Sistemas de Potencia Fluida: Componentes Clave y Funcionamiento

Ventajas e Inconvenientes de los Sistemas de Potencia Fluida

Ventajas

• Accionamiento a velocidad variable: Permite la regulación del caudal (Q) o, con bombas y motores, variar la velocidad.
• Reversibilidad y la protección mediante válvulas de seguridad.
• Posibilidad de arrancar y parar en carga, así como un control con gran precisión de grandes fuerzas.
• Bajo mantenimiento y la posibilidad de transmitir potencia a distancia en ambientes con riesgo de explosión.

Inconvenientes

• No es aplicable a pequeñas fuerzas.
• Temperatura de operación limitada.
• Componentes de precisión son caros.
• Alta contaminación y fugas en el fluido hidráulico.
• Circuitos difíciles de calcular.

Tratamiento del Aire Comprimido

El aire comprimido es una fuente de energía versátil, segura, cómoda y ampliamente utilizada en la industria.

Se pueden conseguir ahorros de entre el 10% y el 30% de la potencia consumida por el compresor con pequeñas inversiones destinadas a:

• Mejorar la eficiencia energética.
• Tratamiento adecuado de las necesidades del aire comprimido.
• Optimizando la generación del aire comprimido.

El aire en el estado natural en el que es aspirado por el compresor no siempre es apto para su uso en este tipo de instalaciones. La humedad y las partículas en suspensión son los principales problemas. También otros elementos contaminantes como polvo, dióxidos de azufre u hollín. Para que el agua e impurezas no sean transportados por la red de conductos, se realizan unas operaciones de preparación y tratamiento, que consisten en bajar a niveles aceptables el contenido en agua y aceite y la eliminación de impurezas.

Secadores

Existen diversos secadores para eliminar el exceso de humedad de la instalación. La humedad nos puede causar oxidación de los elementos mecánicos, desgaste prematuro, obstrucción parcial o total, etc.

Tipos de Secadores

Secadores Pasivos

No consumen energía. Suelen utilizarse en instalaciones en las que el caudal requerido es pequeño y no hay una gran cantidad de condensados.

• Separador ciclónico.
• Absorción.
• Secadores químicos.

Secadores Activos

Utilizados cuando el caudal es mayor que el permitido en los pasivos. El consumo energético es mayor. Se utilizan métodos de secado más potentes (intercambiador/secador).

• Condensación.
• Adsorción.
• Secadores desecantes.

Compresores

Compresores Dinámicos (Soplantes)

Se utilizan para grandes caudales. Suelen ser utilizados en instalaciones de transporte neumático. Las presiones de trabajo son inferiores a 4 bares. En ellos el gas es acelerado en un rotor por fuerza centrífuga, descargando contra la voluta y finalmente conduciéndolo por el difusor. Suministran un caudal variable a presión constante.

• Rotativo-Centrífugo o Axial.

Compresores de Desplazamiento Positivo (Volumétricos)

Utilizados para presiones superiores a 5 bares.

Alternativos

• Para altas presiones y bajos caudales.

Rotativos

• Paletas: Bajas presiones.
• Tornillo: Presión y caudal medios.
• Lóbulos: Muy bajas presiones (fugas).

Actuadores Neumáticos

En los actuadores neumáticos, la energía del aire comprimido se convierte en energía mecánica mediante los actuadores lineales (cilindros) y los motores neumáticos o actuadores rotativos.

Actuadores Lineales

• Simple/Doble efecto.
• Cilindros de doble vástago.
• Cilindros tándem.
• Cilindro multiposicional.
• Cilindros de impacto.
• Cilindros de cable.
• Cilindros sin vástago.
• Cilindros rotativos.

Motores Neumáticos

• Motores neumáticos de émbolo o de pistones.
• Motores neumáticos de paletas.
• Motores neumáticos de engranajes.

Válvulas Reguladoras de Presión (VRP)

Las válvulas reguladoras de presión son los componentes que se encargan de adecuar la presión local en cada punto de la instalación al valor requerido de funcionamiento, manteniéndola constante. Suelen ser válvulas de 2 vías y pueden ser de acción directa o pilotada.

Tipos de Válvulas de Presión

Válvulas de Seguridad (Limitadoras)

• Válvulas de seguridad directas.
• Válvulas de seguridad pilotadas.

Válvulas Reguladoras de Presión

• Válvulas reductoras.
• Válvulas de secuencia.
• Válvulas de contrapresión.
• Válvulas de descarga.

Válvulas Reguladoras de Caudal (VRQ)

Estas válvulas modifican la velocidad.

• Reguladora de caudal constante.
• Reguladora de caudal compensada o no compensada.
• Solo regulan el flujo en un sentido de circulación (reguladora de caudal de salida variable).