Valvulas y compresores

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIME Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica UNIDAD ZACATENCO OLEONEUMATICA PROF. MARTIN ALBERTO BRAVO DUEÑAS ALUMNO: TORRES MARTÍNEZ CARLOS EDWIN PRACTICA 2 “Bombas y Compresores”

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tipos de valvulas y compresores

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4INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESIMEEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

UNIDAD ZACATENCO

OLEONEUMATICA

PROF. MARTIN ALBERTO BRAVO DUEAS

ALUMNO: TORRES MARTNEZ CARLOS EDWIN

PRACTICA 2

Bombas y Compresores

ndice

Marco terico3 Bombas3 Compresores..3 Filtros4Desarrollo.. ...5 Tipos de Bombas .5 Tipos de Compresores.15 Tipos de filtros...28Conclusiones.... ....41Bibliografa.42

Marco terico

BOMBASUnabomba hidrulicaes unamquinageneradora que transforma la energa (generalmenteenerga mecnica) con la que es accionada en energa del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser lquidoo una mezcla de lquidos y slidos como puede ser el hormign antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar laenergadel fluido, se aumenta su presin, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas segn elprincipio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fluido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud.Existe una ambigedad en la utilizacin del trminobomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a lasmquinas de fluidoque transfieren energa, obombeanfluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras mquinas como lo son loscompresores, cuyo campo de aplicacin es laneumticay no lahidrulica. Pero tambin es comn encontrar el trminobombapara referirse a mquinas quebombeanotro tipo de fluidos, as como lo son lasbombas de vacoo lasbombas de aire.

COMPRESORESUncompresores unamquina de fluidoque est construida para aumentar lapresiny desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal comogasesy losvapores. Esto se realiza a travs de un intercambio deenergaentre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose enenerga de flujo, aumentando su presin yenerga cinticaimpulsndola a fluir.Al igual que las bombas, los compresores tambin desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son mquinas hidrulicas, stos son mquinas trmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable dedensidady, generalmente, tambin de temperatura; a diferencia de losventiladoresy los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presin, densidad o temperatura de manera considerable.Los compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en campos de la ingeniera y hacen posible nuestro modo de vida por razones como: Son parte importantsima de muchossistemas de refrigeraciny se encuentran en cadarefrigerador casero. Se encuentran en sistemas degeneracin de energa elctrica, tal como lo es elCiclo Brayton. Se encuentran en el interior de muchos motores de avin, como lo son losturborreactores, y hacen posible su funcionamiento. Se pueden comprimir gases para la red de alimentacin desistemas neumticos, los cuales mueven fbricas completas.FILTROSUnfiltro hidrulicoes el componente principal del sistema de filtracin de unamquina hidrulica, de lubricacin o de engrase. Estos sistemas se emplean para el control de la contaminacin por partculas slidas de origen externo y las generadas internamente por procesos de desgaste o de erosin de las superficies de la maquinaria, permitiendo preservar la vida til tanto de los componentes del equipo como del fluido hidrulico.Unfiltro de airees un dispositivo que eliminapartculasslidas como por ejemplopolvo,polenybacteriasdelaire. Los filtros de aire encuentran una utilidad all donde la calidad del aire es de relevancia, especialmente en sistemas deventilacinde edificios y enmotorestales como los decombustin interna,compresores de gas, compresores para bombonas de aire,turbinas de gasy dems.Algunos edificios, as comoaeronavesy otros entornos creados por el hombre (ej.satlitesolanzaderas espaciales) utilizan filtros a partir de espuma, papel plegado, ofibra de vidriocruzada.Otro mtodousa fibra o elementos concarga elctrica esttica, que atraen las partculas depolvo. Las tomas de aire de motores de combustin interna o de compresores suelen usar fibras depapel,espumaoalgodn. Los filtros baados en aceite han ido desapareciendo. Latecnologapara los filtros en las tomas de aire de turbinas de gas ha avanzado significativamente en los ltimos aos, gracias a mejoras en laaerodinmicaydinmica de fluidosde la parte del compresor de aire de las turbinas de gas.

