COMPRESORES DE AIRE Y BOMBAS DE VACÍO Ing. Alirio Algarra Cadenas

Compresores de Aire y Bombas de Vacío En forma general, las bombas y los compresores cumplen la función de producir el movimiento de los fluidos desde un punto a otro de un sistema. La diferencia fundamental entre ambos esta en que las bombas succionan, generando una presión negativa, mientras que los compresores comprimen los gases, generando una presión positiva.

Presiones Positivas y Negativas Relación entre las diferentes presiones

Definiciones de las Presiones Presión Absoluta. Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Presión Atmosférica. Es la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg2 (101,35Kpa), disminuyendo estos valores con la altitud. Presión Manométrica. Son las presiones superiores a la atmosférica, que se mide por medio de un manómetro. Vacío. Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que normalmente se miden un vacuómetro o con un mano-vacuómetro.

Esquema Teórico de la Compresión del Aire

Sistemas de Aire Medicinal Para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire ambiental al valor de la presión trabajo deseada. Para que el aire comprimido tenga calidad médica, debe ser procesado en sitio, utilizando dispositivos diferentes al compresor propiamente dicho. Por lo tanto, no se puede hablar de compresores de aire medicinal sino de “Sistemas de Aire Medicinal”.

Calidad del Aire según la CGA En la norma CGA G-7.1 Grado CGA Uso Típico A Aire comprimido industrial. L Aire para dispositivos autocontenidos de respiración (tanques). D Aire respirable según OSHA. E Aire para dispositivos autocontenidos de respiración bajo el agua (tanques de buceo). J Aire especial para aplicaciones analíticas. N Aire médico según USP.

Requerimientos de la USP para el Aire Médico Ser d grado “N”. Concentraciones de oxígeno entre 19,5 y 23,5 %, usando nitrógeno para balancear. Sin aceite condensado a “Condiciones Normales”. Monóxido de carbono inferior a 10 ppm Sin olor. Dióxido de carbono inferior a 500 ppm. Dióxido de nitrógeno inferior a 2,5 ppm. Óxido nítrico inferior a 2,5 ppm. Dióxido de sulfuro inferior a 5 ppm.

Sistema de Aire Medicinal

Componentes de los Sistemas de Aire Comprimido Medicinal Compresores, duplex, sin aceite o libres de aceite. Unidades de post enfriamiento con drenaje automático y manual. Receptor de Aire Medicinal. Secadores de Aire Medicinal. Filtros de Aire Medicinal. Reguladores de Aire Medicinal. Alarma Local de Aire Medicinal. Arreglo de Tuberías y Redundancias. Potencia Eléctrica y Control. Toma de Aire del Compresor. Monitoreo de la Calidad del Aire Medicinal.

Sistema de Aire Medicinal

Tipos de Compresores De flujo intermitente (desplazamiento positivo) Reciprocantes De pistón De diafragma Rotatorios Paletas rotatoria (vanes) Sello líquido Tornillo Lóbulos De flujo continuo (dinámicos) Centrífugos Axiales Mixtos

Compresores de la NFPA Los compresores de aire medicinal serán diseñados para prevenir la introducción de contaminantes o líquido en la tubería por cualquiera de los siguientes métodos: Eliminación de aceite a todas las parte del compresor. Compresores reciprocantes provistos con una separación de la sección que contiene aceite de la cámara de compresión por medio de al menos dos sellos que creen un área abierta a la atmósfera que permita Inspección visual directa y despejada del eje de interconexión. Compresores de elemento rotatorio dotados con una cámara de compresión libre del aceite que provea lo siguiente: Separación de cada sección que contenga aceite de la cámara de compresión Visualización panorámica de la (s) abertura (s) de ventilación atmosférica, más cerca de cada sección que contenga aceite, que sea accesible para la inspección sin desarmar el compresor. Entrada del eje rotatorio en cada cámara de compresión en un punto que están sobre la presión atmosférica.

Compresores de Paletas Rotatorias

Esquema de un Compresores Reciprocantes

Compresor Reciprocante Quincy

Esquema de un Compresores de Sello Líquido

Compresor de Sello Liquido con Recirculación Total en configuración de Vacío

Compresores de Sello Líquido

Esquema de un Compresores Tipo Tornillo

Secadores de Aire El aire comprimido que sale de los compresores contiene una alta humedad, debiéndose procesar, a fin de lograr la calidad médica establecida en la normativa. Los secadores son unos de los dispositivos encargados de remover el vapor de agua suspendido en el aire comprimido. La NFPA establece que se debe monitorear el contenido de agua en el aire, activándose una alarma si el punto de rocío supera los 4 °C (39 °F).

