Vistas: 0 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2024-12-11 Origen: Sitio
El aire que sale de un compresor está caliente, sucio y húmedo, lo que puede dañar y acortar la vida útil de los equipos posteriores, incluidas válvulas, cilindros y herramientas neumáticas. Por eso, antes de que el aire comprimido salga del sistema, se debe limpiar y lubricar. ¡Ahí es donde entra en juego un FRL! Un FRL combina un filtro, un regulador y un lubricador en un solo componente para mantener los sistemas de compresores de aire en óptimas condiciones de funcionamiento.
1. ¿Qué es un FRL en un sistema neumático?
2. ¿Cómo funciona una unidad FRL??
3. ¿Tipos de unidades FRL ?
4. Cómo elegir los componentes FRL adecuados?
Un FRL tiene tres componentes principales:
filtro de aerolínea
Regulador de presión
Lubricador
Cada componente tiene su función y respalda el sistema compresor de aire más grande. Explicaremos más sobre estos roles en las siguientes secciones.
Un filtro de línea de aire limpia el aire comprimido. Cuela el aire, atrapa partículas sólidas (polvo, suciedad, óxido) y separa los líquidos (agua, aceite) en el aire comprimido. Los filtros se instalan en la línea de aire aguas arriba de reguladores, lubricadores, válvulas de control direccional y dispositivos impulsados por aire, como cilindros y motores neumáticos.
Los reguladores de presión reducen y controlan la presión del aire en sistemas de aire comprimido, incluidos. Los reguladores también se denominan frecuentemente PRV (válvulas reductoras de presión).
De manera óptima, un regulador de presión mantiene una presión de salida constante independientemente de las variaciones en la presión de entrada y los requisitos de flujo aguas abajo. En la práctica, la presión de salida está influenciada por variaciones en la presión primaria y el flujo.
Los reguladores de presión se utilizan para controlar la presión para:
herramientas neumáticas
cerbatanas
Equipo de medición de aire
Cilindros de aire
Cojinetes neumáticos
motores neumáticos
Dispositivos de pulverización
Sistemas fluídicos
Válvulas lógicas de aire
Sistema de lubricación en aerosol
La mayoría de las otras aplicaciones de energía fluida
Los reguladores de uso general están disponibles en tipos con o sin alivio. Los reguladores de alivio se pueden ajustar de alta presión a baja presión. Incluso en una situación sin salida, aliviar los reguladores permitirá que se agote el exceso de presión aguas abajo. Este alivio de presión provoca un fuerte silbido que es perfectamente normal.
Los reguladores sin alivio que estén ajustados de manera similar no permitirán que se escape la presión aguas abajo. En lugar de ello, será necesario liberar el aire atrapado de alguna otra manera, por ejemplo, accionando una válvula aguas abajo.
Se deben determinar los requisitos de flujo y presión del equipo aguas abajo para dimensionar adecuadamente el regulador correcto para la aplicación.
Un lubricador agrega cantidades controladas de aceite para herramientas a un sistema de aire comprimido para reducir la fricción de los componentes móviles. La mayoría de las herramientas neumáticas, cilindros, válvulas, motores neumáticos y otros equipos impulsados por aire requieren lubricación para prolongar su vida útil.
El uso de un lubricador de línea aérea resuelve los problemas de demasiada o muy poca lubricación que surgen con los métodos de lubricación convencionales, como una pistola de engrase o aceite. Los lubricadores de línea aérea también suministran el tipo de lubricante adecuado para las herramientas utilizadas.
Una vez ajustado el lubricador, el equipo neumático recibe una cantidad de lubricante medida con precisión. El único mantenimiento requerido es una recarga periódica del depósito del lubricador.
Agregar lubricación a un sistema también 'elimina' los aceites del compresor que viajan a través del sistema en forma de vapor. Los aceites minerales agregados al sistema evitan la acumulación de aceite sintético del compresor en los componentes del sistema. Cuando no se utilizan lubricadores en un sistema, se debe instalar un filtro coalescente para eliminar los aerosoles de aceite del compresor.