DESARROLLO

TIPOS DE BOMBAS

BOMBAS DE ENGRANEEs un tipo debomba hidrulicaque consta de dosengranajesencerrados en un alojamiento muy ceido.Transforma laenerga cinticaen forma depar motor, generada por unmotor, enenerga hidrulicaa travs del caudal deaceitegenerado por la bomba.El elemento principal de la bomba es el par de engranajes acoplados. El par de engranajes est formado por el eje conductor/motor (el que es accionado por el eje del motor) y el eje conducido. El eje conductor hace girar al eje conducido bajo el principio del desplazamiento provocado por el contacto entre los dientes de los engranajes de los ejes.Al accionarse la bomba, el aceite entra por el orificio de entrada (aspiracin) de la bomba debido a la depresin creada al separarse los dientes de uno respecto a los del otro engranaje. El aceite es transportado a travs de los flancos de los dientes del engranaje hasta llegar al orificio de salida de la bomba, donde, al juntarse los dientes del eje conductor con los del conducido, el aceite es impulsado hacia el orificio de salida (presin).El uso de las bombas de engranajes externos en el mercado es muy comn debido a que es un producto compacto, potente, robusto y competitivo a nivel de coste.

Este tipo de bombas es muy utilizado para la impulsin de aceites lubricantes en las mquinas y los sistemas de accionamiento hidrulico.Desplazamiento de la bomba se determina por: volumen de lquido entre cada par de dientes; nmero de dientes; y la velocidad de rotacin. Tenga en cuenta que la bomba slo suministra un volumen fijo de fluido desde el puerto de entrada a la salida de puerto para cada rotacin; la presin del puerto de salida est determinado nicamente por el diseo del resto del sistema.

La bomba de engranajes, obviamente, requiere engranajes de cerca de mallado, distancia mnima entre los dientes y la vivienda, y tambin entre la cara de engranajes y placas laterales. A menudo, las placas laterales de una bomba estn diseados como placas de desgaste reemplazables deliberadamente. Pngase en una bomba de engranajes es causada principalmente por partculas de suciedad en el fluido hidrulico, por lo que la limpieza y filtracin son especialmente importantes.

Tpicamente, las bombas de engranajes se utilizan a presiones de hasta aproximadamente 150 bar y capacidades de alrededor de 150 rpm (6751 min- 1). La eficiencia volumtrica de las bombas de engranajes en 90 % es el ms bajo de los tres tipos de bomba. Hay algunas variaciones de la bomba de engranajes bsica. Los engranajes se han sustituido por una bomba de lbulos dando llamada, no sorprendentemente, una bomba de lbulo.

BOMBA DE PALETASLas bombas de paletas tienen un conjunto de aletas con cinemtica radial. Las aletas deslizan u oscilan en un cilindro hueco con ranuras radiales en el rotor. Eje del cuerpo de la bomba

Respecto al eje del cuerpo de la bomba est colocado de forma excntrica el rotor, respecto al que durante la rotacin las aletas realizan movimientos alternativos o de vaivn.

Principios de funcionamiento de las bombas de paletasEn los extremos de la bomba de paletas se aprietan en el interior el estator y las paletas deslizan por l. La cmara de trabajo es llenada entre dos paletas contiguas, el estator y el rotor. Durante el giro rotor el volumen de producto aumenta hasta alcanzar un valor mximo que tras alcanzar este se cierra para trasladar el producto a la cavidad de impulsin de la bomba a la par se inicia el desalojo del lquido de la cmara de trabajo en una cantidad igual a su volumen til.

GRADO DE HERMETICIDAD

No tienen el mismo grado de hermeticidad como otras bombas rotativas y para mejorar el grado de hermeticidad se puede realizar elevando el nmero de paletas. Estas son una a una las partes de una bomba de paletas: - entrada a la bomba de paletas.- salida de la bomba de paletas.- cuerpo de la bomba de paletas.- distancia entre los dos ejes.- distancia mxima entre rotor y estator.- cmara de trabajo.- espesor de las paletas.- dimetro del rotor.- dimetro del estator.

