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Centrales y servicios de energía
En ocasiones, se dispone de generadores accionados por turbinas de gas para satisfacer picos de demanda y emergencias. Estas unidades pueden entregar plena potencia en cuestión de minutos desde un arranque en frío. Para arrancar una turbina de gas, se suele utilizar aire comprimido para que la turbina alcance una velocidad a la que su propia energía pueda asumir el control al inyectar combustible en la cámara de combustión y encenderla. Se suele utilizar un compresor relativamente pequeño para cargar los depósitos de aire que suministran el aire de arranque. Los controles automáticos, predominantemente neumáticos, miden y regulan el combustible que se alimenta a las calderas y el tiro necesario para una combustión completa. Regulan el caudal de ácido y cáustico en la proporción adecuada con respecto al agua de reposición en un sistema cerrado. En muchas centrales, el uso de aire comprimido para el soplado de hollín también es muy importante para asegurar una buena transferencia de calor de la llama al agua o al vapor. Las herramientas neumáticas y los aparejos neumáticos se utilizan ampliamente para el montaje y calafateo de calderas, así como para su mantenimiento. Los condensadores, por ejemplo, pueden abrirse con llaves de impacto neumáticas y los tubos limpiarse con tapones neumáticos.
Taladro neumático en una operación de minería subterránea.
En las centrales nucleares, el uso del aire es muy similar al de las centrales de combustión, excepto en los relacionados directamente con el combustible. Sin embargo, existe una necesidad especial de aire. El reactor está encerrado en un escudo, y este, a su vez, está encerrado en una esfera hermética de acero. Para garantizar que no haya fugas a la atmósfera desde el interior de esta esfera, se mantiene una presión de aire en su interior. Cualquier caída de presión se detecta para poder tomar medidas correctivas de inmediato.
En las pruebas de fugas de una central nuclear, tanto en la construcción inicial como durante el proceso de revisión y mantenimiento, se emplean compresores portátiles libres de aceite. Sin embargo, cabe recordar que, por razones de seguridad, los recipientes a presión, al probar su resistencia, deben someterse a pruebas hidráulicas.
El aire comprimido y las herramientas neumáticas también son necesarios en las líneas de distribución. Las empresas de servicios públicos también utilizan compresores portátiles para trabajos de emergencia y en nuevas construcciones.
Los cilindros de aire operan las bombas de extrusión montadas en el ariete en una planta de litografía que suministra tinta de impresión a los tinteros de las prensas offset de cuatro colores. El aire comprimido proporciona energía a los actuadores de aire y a los controles de transporte.
Plantas de impresión y grafica
El aire comprimido se utiliza para limpiar la maquinaria, elevar las planchas de estereotipo, bombear agua y operar mesas de vapor y máquinas monotipo. Se utiliza para evitar que las etiquetas húmedas se manchen y para espolvorear las hojas recién impresas.
En la sala de impresión de huecograbado, se utiliza en el sistema de tensión de las prensas, las impresoras y las plegadoras, así como para el flejado automático del material impreso terminado. Las abrazaderas neumáticas facilitan el encintado y el atado. Las ventosas se utilizan en las prensas de alimentación, y un suave chorro de aire ondula el papel para facilitar la separación de las hojas. Las bombas de extrusión neumáticas suministran tinta de impresión en algunos tipos de prensas.
Canteras
El aire comprimido es la principal fuente de energía para la mayoría de las operaciones de canteras. En el servicio eléctrico, las canalizadoras de piedra, las perforadoras de roca y las perforadoras de tapón funcionan con aire comprimido. Los aparejos neumáticos mueven losas de piedra pesadas. En la herrería de la cantera, los martillos, las herramientas de afilado y otras herramientas de corte funcionan con aire comprimido.
Ferrocarriles
Los ferrocarriles diésel y eléctricos han descubierto que cientos de operaciones se pueden realizar mejor con herramientas y equipos accionados por aire comprimido. A lo largo de las vías, así como en talleres de vagones, instalaciones de mantenimiento y patios ferroviarios, esta vital industria realiza trabajos esenciales con aire comprimido. Algunas de las numerosas aplicaciones ferroviarias de las herramientas neumáticas incluyen la lubricación de locomotoras y operaciones generales de mantenimiento del material rodante, como la perforación, la alineación de ruedas, el escariado y el rectificado de superficies.
También existen numerosas aplicaciones en el mantenimiento de edificios y otras instalaciones fijas. Un amplio sistema de distribución de aire es una característica habitual del patio ferroviario. Una cuadrilla mecanizada de vías utiliza herramientas neumáticas para clavar clavos, excavar, rectificar rieles, apretar pernos, apisonar, extraer clavos y otras tareas, lo que permite realizarlas mucho más rápido que con métodos manuales.
Las grandes máquinas de apisonado neumáticas utilizan varias apisonadoras simultáneamente para apisonar el balasto a lo largo de la vía.