Los requisitos de flujo aguas abajo determinan el tamaño de los lubricadores. Por lo tanto, es importante analizar el uso del flujo de aire y luego elegir un lubricador después de decidir cuánto flujo de aire se necesita.
Paso 1: Filtración
En primer lugar, el aire entrante pasa a través de un filtro que elimina sustancias como partículas de polvo, suciedad y humedad. El elemento filtrante retiene partículas sólidas, mientras que un separador elimina las gotas de agua. Estos componentes sólo se pueden conservar si se deja pasar aire limpio y seco.
Paso 2: Regulación de la presión
Desde allí, el aire filtrado pasa al regulador, que lo mantiene a un nivel de presión constante en todo momento. Esto se hace para que se realicen los ajustes necesarios debido a las fluctuaciones, manteniendo así la presión de salida en su valor óptimo de acuerdo con la necesidad de las herramientas/máquinas neumáticas en particular. Un operador necesita mantener una presión constante si se pretende realizar una operación precisa de la herramienta o la máquina.
Paso 3: Lubricación del aire
En el último paso, el aire ingresa a un lubricador, donde se mezcla con aceite, formando una pomada brumosa (Westbrook). Cuando se engrasan con aceite, las superficies deslizantes tienen menos posibilidades de encontrar fuerzas de fricción y actividades de desgaste que pueden provocar efectos de sobrecalentamiento. Hace que la neumática frl sea más longeva.
Esto mejora la eficiencia al minimizar los requisitos de mantenimiento y mejorar el rendimiento del sistema al limpiar el aire comprimido en los sistemas neumáticos, regularlo y agregar lubricantes al sistema.
Las unidades FRL están presentes en dos combinaciones posibles: unidades FL y unidades RL. Discutamos uno por uno;
Propósito general
Coalescente (eliminación de aceite)
Eliminación de vapores
Los filtros de uso general eliminan el agua y las partículas, los filtros coalescentes eliminan el aceite y los filtros de eliminación de vapor eliminan el vapor y el olor del aceite.
Los lubricadores de líneas aéreas vienen en uno de dos tipos:
Niebla de aceite
Microniebla
Los lubricadores de línea aérea Oil-Fog se utilizan en aplicaciones simples y de servicio pesado, como herramientas individuales, cilindros y válvulas. Los lubricadores Micro-Fog se utilizan para aplicaciones con más de un punto de lubricación, o varios cilindros o válvulas.
En los lubricadores de niebla de aceite, todas las gotas de aceite visibles en el visor se agregan directamente al flujo de aire, lo que resulta en gotas de aceite relativamente grandes que pasan aguas abajo.
En los lubricadores de microniebla, las gotas de aceite visibles en el visor se atomizan y se acumulan en el área situada encima del aceite en el recipiente. Las partículas más pequeñas y ligeras son atraídas por el flujo de aire y pasan corriente abajo. Como resultado, sólo el 10% de las gotas de aceite visibles en el visor suelen pasar aguas abajo.
El aire comprimido es limpio, fácil de conseguir y fácil de usar, pero puede ser la forma de energía más cara en su aplicación si se desperdicia. Los ajustes de presión no regulados o inadecuados pueden provocar una mayor demanda de aire comprimido, lo que resulta en un mayor consumo de energía.
La presión excesiva también puede aumentar el desgaste del equipo, lo que resulta en mayores costos de mantenimiento y una vida útil más corta de la herramienta. Una regla general establece que cada aumento de 2 psig en la presión operativa agrega un 1% al costo de energía de compresión.
Los FRL (filtros, reguladores y lubricadores) en el punto de uso son necesarios para garantizar que cada herramienta o proceso reciba un suministro limpio y lubricado de aire comprimido a la presión adecuada para proporcionar el máximo rendimiento.
La confiabilidad es una de las razones más importantes para utilizar aire comprimido y la filtración adecuada es la clave para maximizar la confiabilidad y la longevidad. Desafortunadamente, el aire comprimido puede transportar agua condensada, restos de aceite de los compresores, impurezas sólidas (incrustaciones de tuberías y óxido) generadas dentro de las líneas aéreas y otras partículas de desgaste del aire ambiente. Estos contaminantes pueden causar problemas en cada punto de uso y deben eliminarse instalando filtros adecuados.