BOMBA CENTRIFUGA O DE ALABES

Labomba centrfuga, tambin denominadabomba roto dinmica, es actualmente la mquina ms utilizada para bombear lquidos en general. Las bombas centrfugas son siempre rotativas y son un tipo debomba hidrulicaque transforma laenerga mecnicade un impulsor en energa cintica o de presin de un fluido incompresible. Elfluidoentra por el centro del rodete, que dispone de unoslabespara conducir el fluido, y por efecto de lafuerza centrfugaes impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba. Debido a la geometra del cuerpo, el fluido es conducido hacia las tuberas de salida o hacia el siguiente rodete. Son mquinas basadas en laecuacin de Euler.Las bombas centrfugas se pueden clasificar de diferentes maneras: Por la direccin del flujo en: radial, axial y mixto. Por la posicin del eje de rotacin o flecha en: horizontales, verticales e inclinados. Por el diseo de la coraza (forma) en: voluta y las de turbina. Por el diseo de la mecnico coraza en: axialmente bipartidas y las radialmente bipartidas. Por la forma de succin en: sencilla y doble.Como el nombre lo indica, estas bombas utilizan la fuerza centrfuga inducida al lquido por un impelente con paletas que gira a alta velocidad dentro de un cuerpo de dimensiones y forma adecuados. Este impelente se mueve confinado en el interior de un cuerpo en forma de espiral conocido como voluta, que dirige el lquido impelido por la fuerza centrfuga a la salida.Cuando el impelente gira dentro del lquido, sus paletas lo atrapan por el borde interior (cerca del centro) y lo conducen dirigido por el perfil de la paleta. Debido al giro a alta velocidad, el fluido adquiere un movimiento circular muy rpido que lo proyecta radialmente con fuerza, el cuerpo entonces completa el trabajo dirigindolo al conducto de salida.Constituyen no menos del 80% de la produccin mundial de bombas, porque es la ms adecuada para mover ms cantidad de lquido que la bomba de desplazamiento positivo.No hay vlvulas en las bombas de tipo centrfugo; el flujo es uniforme y libre de impulsos de baja frecuencia.Los impulsores convencionales de bombas centrfugas se limitan a velocidades en el orden de 60 m/s (200 pie/s).

Las bombas centrfugas por su modo de operar , solo pueden generar presiones de salida limitadas, est claro, la presin la genera la fuerza centrfuga, por lo que su mximo valor depender de esta, la que a su vez depende de la velocidad de giro y del dimetro del impelente, de manera que a mayor velocidad y dimetro, mayor presin final.

Como la velocidad de giro y el dimetro del impelente no pueden aumentarse indefinidamente sin que peligre su integridad fsica, entonces estas bombas, no pueden generar presiones muy altas como lo hacen las de desplazamiento positivo.

Otra caracterstica que las distingue, es que el caudal bombeado depende de la presin de salida, de forma que a mayor presin menos caudal.

BOMBAS DE PISTONESLas bombas de pistn son utilizadas generalmente en la industria por su alto rendimiento y por la facilidad de poder trabajar a presiones superiores 2000lb/plg2y tienen una eficiencia volumtrica aproximadamente de 95 a 98%.CLASIFICACIN DE LAS BOMBAS DE PISTNDebido a la gran variedad de las bombas de pistn, estas pueden clasificarse como: Bombas de pistn radial: los pistones se deslizan radialmente dentro del cuerpo de la bomba que gira alrededor de una flecha. Bombas de pistn axial: los pistones se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora. Bombas de pistn de barril angular (vickers): las cargas para impulsin de la bomba y las cargas de empuje por la accin del bombeo van soportadas por tres cojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolas de hilera doble.Este diseo de bomba ha dado un excelente servicio a la industria aeronutica. Bombas de pistn de placa de empuje angular (denison): este tipo de bombas incorpora zapatas de pistn que se deslizan sobre la placa de empuje angular o de leva. La falta de lubricacin causar desgaste.

BOMBA DE PISTON RADIAL

BOMBA DE PISTON CON CMARA ESTACIONARIA Y BLOQUE ROTATORIOPRINCIPALES CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS DE PISTNEn la gran variedad de las bombas de pistn encontramos las siguientes caractersticas: Bombeo de productos particulados y productos sensibles a esfuerzos de cizalla. Manejo de frutas y verduras enteras, hojas, rodajas, trozos y dados de fruta. Diseo higinico. Temperatura de trabajo: 120 c o ms segn el diseo. Trabajo en vaco.

PRINCIPALES CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS DE PISTNEn la gran variedad de las bombas de pistn encontramos las siguientes caractersticas: Bombeo de productos particulados y productos sensibles a esfuerzos de cizalla. Manejo de frutas y verduras enteras, hojas, rodajas, trozos y dados de fruta. Diseo higinico. Temperatura de trabajo: 120 c o ms segn el diseo. Trabajo en vaco.

