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El aire comprimido es un componente vital en la producción de cemento. Entre los principales usuarios de aire comprimido se incluyen las cámaras de filtros, el aire de control y los sistemas de transporte.
Producción de cemento
La industria del cemento es una de las mayores consumidoras de aire comprimido, y probablemente pocas industrias la superan en diversidad de aplicaciones. La mayor parte del aire comprimido requerido en una planta de cemento se utiliza en el transporte. Casi todo el cemento se transporta desde los molinos de molienda hasta los silos de almacenamiento mediante bombas de aire comprimido.
Muchas plantas también utilizan el método de bombeo de aire comprimido para transportar el cemento desde los silos hasta las tolvas de empaquetamiento, para cargar y descargar vagones, y para cargar y descargar barcos y barcazas.
El polvo de los humos de los hornos, los derrames de empaquetamiento y el carbón pulverizado se gestionan con frecuencia de esta manera. En muchas plantas de proceso seco, las materias primas se transportan y mezclan para un control químico preciso de su composición mediante bombeo de aire comprimido y aireación. La mayoría de las plantas modernas emplean pulverizadores de aire en circuitos cerrados de molienda para controlar la finura del cemento y ahorrar energía. Circuitos similares se utilizan en plantas de proceso seco para la preparación de materias primas. Los ventiladores también sirven como colectores de polvo en casi todos los departamentos de una planta de cemento moderna.
Una planta de procesamiento químico tiene cientos de usos del aire comprimido, incluido el transporte neumático y el mantenimiento.
Plantas químicas
El aire comprimido se utiliza en toda la producción química y la gestión de procesos. Además, se emplean compresores en los procesos de mantenimiento y recubrimiento protector para mantener las plantas operativas de forma segura; se utilizan para verificar la presión de tanques y recipientes críticos tras las revisiones periódicas. Otras aplicaciones incluyen el transporte neumático, el aire de instrumentación y el accionamiento de actuadores neumáticos y dispositivos de mezcla.
Las tuneladoras de cara completa accionadas neumáticamente permiten una alta productividad en trabajos de tunelaje importantes.
Construcción
La construcción de carreteras, edificios, puentes y túneles probablemente representa en la mayoría de las operaciones de construcción y el aire comprimido proporciona la energía desde el inicio de la obra hasta su finalización.
El martillo rompedor de pavimentos fue una de las primeras herramientas neumáticas en generalizarse. Una persona con esta herramienta puede realizar el trabajo de 15 trabajadores con mazos y cinceles al cortar pavimentos de asfalto o concreto, o al demoler cimientos de concreto, muros de contención, pisos, tabiques y otras estructuras.
Herramientas similares equipadas con palas, excavadoras, cortadores de raíces, atornilladores y apisonadores son muy utilizadas para tareas más sofisticadas. La estructura de acero, esencial en toda construcción moderna, se une mediante remaches o pernos y tuercas, de los cuales se utilizan millones. Sea cual sea el tipo de fijación seleccionado, existen herramientas neumáticas disponibles para realizar la perforación, el escariado, el remachado o el montaje de pernos y tuercas en campo.
Perforación neumática en grupo en una cantera de piedra dimensional para una aplicación de precorte.
El aire comprimido también se utiliza para muchas operaciones auxiliares en la construcción, ya que es una fuente de energía versátil y de fácil acceso. Algunos usos incluyen perforación, elevación, bombeo, remachado, forjado y muchos otros. Las herramientas neumáticas tienen suficiente potencia para realizar tareas difíciles sin que el operador tenga que manipular un peso excesivo. No se sobrecalientan por el uso constante y requieren poco mantenimiento.
Rellenar excavaciones, apisonar tierra y hormigón, probar y calafatear tuberías, operar bombas de drenaje, cepillar tuberías para eliminar óxido, colocar marcadores metálicos en la carretera, cepillar superficies de hormigón, hincar tablestacas, construir cajones de hormigón, vertido de pilotes de hormigón, afilar taladros y cortar metales bajo el agua son trabajos para los que los contratistas utilizan herramientas y equipos neumáticos. Las aplicaciones típicas del aire comprimido mencionadas solo pueden sugerir la variedad de trabajos que el aire comprimido, como potencia versátil, puede realizar con éxito.
