Aire Comprimido en la Industria: Usos, Tratamiento y Normativas

¿Qué es el Aire Comprimido?

El aire comprimido es un gas incoloro, insípido e inodoro, compuesto por una mezcla de gases (78% nitrógeno, 21% oxígeno) sometido a presión mediante un compresor. Se utiliza como un medio para almacenar, transportar y transmitir energía, siendo fiable, seguro y sencillo. Es la cuarta forma de energía más importante, después del agua, el gas y la electricidad. Actualmente, más del 20% del consumo energético en la industria corresponde al aire comprimido.

Usos del Aire Comprimido en la Industria

El 90% de las industrias utilizan aire comprimido en sus procesos. Algunos ejemplos:

• Industria farmacéutica: aire exento de aceite.
• Sector automotriz: maquinaria de fabricación.
• Industria química: aire puro y estéril.
• Industria alimentaria: máxima pureza y limpieza.

Unidades de Medida en Instalaciones de Aire Comprimido

• Presión
• Caudal Volumétrico
• Potencia
• Temperatura
• Punto de rocío

Valores Normales

• Temperatura ambiente (0ºC)(273ºK) Presión atmosférica (cota 0) = 760 mm Hg (1,01325 bar) Humedad relativa del aire = 0%
• F.A.D (ISO 1217) - Temperatura ambiente (20ºC)(293ºK) Presión atmosférica (cota 0) = 760 mm Hg (1,01325 bar) Humedad relativa del aire = 0%

Tratamiento del Aire Comprimido

1. Depósitos

• Almacenan y distribuyen el aire comprimido.
• Reducen vibraciones y separan condensados.

Requisitos

• Fabricados según el Reglamento de equipos a presión.
• Inspecciones periódicas.
• Retimbrado.

2. Filtros

• Pre-filtros: eliminan las partículas más gruesas que son superiores a 1 micra y que pueden ser aspiradas por el compresor. Protegen a los secadores de aire comprimido.
• Post-filtros: Se instalan a continuación de los pre-filtros y su función es proteger los accesorios y los equipos que se instalan en la red de aire comprimido, así como los productos en cuya fabricación se utiliza el aire comprimido.
  • Filtros de coalescencia: poseen alta eficacia en el grado de filtrado eliminando partículas entre 0,01 y 1 micra, que es el grado habitual en la industria, y eliminan aceite hasta 0,1 mg/m³.
  • Filtros de carbón activo: Están basados en la adsorción y eliminan del aire de proceso vapores, olores y aceites hasta 0,003 mg/m³. Son muy utilizados en la industria farmacéutica y alimentaria.

Una pérdida de carga de 1 bar es el equivalente a un 8% de consumo de energía de un compresor.

3. Secadores

Frigoríficos

• Se emplean cuando es necesario que el suministro sea completamente seco.
• Principio de funcionamiento: Enfriamiento del aire.
• Sistema cerrado de refrigerante.
• Refrigerantes bajo potencial de calentamiento global.
• Punto de rocío +3 ºC.
• Alto rendimiento, mantenimiento reducido.
• Admite temperatura de entrada alta.
• 0% de pérdida de aire.

Adsorción

• Principio de funcionamiento: adsorción física.
• Material higroscópico (silicagel, alúmina activada, etc.).
• Formado por dos torres, una trabajando y la otra en recuperación.
• Punto de rocío -70 ºC.
• No admite Tª de entrada alta.
• Pérdidas de aire del 3 al 15%.
• Regeneración mediante:
  • Resistencia eléctrica.
  • Aire.
• Filtro de partículas a la salida.

4. Purgadores

Los sistemas de producción de aire comprimido generan importantes cantidades de agua que se deben purgar. Para ello, se deben instalar purgadores de drenaje a lo largo de la instalación.

Puntos de Condensación de Agua

• Post-enfriadores.
• Depósitos de aire.
• Secadores.
• Filtros.
• Puntos bajos de una red de distribución no tratada.

5. Separadores Agua-Aceite

En el aire comprimido se produce un condensado que consiste en una mezcla de agua (proveniente de la condensación del aire) y aceite (debido al paso del aire por el compresor). Estos equipos sirven para separar agua y aceite, de modo que posteriormente se pueda verter agua limpia a la red. Según el Real Decreto 60/2011 el aceite es una de las sustancias prohibidas de ser vertida al alcantarillado. Su incumplimiento y límites están regulados en la Ley de Responsabilidad Medioambiental 26/2007.

Redes de Distribución del Aire Comprimido

Materiales Utilizados

• Tuberías de aluminio.
• Tuberías de acero negro.
• Tuberías de acero inoxidable.
• Tuberías de polietileno.

Uniones

• Permanentes: soldado.
• No permanentes: unión con accesorios auxiliares, prensado, embridado, vitaulic.