APLICACIONES Y USO DE LAS BOMBAS DE PISTNLas bombas de pistn tienen aplicaciones en diversas industrias, en las que destacan: Industria de protenas Pastelera y dulces Productos lcteos Bebidas Frutas y verduras Comidas preparadas/pre-cocinadas Farmacia Higiene personal Medio ambiente

TABLA DE COMPRACION PARA BOMBAS

TIPOS DE COMPRESORES

COMPRESORES DE PISTON.Los compresores ms utilizados, como ya se dijo anteriormente, son los de embolo, debido a su precio y a su flexibilidad de funcionamiento, es decir, permiten trabajar con caudales de diferentes magnitudes y con un amplio rango de relacin de compresin.El funcionamiento de este tipo de compresores es muy parecido al de un motor de un automvil. Un eje, en el que va una manivela (cigeal), acciona la biela que produce un movimiento alternativo en el pistn. Al bajar el pistn, entra aire por la vlvula de aspiracin. En ese momento la vlvula de salida est cerrada. Cuando el pistn desciende hasta el punto muerto inferior, las dos vlvulas se cierran. En este momento comienza la compresin del aire que ha entrado al cilindro, debido al inicio del ascenso del pistn. Cuando este aire se ha comprimido hasta el mximo, entonces se abre la vlvula de salida. El aire comprimido es descargado en el depsito y comienza a viajar hacia el circuito a travs de los conductos del mismo.Como datos importantes de estos compresores, sealamos que pueden alcanzar presiones desde 6 kp/cm2 hasta un mximo de 10 kp/cm2 en los compresores de una etapa. En los de dos etapas se puede llegar hasta 15 kp/cm2. En cuanto a los caudales, pueden conseguirse hasta los 500 m3/min.Para realizar la compresin de aire, los compresores de mbolo suelen utilizar mas de una etapa, producindose en cada etapa un aumento de la presin del aire. En la ltima etapa, el aire es expulsado a la presin final esperada.En general, los compresores de mbolo ms utilizados son los de dos etapas, que suelen refrigerarse con agua o aceite (que circula alrededor de la camisa del compresor) o con aletas (que es un mtodo que busca el aumento de la superficie de refrigeracin con pequeas superficies muy delgadas), que se sitan alrededor de las cmaras de compresin.

Compresores de pistn se utilizan cuando se requieren altas presiones (> 20 bar) y volmenes relativamente bajos ( < 10 000 m 3 hr -1 ), pero son mecnicamente relativamente compleja con muchas partes mviles .

COMPRESORES ROTATIVOSLos compresores rotativos consiguen aumentar la presin del aire mediante el giro de un rotor. El aire se aspira cuando el rotor gira en un determinado sentido y despus se comprime dentro de la cmara de compresin que se origina en el compresor.Muchas aplicaciones requieren slo de media presin ( < 10 bar) y los flujos de media ( alrededor de 10.000 m 3 hr- m ) . Para estas aplicaciones, compresores rotativos tienen la ventaja de la simplicidad, con menos partes mviles que gira a una velocidad constante, y una entrega constante de aire sin pulsos de presin. Un compresor rotativo, conocido como el rotativo compresor de tornillo seco.

El dispositivo utiliza muchas paletas giratorias dentro de un alojamiento excntrico y contiene un lquido (generalmente agua) que se arroj fuera por la fuerza centrfuga para formar un anillo lquido que sigue el contorno de la carcasa para dar un sello con ninguna fuga y la friccin mnima. La velocidad de rotacin debe ser alta (tpicamente 3000 rpm) para crear el anillo. Presiones de entrega son relativamente bajos, en torno a 5 bar.VENTAJAS DEL COMPRESOR ROTATIVO: En el rango de 1 a 100 m3/s (segn cual sea la razn de compresin) es el ms conveniente desde el punto de vista econmico, pues basta una sola unidad. Se le pueden conseguir variaciones relativamente grandes de la capacidad sin que vare mucho la presin de descarga. Ocupan relativamente poco espacio. Flujo continuo y sin pulsaciones. Se pueden conectar directamente bien a un motor elctrico o a una turbina movida por vapor. Largos periodos de tiempo entre reparaciones u operaciones de mantenimiento. No hay contaminacin del gas por aceite lubricante.DESVENTAJAS DEL COMPRESOR ROTATIVO: La presin de descarga depende del peso molecular del gas: un cambio imprevisto de a composicin puede modificar grandemente la presin de descarga (demasiado baja o demasiado alta). Se necesitan velocidades de giro muy altas. Aumentos relativamente pequeos de la prdida de carga en la tubera de impulsin pueden provocar grandes reducciones de la capacidad. Se necesita un sistema complicado para evitar las fugas y para la lubricacin.