El vehículo de mantenimiento ferroviario utiliza aire comprimido para impulsar clavos sobre los rieles, así como herramientas de impacto para quitar pernos y sujetadores oxidados y difíciles de quitar.
En relación con el ferrocarril, quizás la aplicación más conocida y apreciada del aire comprimido sea el freno neumático. El sistema básico original se ha conservado con mejoras y adiciones modernas y todavía se utiliza en la mayoría de los ferrocarriles del mundo. El freno neumático es un ejemplo típico de muchas aplicaciones de aire comprimido, ya que el aire se utiliza para realizar varias funciones. El aire comprimido acciona los frenos de forma que todos se apliquen simultáneamente y controla su funcionamiento, permitiendo regular el frenado con precisión en un amplio rango de fuerza. El control remoto por aire se automatiza si la manguera del freno que va de vagón a vagón del tren se rompe en cualquier momento, una característica de seguridad excepcional. Los frenos neumáticos son relativamente sencillos, por lo que su mantenimiento es fácil y económico. Las experiencias positivas con los frenos neumáticos en el ferrocarril contribuyeron a su uso en camiones y autobuses. La mayoría de los vehículos pesados de este tipo están equipados con frenos neumáticos.
Plantas de refrigeración y de hielo
En este caso, las aplicaciones neumáticas incluyen la elevación de tanques de hielo y la carga de vagones, el bombeo y la aireación de agua mediante aire comprimido, la desincrustación de serpentines de condensadores y la limpieza de conductos de calderas con aire comprimido. Los compresores estándar con sellos especiales son esenciales para los sistemas de refrigeración mecánica.
Caucho
Los compresores son esenciales en el proceso de producción de caucho sintético. Los chorros de aire limpian los moldes de caucho. Pequeños taladros neumáticos limpian el orificio de ventilación en la pared del molde para liberar los gases del caucho caliente durante la vulcanización. Los pistones neumáticos presionan las carcasas sin vulcanizar para adaptarlas al contorno general de los neumáticos. También se utilizan para compactar el caucho crudo en los rodillos mezcladores.
Las temperaturas en las prensas de moldeo de caucho y las vulcanizadoras se controlan neumáticamente.
Plantas de tratamiento de aguas residuales
El sistema de lodos activados para el tratamiento de aguas residuales utiliza aire comprimido para transportar materiales y agitar suavemente las aguas residuales en tanques de preparación, de modo que las partículas de grasa y aceite se coagulen. En tanques de aireación profunda, se utiliza aire comprimido para una agitación vigorosa que suministra oxígeno a las bacterias. Las aplicaciones típicas de las herramientas neumáticas son el calafateo de tuberías y la instalación de tablestacas. En el mantenimiento se utilizan martillos rompedores de pavimento y perforadoras de roca.
Las herramientas neumáticas juegan un papel fundamental en la reparación y el mantenimiento de barcos.
Buques
Las instalaciones a bordo incluyen compresores para plantas de separación de aire que producen oxígeno líquido y nitrógeno para su uso a bordo. Otros compresores suministran aire para el mantenimiento de los buques, la limpieza por chorro de vacío en el revestimiento y la limpieza de las bodegas de los buques de carga. Los controles neumáticos se utilizan ampliamente en los buques. Un ejemplo típico es el sistema que controla la propulsión diésel de remolcadores de puerto con dos hélices y dos motores de propulsión. Para una mayor flexibilidad operativa, el remolcador cuenta con un conjunto independiente de estos controles para cada motor. Esta configuración permite al operador del remolcador manejar el buque con mayor velocidad y facilidad desde el punto de mejor visibilidad. El aire comprimido se utiliza para arrancar motores diésel de propulsión y generadores.
Astilleros
El aire comprimido ha sido esencial desde hace mucho tiempo en la construcción y reparación de barcos. Las herramientas neumáticas han eliminado muchos pasos lentos y tediosos en la construcción naval. Los martillos neumáticos se utilizan para clavar clavos y puntas en la colocación de la quilla, ranurar placas antes de soldar, eliminar la cascarilla de soldadura, remachar y calafatear.
Las amoladoras neumáticas tienen innumerables aplicaciones para alisar superficies. La pulverización acelera la fase de pintura en la construcción naval a un ritmo 20 veces superior al logrado con el método de cepillado manual. Los escariadores y taladros neumáticos son importantes para los constructores navales. Dado que gran parte de su trabajo se realiza al aire libre, los constructores navales encuentran el aire comprimido especialmente práctico y útil para soplar nieve, lluvia o suciedad de sus áreas de trabajo. La comprobación de las costuras soldadas se facilita al soplar el agua acumulada a lo largo de las costuras. Los motores neumáticos, los aparejos y los elevadores se utilizan en diversas operaciones de construcción naval. El aire comprimido también se utiliza para operar diques secos.
Fotos: Kaeser Kompressoren, usertrmk en Freepik.com, Freepik.com, fanjianhua en Freepik.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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