Industria informática
El desarrollo de computadoras ha propiciado un gran aumento de sus aplicaciones en toda la industria, tanto para el control de máquinas y procesos como para muchas empresas, hospitales e innumerables otras aplicaciones. La fabricación de chips y microchips en los que se basan estas computadoras se realiza en salas blancas, donde los compresores forman parte del equipo que mantiene una atmósfera controlada y prácticamente libre de polvo. El aire comprimido y el vacío se utilizan en el moldeo de los plásticos con los que se fabrican las carcasas de las computadoras.
Muchas herramientas neumáticas tienen aplicaciones en la fabricación de computadoras similares a las de otras industrias.
Producto de PVC a granel transportado neumáticamente a un silo de almacenamiento. La velocidad del aire necesaria para mantener el material en movimiento en los sistemas neumáticos convencionales depende del tamaño, la forma y el peso de las partículas, la flotabilidad, la fricción, la turbulencia y otros factores, y es difícil de determinar teóricamente. Si la velocidad del aire es lo suficientemente alta como para transportar el material horizontalmente, generalmente es más que suficiente para su elevación.
Transporte neumático
Los transportes neumáticos son de gran importancia en el campo de la manipulación de materiales. Los materiales pueden transferirse mediante aire a presión o vacío parcial, según la mejor manera de manipularlos en cada situación. En el sistema de presión, el compresor precede al sistema, mientras que en el sistema de vacío, lo sigue.
El transporte neumático es especialmente adecuado para muchos materiales a granel secos y de caudal libre que se manipulan mediante transportadores neumáticos de tuberías y para piezas que pueden colocarse en transportadores de tamaño y forma específicos, que se transportan mediante transportadores neumáticos tubulares.
Existen bombas para sólidos, esclusas de aire, tanques de soplado y muchas otras unidades disponibles para alimentar y airear los sólidos manipulados en los diversos sistemas, con presiones adaptadas a los requisitos de los sólidos, la distancia de transporte y otros factores. Un transportador de gravedad activado por aire depende del aire para fluidizar el sólido y mantenerlo fluidizado, de modo que se desplace por el tobogán únicamente por la fuerza de la gravedad.
Sistemas de transporte neumáticos versus mecánicos
Es difícil hacer una comparación única entre sistemas neumáticos y mecánicos. Para distancias de transporte cortas, el transportador mecánico suele ser más económico, pero a medida que aumenta la longitud, los sistemas neumáticos se vuelven relativamente más favorables.
El consumo de energía también es mayor para los sistemas neumáticos. Sin embargo, estos costos a menudo son menos importantes que el ahorro en costos de producción que puede resultar del transporte neumático. La confiabilidad, el bajo costo de mantenimiento y la eliminación de derrames son factores a considerar. La principal ventaja del transporte neumático es su flexibilidad.
Los materiales pueden transportarse por esquinas, a través de paredes o, literalmente, por cualquier lugar donde haya una tubería, evitando obstrucciones que serían graves en el transporte mecánico. La seguridad y la limpieza también son importantes en ciertos casos. Con un suministro de aire de capacidad suficiente, la mayoría de los transportadores neumáticos son autolimpiables. Tanto los transportadores neumáticos como los transportadores mecánicos tienen usos exclusivos de cada uno. Sin embargo, existen áreas en las que los usuarios pueden beneficiarse de un estudio detallado de ambos tipos.
La neumática permite accionar herramientas dentales de forma rápida y eficiente.