Dentro de este tipo de compresores se pueden distinguir muchos tipos. Los ms importantes son los siguientes:

COMPRESOR ROTATIVO DE PALETASLa caracterstica fundamental de estos compresores es que poseen una serie de paletas radiales sobre el rotor que presionan las paredes de la cmara de compresin cuando giran (por la accin de la fuerza centrfuga). Entre cada dos paletas se crea una especie de pequea cmara de compresin que va comprimiendo el aire.

Son muy silenciosos y proporcionan un nivel de caudal prcticamente constante.Un solo compresor de paletas etapa puede suministrar aire a hasta 3 bar, una presin mucho menor que la disponible con un tornillo o compresor de pistn com- . Un compresor de paletas de dos etapas con gran baja presin y de alta presin secciones ms pequeas unidas por un intercooler permite presiones de hasta 10 bar a obtener.

COMPRESOR DE TORNILLO

Son relativamente nuevos y, adems, caros, aunque debido a su bajo desgaste, a largo plazo son muy ventajosos.Son muy silenciosos y proporcionan unos caudales de hasta 8 m3/min, junto con una presin que oscila entre los 7 y los 14 bar.El funcionamiento de estos compresores se basa en el giro de dos tornillos helicoidales que comprimen el aire que ha entrado por el orificio de aspiracin, y lo expulsan hasta el orificio de salida.

Este tipo de compresor consiste bsicamente en dos rotores helicoidales situados dentro de la carcasa de la bomba. Por su movimiento absorben gas que posteriormente se comprime dentro de la cmara helicoidal formada entre los rotores y la carcasa. Como se ve en la figura, los rotores difieren en su forma de manera que ajusten entre s formando un cierre hermtico por el cual no pueda escapar el gas al ser comprimido.

CARACTERSTICAS DE LOS COMPRESORES DE TORNILLO

La principal caracterstica de este tipo de compresores es que pueden trabajar con corrientes gaseosas que contengan una cierta cantidad de lquido.

Este tipo de bombas requieren el uso de aceite de lubricacin, sirviendo adicionalmente como lquido de sello.

ESQUEMA CONSTRUCTIVO DE UN COMPRESOR DE TORNILLO

A continuacin presentamos la vista exterior, el alzado y la planta de un compresor helicoidal tipo.

COMPRESORES DINMICOSLos compresores dinmicosaumentan directamente la velocidaddel gas. Se utilizan en las aplicaciones que requieranmucho volumen de aire a baja presin.Gran volumen de aire a baja presin se proporciona generalmente por los compresores dinmicos conocidos como sopladores. Ellos pueden ser subdivididos en tipos de centrfugas o axiales introducen aire luego arrojarlo por centriolo vigor fuga. Se necesita una velocidad de rotacin del eje de alta y el volumen de relacin de potencia de entrada es inferior a cualquier otro tipo de compresor.

CENTRFUGOS Y AXIALES

El compresor centrfugo es una mquina en la que el gas es comprimido por la accin dinmica de las paletas giratorias de uno o ms rodetes. El rodete logra esta transmisin de energa variando el momento y la presin del gas. El momento (relativo a la energa cintica) se convierte en energa de presin til al perder velocidad el gas en el difusor del compresor u otro rodete.

Un compresor de este tipo est constituido esencialmente por dos partes: El rodete, el cual impulsa el gas. La carcasa, que primero conduce el gas hasta el rodete y despus lo recibe de l a una presin mayor.Segn el flujo interno de gas dentro del compresor clasificaremos los compresores en: Compresores centrfugos. En ellos el flujo de gas es radial y la transferencia de energa se debe predominantemente a un cambio en las fuerzas centrifugas actuantes sobre el gas.

COMPRESORES AXIALES

En ellos el flujo de gas es paralelo al eje del compresor. En ellos el gas es comprimido en pasos sucesivos. Cada paso est compuesto por una corona mvil solidaria al rotor y otra fija perteneciente a la carcasa. La energa se transfiere al gas en forma de momento cintico por la corona mvil, para pasar a continuacin a la fija donde transforma su velocidad en presin.

Debido al hecho de que en la industria los compresores axiales no son de uso extendido, referiremos toda la explicacin hacia los compresores centrfugos.

Las caractersticas de funcionamiento de un compresor centrifugo pueden expresarse, como en el caso de las bombas centrfugas, mediante curvas caractersticas que muestran la variacin de la carga desarrollada (y del rendimiento) frente al caudal volumtrico, para cada velocidad de giro, tal y como aparece en la figura.