El tamaño de las partículas contaminantes se mide en micrómetros (μm), lo que representa una millonésima de metro o 0,000039 de pulgada. Los filtros se clasifican según el tamaño mínimo de partícula que atraparán sus elementos. Por ejemplo, aunque los filtros de 40 a 60 µm son adecuados para proteger la mayoría de las aplicaciones industriales, muchos filtros de punto de uso tienen una clasificación de 5 µm. Tenga en cuenta que las clasificaciones más finas aumentan la caída de presión a través del filtro, lo que equivale a mayores costos de energía para comprimir el aire.
Por ejemplo, los filtros más finos se obstruyen más rápidamente, lo que también aumenta la caída de presión. (En otras palabras, si bien los filtros más finos de lo necesario no dañan los componentes posteriores, afectarán negativamente el costo operativo del sistema de aire).
Muchos fabricantes de filtros definirán la pérdida de presión esperada y la capacidad de retención de suciedad utilizando curvas relacionadas con la presión y el flujo. Por lo tanto, los filtros de eliminación de partículas deben seleccionarse basándose en la caída de presión aceptable y el tamaño de la conexión de la tubería.
Una caída de presión típica a través de dichos filtros sería de entre 1 y 5 psig. Por lo tanto, un filtro de mayor tamaño producirá menos pérdida de presión inicial y proporcionará una vida útil más larga que un filtro más pequeño con las mismas clasificaciones de eliminación.
La mayoría de los filtros de punto de uso afirman que eliminan el agua condensada, generalmente a través de un separador ciclónico en su extremo de entrada. Sin embargo, la eficiencia de eliminación de agua de dichos filtros depende en gran medida de la velocidad del aire entrante. Por lo tanto, estos filtros deben coincidir con el flujo de aire previsto, en lugar de con la caída de presión aceptable.
Si el filtro está destinado a eliminar la humedad, se debe proporcionar un drenaje automático de tipo flotador para eliminar periódicamente los líquidos acumulados en el recipiente del filtro. Generalmente, estos filtros tienen copas de policarbonato transparente, que permiten una fácil inspección visual del nivel del sumidero.
Numerosos productos químicos pueden atacar este material plástico y solo funciona bien a presiones inferiores a 150 psig y temperaturas entre 40° y 120° F. Si el filtro puede estar sujeto a condiciones más allá de esos límites, se requiere un recipiente de metal. También se necesita un recipiente de metal si el filtro se utiliza con lubricantes sintéticos para compresores, que a menudo contienen productos químicos nocivos para el policarbonato.
La mayor parte del aceite y algo de agua condensada en una corriente de aire comprimido estarán en forma de nieblas o aerosoles que pueden pasar a través de las aberturas de los filtros de aire estándar. El aire para instrumentos, pintura en aerosol y transporte de material a granel frecuentemente requiere eliminar dichas gotas, y los filtros de tipo coalescente lograrán este trabajo.
El arrastre de aerosol a través de dichos filtros se expresa comúnmente como partes por millón (ppm) de aceite versus aire en peso y varía de 1 a tan solo 0,01 ppm. Los filtros coalescentes suelen estar clasificados para eliminar aerosoles que son sustancialmente más pequeños que el tamaño nominal de la partícula sólida más pequeña que sería capturada. Algunos modelos ofrecen filtración de doble etapa; el primero elimina partículas sólidas para proteger el elemento coalescente en la segunda etapa.
Debido a que todos los filtros coalescentes crean una restricción más significativa al flujo de aire, las pérdidas de presión serán mayores que las de los filtros de aire comprimido convencionales. Los filtros coalescentes tienen una caída de presión inicial (o seca) y una caída de presión de trabajo (o saturada) basada en la presión y el caudal. Por lo tanto, la eficacia de eliminación efectiva de dichos filtros depende significativamente de la velocidad del aire que pasa a través del conjunto de filtro.