Dental
Los tornos neumáticos de alta velocidad han reducido considerablemente el dolor asociado con las intervenciones dentales y funcionan con una turbina de aire y giran a velocidades que a veces superan las 200.000 rpm, lo que permite un corte más rápido. Para eliminar el calor, se rocía la zona sensible con una neblina de aire y agua. Para mantener el espejo limpio, un pequeño motor de aire lo hace girar tan rápido que la humedad se elimina por fuerza centrífuga. El vacío también elimina la humedad acumulada.
Fundición de metal
La inyección de metal fundido en las cavidades de las matrices se realiza generalmente de forma hidráulica, pero muchos auxiliares funcionan con aire comprimido. Pequeñas amoladoras neumáticas y llaves de impacto se utilizan para reparar y ensamblar matrices. Muchos dispositivos de recorte funcionan con aire o cuentan con embragues neumáticos. Las abrazaderas neumáticas se utilizan para sujetar las piezas fundidas durante las operaciones de acabado, y en etstas operaciones se utilizan ampliamente martillos de amolado y cincelado. La áreas de mantenimiento y logística también utilizan herramientas neumáticas.
Destilerías
La energía neumática se utiliza ampliamente en las destilerías para el transporte de grano y malta. Todo el sistema de manipulación de grano puede depender de la energía neumática, desde el vagón de carga hasta el elevador de grano, el almacenamiento en la destilería, finalmente los propios procesos de producción.
Tintorerías y lavanderías
El aire comprimido es una de las principales fuentes de energía en las plantas de limpieza en seco. Las prensas de cuellos, camisas y prendas utilizan aire comprimido para presionar la ropa contra el compartimento calentado con vapor. Los quitamanchas rocían soluciones de limpieza con pequeñas pistolas de aire, y las tintorerías utilizan pistolas de aire para impermeabilizar alfombras y armarios. Muchos limpiadores de alfombras y tapicería consideran que la presión positiva del aire comprimido es el mejor método para eliminar la suciedad suelta. Las pieles limpiadas adquieren un aspecto “eléctrico” mediante un breve chorro de aire comprimido. Los filtros para la recuperación de disolventes de limpieza utilizan aire comprimido para expulsar el gas y aglomerar los residuos, lo que facilita su manejo. La pelusa de algodón, que representa un peligro de incendio en las lavanderías, se elimina fácilmente mediante la limpieza periódica del edificio con líneas de aire que llegan hasta el techo y debajo de las máquinas.
En las lavanderías comerciales que atienden a la industria hotelera, los chorros de aire comprimido limpio y seco son esenciales para lograr pliegues impecables en la ropa de cama, manteles y delantales de cocina de hoteles.
Productos Eléctricos
En realidad, no se trata de una sola industria, sino de un grupo de industrias que abarca desde instrumentos diminutos hasta una amplia gama de equipos de comunicación y generadores eléctricos gigantes. Sería extremadamente difícil evaluar los cientos de aplicaciones en las que el aire comprimido facilita la fabricación de productos eléctricos, tanto en procesos como en servicios de energía.
El vacío es indispensable para la producción de lámparas y tubos de vacío. Al mismo tiempo, también es mediante la energía neumática que se accionan y controlan los diversos movimientos de los equipos automáticos utilizados para la fabricación de bombillas.
Algunas máquinas eléctricas están protegidas contra los efectos corrosivos de la atmósfera en la que deben operar mediante impregnación mediante una secuencia de vacío y compresión. Los destornilladores neumáticos se utilizan a menudo en operaciones de ensamblaje, al igual que herramientas especializadas como las herramientas para enrollar cables y las máquinas de cortar y pelar cables. Estas últimas se han automatizado mediante controles neumáticos para que una placa de circuito pueda programarse y cablearse automáticamente. Las máquinas de soldadura por fusión también funcionan con aire comprimido.
Fotos: Kaeser Kompressoren, Strandret en Freepik.com. Fanjianhua en Freepik.com. Freepik.com. Albagsamx.com. rock-drill-bits.com.
Fuente de información: Compressed Air & Gas Handbook. Chapter 1 compressed air applications Industry´s 4th Utility.
CAGI-Compressed Air & Gas Institute
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