El nico punto de trabajo en el que el compresor puede actuar de forma que suministra la presin necesaria es el punto de interseccin con la curva caracterstica del sistema.

En la figura tambin se indica que existe una capacidad mnima para cada velocidad por debajo de la cual la operacin es inestable. Esta inestabilidad viene acompaada por un ruido caracterstico denominado surge, por lo que la capacidad mnima se llama lmite de surge. La inestabilidad se debe a la forma de la curva presin-capacidad, que alcanza un mximo para un valor de la capacidad que corresponde aproximadamente al 50% de la capacidad para el rendimiento mximo y despus disminuye rpidamente al tender la capacidad a cero. Si en un momento dado la capacidad disminuye de forma que la presin cae por debajo del mximo, la presin en la tubera de descarga superar la desarrollada por el compresor en ese instante y el flujo se invertir momentneamente. Al disminuir an ms la capacidad la presin en la tubera de descarga descender y el compresor volver a descargar, producindose as la oscilacin caracterstica de la operacin por debajo del lmite de bombeo.

COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO O VOLUMTRICO

Aumentan la presin del gas gracias a la reduccin de su volumen, transmitiendo esta presin ntegramente a todo el fluido situado aguas abajo.Estos compresores disponen de un elemento denominadodesplazador, que atrapa el gas mediante la creacin de una succin, reduce su volumen, y lo desplaza hacia la salida donde existe una presin superior.Los compresores volumtricos se dividen a su vez enalternativos y rotativos (segn el movimiento que posee su rgano desplazador).Los compresores alternativosson los ms utilizados en la industria por sus notables ventajas y caractersticas, que los convierten en los ms econmicos tanto en el momento de su adquisicin como en el de su uso.Constan de uncilindrodonde se desplaza alternativamente unmbolo arrastrado desde el exterior por unvstago, o simplemente por unabiela; cuando ste comienza a salir del cilindro se crea una succin que permite la entrada del aire desde el exterior a travs de unavlvula, llenndola.

TRABAJO DE LOS COMPRESORES

TIPOS DE FILTROS

FILTROS HIDRULICOS

Segn la complejidad estructural de la mquina, su entorno de funcionamiento o su importancia en la secuencia del proceso productivo en el que se encuentra integrada, el sistema de filtracin hidrulico puede estar construido por filtros de diferente diseo y materiales situados en puntos especficos del equipo.En funcin de su situacin, las caractersticas de diseo y la naturaleza de cada filtro puede ser diferente de manera a responder de manera eficiente a su funcin, de manera que se distinguen: FILTRO DE IMPULSIN O DE PRESIN: situado en la lnea de alta presin tras el grupo de impulsin o bombeo, permite la proteccin de componentes sensibles como vlvulas o actuadores.

FILTRO DE RETORNO: en un circuito hidrulico cerrado, se emplaza sobre la conduccin del fluido de retorno al depsito a baja presin o en el caso de filtros semi-sumergidos o sumergidos, en el mismo depsito. Actan de control de las partculas originadas por la friccin de los componentes mviles de la maquinaria.

FILTRO DE VENTEO, RESPIRACIN O DE AIRE: situado en los respiraderos del equipo, permite limitar el ingreso de contaminantes procedentes del aire.

FILTRO DE SUCCIN: llamados tambinstrainers, se disponen inmediatamente antes del grupo de impulsin a manera de proteger la entrada de partculas al cuerpo de las bombas.

FILTRO DE LLENADO: se instalan, de manera similar a los filtros de venteo, en la entrada del depsito habilitada para la reposicin del fluido hidrulico de manera que permiten su filtracin y la eliminacin de posibles contaminantes acumulados en el contenedor o la lnea de llenado de un sistema centralizado.

En general, los filtros estn constituidos por un conjunto formado por: El elemento filtrante o cartucho. La carcasa o contenedor. Dispositivo de control de saturacin. Vlvulas de derivacin, antirretorno, purgado y toma de muestras.En el caso de losstrainers, el propio elemento filtrante puede ser el nico componente si se sita en el extremo de una lnea de aspiracin, normalmente sumergida en el depsito del fluido.