Elija un filtro coalescente según el arrastre de aceite aceptable, el caudal de aire esperado y el tamaño de la conexión de la tubería. Por ejemplo, un filtro coalescente de 0,1 ppm normalmente tendrá una caída de presión limpia y húmeda de entre 2 y 5 psig. Un filtro de alta eficiencia con una capacidad nominal de 0,01 ppm puede provocar una reducción de hasta 10 psig una vez que se moja o se satura por completo durante el servicio.
Una vez que se determina una presión de funcionamiento mínima adecuada para cualquier aplicación de aire comprimido, es esencial suministrar el aire a una presión constante, independientemente del flujo aguas arriba y las fluctuaciones de presión. Por lo tanto, es fundamental instalar el regulador o la válvula reductora de presión adecuados en la línea de aire.
Los reguladores de aire son válvulas especiales que reducen la presión de suministro al nivel requerido para el funcionamiento eficiente de los equipos neumáticos posteriores. Un filtro instalado aguas arriba protegerá los conductos internos del regulador contra daños.
Hay varios tipos de reguladores de aire y el tipo más simple utiliza una válvula estilo asiento desequilibrada. Este diseño incorpora un resorte de ajuste, no tiene una cámara de diafragma separada y no tiene alivio. Al girar el tornillo de ajuste se comprime el resorte, lo que obliga al diafragma a moverse, empujando así un obturador para descubrir un orificio.
A medida que la presión aumenta aguas abajo, actúa en la parte inferior del diafragma, equilibrándose con la fuerza del resorte. El asiento estrangula la apertura del orificio para restringir el flujo y producir la presión aguas abajo deseada. Un resorte debajo del asiento asegura que la válvula se cierre completamente cuando no existe flujo. Este es el tipo de regulador de aire más económico.
Los reguladores más grandes y caros incorporan una cámara de diafragma separada con un tubo aspirador expuesto a la presión de salida. Segregar el diafragma del flujo de aire primario minimiza sus efectos abrasivos y extiende la vida útil de la válvula.
A medida que aumenta el flujo a través de este regulador, el tubo aspirador crea una presión ligeramente menor en la cámara del diafragma. Como resultado, el diafragma se desvía hacia abajo y abre el orificio sin reducir significativamente la presión de salida.
El efecto es el mismo que aumentar la configuración de ajuste. Por lo tanto, este estilo de regulador tiene una caída mínima (caída de la presión de salida) a medida que varía la presión de suministro. La siguiente tabla compara cómo se produce esa variación con un diafragma pequeño y uno grande.
Los diafragmas más grandes de estos reguladores mejoran la respuesta y la sensibilidad. Sin embargo, a medida que el flujo de descarga a través del regulador aumenta en todo su rango, la presión de salida cae. Por lo tanto, el ajuste de la presión de salida deseada del regulador debe realizarse en condiciones de flujo típicas.
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Presión de suministro en diafragmas pequeños versus grandes
Flujo en scfm de diafragmas pequeños versus grandes
Otro tipo de regulador incorpora un asiento equilibrado, pero por lo demás tiene la misma construcción general que la versión de diafragma separado. Tiene un orificio significativamente más grande para permitir un mayor flujo de aire. El asiento tiene una presión equilibrada para mantener una buena estabilidad. Por lo tanto, los efectos de las fluctuaciones de la presión de salida se anulan, lo que mejora la sensibilidad y la respuesta y reduce la caída.
Finalmente, los reguladores de precisión a menudo emplean varios diafragmas aislados que actúan contra válvulas de aleta y boquillas en un principio de equilibrio y normalmente se fabrican en capacidades de flujo limitadas con puertos de conexión más pequeños.
Para seleccionar el mejor tipo de regulador para una aplicación específica, primero es necesario elegir entre estos estilos. Los minireguladores suelen ser del tipo de acción directa y sin alivio, mientras que la mayoría de los reguladores estándar pertenecen al estilo de cámara de diafragma separada con alivio automático.
La siguiente consideración es la presión primaria (suministro no regulado) versus la presión secundaria (salida) deseada.
