querrá determinar si necesita suministro de aire durante todo el día y si existen diferentes requisitos para sus aplicaciones. Este contexto es útil a la hora de determinar el tamaño y elegir entre máquinas de velocidad fija y de accionamiento de velocidad variable (VSD).
Al buscar compresores de aire, encontrará equipos de velocidad fija y VSD. Estos términos se refieren al funcionamiento del motor. Como se sugiere, las máquinas de velocidad fija solo funcionan a una velocidad, mientras que los compresores VSD cambian de velocidad en función de la demanda. Cada uno de ellos tiene sus propias ventajas, en función de su flujo de trabajo y sus necesidades.
Una máquina de velocidad fija suele ser más barata de comprar, mientras que una máquina VSD ofrece ventajas de eficiencia. Esta última proporciona ahorros de costes de energía operativa. Si no está seguro de lo que tiene más sentido para sus necesidades, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Nuestro equipo estará encantado de ayudarle a evaluar la mejor opción.
Entendemos que no hay una solución única para todos los clientes y ofrecemos soluciones a medida.
Después de aprender los conceptos básicos de la física aquí, quizá desee saber más acerca de las unidades físicas utilizadas para medir distintos aspectos de la materia. Esto puede ser muy útil cuando se trabaja con aire comprimido. En este artículo se explican los conceptos básicos de medición del trabajo, la potencia y el caudal volumétrico.
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