1. ELEMENTO FILTRANTE El emplazamiento, caractersticas deviscosidad y naturaleza del fluido, presin, caudal o el tipo de slidos a retener determinan la naturaleza de los materiales de construccin y del diseo de cada filtro hidrulico y en especial, del medio empleado para el elemento filtrante. si todo se toma en cuenta as como lo es la viscosidad o cualquier otro tipo de fluido ese resultado ser muy newtoniano En general, los elementos filtrantes hidrulicos emplean materiales sintticos para conformar un medio filtrante profundo formado por fibras entrecruzadas resistentes que atrapan las partculas por mecanismos de bloqueo o adhesin, diseados con una geometra plegada de manera a optimizar el mximo de medio filtrante en el menor espacio posible. Este tipo de filtros no permiten su regeneracin y deben sustituirse una vez que resultan colmatados.Los medios filtrantes metlicos suponen una resistencia menor o prdida de carga en fluidos de alta viscosidad y permiten ser reutilizados tras algn proceso de regeneracin o limpieza aunque su rendimiento y eficacia disminuye progresivamente.Otro material de frecuente utilizacin es el empleado para los medios con base de fibras de papel o celulosa reforzada que representan un coste menor pero resultan de menor eficacia que los sintticos.Adems del medio filtrante, se emplean diferentes materiales para construir el ncleo del filtro, en torno al cual se desarrolla el medio, capas de soporte y refuerzo para aumentar su resistencia o propiedades dinmicas o el cerramiento que le protege de deformaciones.Las juntas o asientos permiten asegurar el ajuste necesario del filtro a su carcasa o contenedor de manera a asegurar la mxima estanqueidad del dispositivo.2. CARCASALa carcasa del filtro se compone en los filtros de presin, de retorno o de recirculacin de una cabeza conectada de manera permanente a las lneas de conduccin del fluido en el circuito. En su interior, la cabeza puede alojar una vlvula de derivacin oby-passque permite el paso libre de fluido en caso de colmatacin del elemento filtrante. La cubeta del filtro es otro componente de la carcasa y permite albergar el cuerpo del elemento filtrante. Si se instala en una configuracin en T y posicin vertical hacia arriba, la cubeta se cierra en su extremo por una tapa mientras que en una configuracin en L, como el caso de los filtros de retorno sumergidos en el depsito, se puede acceder al elemento por una tapa adaptada a la cabeza del filtro. En ciertos modelos llamadosspin-on, comunes a los motores de automocin, la cubeta es tambin un componente desechable al contener el propio medio filtrante

3. DISPOSITIVO DE CONTROLMediante canales internos que entran en contacto con el fluido a la entrada y a la salida del sistema, en la cabeza se instala el dispositivo de control de saturacin por medida de la presin diferencial. La misin del dispositivo es la de advertir del momento de sustitucin del elemento filtrante ya que a medida que aumenta la retencin de slidos, aumenta la prdida de carga.Estos dispositivos pueden ser desde un simple manmetro hasta conjuntos electrnicos que registran la variacin de presin con el tiempo.4. VLVULASEl sistema se completa por diversas vlvulas o llaves que permiten aislar el filtro para su manutencin o prevenir los efectos asociados a las variaciones de presin. La vlvula deby-pass, normalmente alojada en la cabeza o la vlvula antirretorno se emplean para evitar el golpe de ariete. Otras vlvulas permiten el purgado de aire o el vaciado de la cubeta. Accesoriamente, pueden incluirse vlvulas especiales para la toma de muestras del fluido.