Finalmente, se debe seleccionar el caudal de aire deseado. Los tornillos de ajuste están disponibles en dos estilos: un tipo en T con bloqueo resistente a manipulaciones o un tipo con perilla de plástico con bloqueo a presión. La primera es mejor cuando se establece una presión operativa fija una vez y se deja sola.
Sin embargo, el estilo de perilla ajustable (bastante común en los FRL modulares) es la opción correcta para uso general, donde la presión de operación se puede ajustar sin herramientas. Los reguladores también se definen por el tamaño del cuerpo (clasificación de flujo del orificio) y el tamaño de la conexión.
Aunque varios modelos pueden parecer aceptables para cualquier flujo de aire y presión determinados, un regulador de cuerpo más grande producirá una mejor sensibilidad de ajuste y menos caída que un modelo de cuerpo más pequeño bajo el mismo conjunto de condiciones operativas.
Un manómetro de salida es esencial, aunque muchos fabricantes lo ofrecen frecuentemente sólo como opción. Los soportes de montaje son otra opción útil.
Muchos componentes de sistemas neumáticos y herramientas neumáticas funcionan mejor cuando se lubrican con aceite. La inyección de una neblina de aceite en la corriente de aire puede lubricar continuamente válvulas, cilindros y motores neumáticos para un funcionamiento adecuado y una larga vida útil.
Es importante ubicar el lubricador en último lugar en la tubería para garantizar que la cantidad correcta de lubricación llegue a cada dispositivo. Muy poco aceite puede provocar un desgaste excesivo y provocar fallos prematuros. Por otro lado, el exceso de aceite en la tubería es un desperdicio y puede contaminar el área circundante cuando el aire de escape saca el aceite de las herramientas y válvulas.
La lubricación intermitente puede ser la peor condición de todas porque la película de aceite puede secarse y formar lodo o barniz en las superficies internas del equipo.
Los lubricadores de líneas aéreas miden el aceite desde un depósito hacia la corriente de aire en movimiento; A medida que el aire a alta velocidad pasa a través de un venturi, aspira el aceite hacia arriba y a través de un capilar, luego lo gotea en la corriente de aire.
El aire en movimiento descompone el aceite en una niebla (gotitas pequeñas) o niebla (gotitas más grandes) y lo transporta corriente abajo hasta el dispositivo impulsado por aire. En un lubricador típico, todo el aire pasa a través del venturi durante condiciones de bajo flujo.
En condiciones de flujo más alto, se abre una válvula de derivación accionada por resorte para dirigir el exceso de flujo alrededor del venturi a un punto aguas abajo donde se reincorpora al flujo lubricado. Una válvula de ajuste manual establece la tasa de goteo de aceite y una mirilla permite al operador monitorear la salida. Un tapón de llenado proporciona acceso para rellenar el depósito, a menudo hecho de policarbonato. Las mismas precauciones sobre el policarbonato se aplican a los lubricadores que a los filtros de aire.
Los lubricadores suelen tener un rango de flujo mayor que un regulador o filtro de tamaño equivalente, pero su caída de presión aumenta bastante rápidamente a medida que aumenta el flujo.
La pérdida de presión estándar aceptable para un lubricador es de 3 a 7 psig. Los lubricadores generalmente se seleccionan según el tamaño de la conexión de la tubería, la capacidad del depósito de aceite y la pérdida de presión permitida frente al caudal. Muchos fabricantes publican un caudal mínimo para que el venturi funcione correctamente.
Recuerde tener en cuenta esta pérdida adicional de presión aguas abajo al configurar el regulador de presión. Ajústelo a la presión de uso deseada más la pérdida (caída) del lubricador.
La innovadora tecnología de un solo toque de WAAL ahorra tiempo debido a la fácil instalación de accesorios de aire y componentes de control de flujo. Aparte de esto, ofrecemos muchos tamaños de unidades FRL que puede elegir según su aplicación.
¡Está bien! Además de las unidades FRL ya preparadas, puedes personalizarlas según tus necesidades y presupuesto.
Bienvenido a cualquier pregunta o consulta, no dude en contactarnos.