Tipos de Secadores de Aire Secadores refrigerados. Son los más populares. Punto de rocío de 4 °C, con un mínimo de 0 °C. Generan señales de alarma con bajo flujo. Secadores desecantes regenerativos. Utilizan un tamiz molecular con afinidad por el vapor de agua. Punto de rocío de - 40 °C. Usan parte del aire procesado para regenerarse. Se dañan con el agua. Secadores por difusión. Tecnología emergente. Es un filtro de vida útil corta. Se dañan con el polvo.

Esquema de un Secador Refrigerado

Humedad Relativa del Aire

Secador Refrigerado Hankison

Esquema de un Secador Refrigerado Hankison

Esquema de un Secador Disecante

Secador Disecante Beacon Medical

Secador por Difusión

Comparación de Tecnologías de Secadores

Toma de Aire Fresco Los compresores de aire medicinal tomarán el aire fresco de una fuente de aire limpio ubicada donde no se anticipe ninguna contaminación de escapes de motores, ventilación de almacenamiento de combustible, descarga de sistemas de vacío médico - quirúrgico, partículas materiales u olores de cualquier tipo. La toma de aire para los compresores estará ubicada en exteriores encima del nivel de techo, a una distancia mínima de 3,05 m (10 pies) de cualquier puerta, ventana, tubería de escape, otra toma o abertura en el edificio y a una distancia mínima de 6,1 m (20 pies) sobre el nivel de circulación de calle.

Componentes de un Sistema de Vacío Dos o más bombas de vacío suficientes para servir la demanda máxima calculada con la bomba de vacío más grande fuera de funcionamiento. Medios automáticos para prevenir el flujo de contracorriente hacia los equipos inactivos. Una válvula de cierre u otro medio de aislamiento para aislar cada bomba sin pérdida de vacío en el sistema. Un receptor de vacío. Alarma Local de Vacío. Arreglo de Tuberías y Redundancias.

Sistema de Vacío de Paletas Rotatorias Ohio Medical

Sistema de Vacío de Sello Liquido con Recirculación Total

Sistema de Vacío de Sello Liquido con Recirculación Total Ohio Medical

Esquema de una Máquina de Anestesia

Evacuación de Residuos Anestésicos en Máquinas de Anestesia

Descarga de Vacío En exteriores, nunca en el interior del ambiente. Al menos 3.05 m (10 pies) de cualquier puerta, ventana, toma de aire u otras aperturas en edificios. A un nivel diferente del de las tomas de aire. Donde prevalezcan vientos, edificios adyacentes, la topografía u otras influencias que no permitirían desviar los gases de descarga de áreas habitadas o prevenir la dispersión de los gases de descarga. El final de la descarga de vacío será girado hacia abajo y protegido por medio de una malla u otro método contra la entrada de plaga, escombros o lluvia. Las mallas se fabricarán en materiales o compuestos no corrosivos.

Disposición de Desechos de Gases Anestésicos (DDGA) Fuente de vacío médico – quirúrgico. Productor dedicado. Presiones medias. Presiones bajas. Venturi.

Fuente de vacío médico – quirúrgico La fuente de vacío médico - quirúrgico del tipo médico. Los anestésicos inflamables u otros vapores inflamables serán diluidos por debajo del límite inflamable más bajo antes de ser descargados en el sistema de vacío médico - quirúrgico o las bombas de vacío deberán ser del tipo “sin aceite”. La fuente de vacío médico - quirúrgico será dimensionada para soportar el volumen adicional.

Configuraciones de Instalación

Productores de Vacío Si la DDGA es producida por un productor de DDGA dedicado con una potencia total mayor que 1 caballo de fuerza en total (ambos productores), lo siguiente será aplicado: Ubicarse siguiendo los mismos criterios aplicados a las centrales de vacío. La fuente de DDGA estará en interiores, en un área dedicada a equipo mecánico con todos los servicios requeridos. Ventilarse adecuadamente. Si la DDGA es producida por un productor de DDGA dedicado con una potencia total menor que 1 caballo de fuerza en total, se permitirá que la fuente de DDGA esté ubicada cerca de la (s) toma (s) servida (s).

Configuraciones de Instalación

Ubicación Los compresores, las bombas de succión y los productores de vacio pueden compartir el mismo local. La descarga de vacío no debe realizarse en el mismo ambiente.