FILTROS DE AIRE

Hay cuatro tipos principales de materiales usados para los filtros de aire mecnicos: papel, espuma,fibras sintticasy algodn.Los filtros de aire se encuentran en la mayora de sistemas de flujo de aire forzado (climatizacin). La eficacia de los filtros de aire en tales sistemas influye de forma significativa en la calidad del aire en el interior. El estndar recomendado por la industria de la construccin, as como las directrices de gobiernos como el de losEstados Unidos, recomienda el uso filtros de aire que cumplan unos requisitos mnimos. En los Estados Unidos, por ejemplo, elUnited States Department of Energyrecomienda unMinimum Efficiency Reporting Value,MERV(al espaol, "Valor de eficacia mnima a reportar") de 13 segn lo estipulado en el protocolo de ensayoASHRAE5.2.2-1999.,andLEEDadvises builders similarly.Mientras que la ASHRAE recomienda filtros de aire con un MERV de 6 o mayor para controlar las cantidades de polen, moho y polvo que alcanzan las bateras mojadas delevaporadoren los sistemas deaire acondicionado. Las bateras hmedas contaminadas con altos niveles de polen y polvo pueden favorecer el crecimiento de colonias de moho.Dado que la eficacia desciende bajo un determinado nivel de suciedad, los filtros requierenmantenimiento. Hay diferentes tipos de filtros disponibles para sistemas de climatizacin. Muchos de ellos son econmicos pero no muy eficientes. Muchos de los filtros ensamblados dentro de los conductos en los edificios para climatizacin estn hechos de fibra de vidrio cruzada. Estos filtros no son caros, son desechables, y estn disponibles en diferentes densidades y tamaos. Los filtros de baja densidad permiten un mayor flujo de aire, pero filtran menos suciedad. Por otro lado, los filtros de alta densidad retienen ms partculas pero permiten un flujo de aire menor y por ello se ensucian antes.Elpolistero la fibra de vidrio se usan frecuentemente para la fabricacin de filtros de aires. Ambos materiales son adecuados para temperaturas de hasta 120C, y su uso es comn en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. El polister y la fibra de vidrio pueden mezclarse con algodn u otras fibras para producir un amplio espectro de caractersticas del material. En algunos casos elpolipropileno, de menor tolerancia a altas temperaturas, se usa para mejorar laresistencia qumica. Unas diminutas fibras sintticas conocidas comomicrofibrasse usan en muchos tipos de filtros del tipoHigh Efficiency Particulate Air,HEPA(al espaol, "Aire de Partculas de Alta Eficiencia").

FILTROS DE AIRE PARA CABINAS DE VEHCULOS

El filtro de aire ms frecuente es un filtro de papel plegado situado en la entrada exterior de aire en el lado del pasajero. Algunos de estos filtros son de formas rectangulares y similares a los filtros del motor de combustin. Otros tienen una forma especfica para acomodarse al espacio disponible en las entradas de aire. Filtros de aire para la cabina obturados o sucios pueden reducir el flujo de aire de las salidas de ventilacin significativamente. Igualmente pueden introduciralrgenosen la corriente de aire de la cabina.

FILTROS DE AIRE EN MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

El filtro de aire de combustin evita que materias abrasivas penetren en elcilindro del motor, que pudieran provocar un desgaste mecnico o contaminacin delaceite del motor.La mayora de los vehculos coninyeccin de combustiblese sirven de un filtro de papel plegado de forma plana. El filtro suele instalarse dentro de un recipiente de plstico conectado al cuerpo de la vlvula de aceleracin por medio de un tubo de entrada.Los vehculos ms antiguos concarburadoro inyeccin de vlvula de aceleracin ntegra normalmente usan un filtro de aire cilndrico, de una altura de unos pocos centmetros y con un dimetro de entre 20 y 60 centmetros. El filtro se posiciona sobre el carburador o el cuerpo de la vlvula de aceleracin, normalmente en un contenedor de metal, o de plstico, que puede incorporar un conducto para proveer aire entrante fro o caliente, y asegurado con una cubierta de plstico.

Tamaos de tamiz

CONCLUSIONES

Con esta prctica logre aprender ms acerca del diverso funcionamiento que tienen las bombas, los compresores y los filtros. Existen gran variedad de ellos, para diversas operaciones que se realizan en diferentes situaciones dependiendo de uso para el cual lo necesites.La prctica consisti en conocer acerca del funcionamiento de los diferentes tipos de bombas, compresores y filtros, as como tener conocimiento acerca de sus diagramas de construccin, el rango de temperaturas, presiones y trabajo que cada tipo de elementos emplea.Con esto podemos darnos una mejor idea de cmo crear un sistema neumtico o hidrulico para poder llevarlas a la prctica en el laboratorio de computacin o en el laboratorio prctico. En lo personal me gusto hacer esta prctica ya que no conoca mucho acerca de los elementos que investigue y me parece muy interesante.

Bibliografa

http://www.sabelotodo.org/aparatos/bombasimpulsion.html http://www.quiminet.com/articulos/las-bombas-de-piston-sus-caracteristicas-y-aplicaciones-23519.htm http://quantum.cucei.udg.mx/~gramirez/menus/introduccion/compresores.html http://www.estrucplan.com.ar/Producciones/entrega.asp?IdEntrega=2834 Headquarters, Department of the Army (1997).Hydraulics, Field manual FM 5-499. Washington. Vickers Training Center hola (1993).Industrial Hydraulics Manual. Rochester Hills. Green Building Rating System - For Commercial Interiors Page 64 of 74