Dimensionamiento de Tanques

Los tanques de almacenamiento son la "batería" de tu sistema de aire comprimido. Bien dimensionados, estabilizan la presión, protegen equipos y mejoran la eficiencia.

Tipos de Tanques en el Sistema

                                    COMPRESOR
                                        │
                                        ▼
                            ┌───────────────────────┐
                            │    TANQUE HÚMEDO      │
                            │    (Wet Receiver)     │
                            │                       │
                            │  • Enfría el aire     │
                            │  • Separa condensado  │
                            │  • Estabiliza flujo   │
                            └───────────┬───────────┘
                                        │
                                        ▼
                            ┌───────────────────────┐
                            │      SECADOR          │
                            └───────────┬───────────┘
                                        │
                                        ▼
                            ┌───────────────────────┐
                            │    TANQUE SECO        │
                            │    (Dry Receiver)     │
                            │                       │
                            │  • Almacena aire seco │
                            │  • Absorbe picos      │
                            │  • Estabiliza presión │
                            └───────────┬───────────┘
                                        │
                                        ▼
                                  DISTRIBUCIÓN

El Tanque Húmedo

Por qué es Esencial

El aire sale del compresor caliente y saturado. El tanque húmedo:

1. Permite que el aire se enfríe
2. Condensa ~60-70% del agua
3. Protege al secador de sobrecargas

Dimensionamiento del Tanque Húmedo

Regla tradicional:

$$V_{húmedo} = 1 \text{ galón por CFM de capacidad}$$

Fórmula más precisa:

$$V_{húmedo} = \frac{Q_{cfm} \times t_{enfriamiento}}{7.48}$$

Donde $t_{enfriamiento}$ = 1-3 minutos típico

Capacidad Compresor	Tanque Húmedo Mínimo
25 CFM	25-50 galones
50 CFM	50-100 galones
100 CFM	100-200 galones
250 CFM	250-500 galones
500 CFM	500-1,000 galones

El Tanque Seco (Principal)

Funciones del Tanque Seco

    DEMANDA                          SUMINISTRO
        │                                │
   ─────┴─────                      ─────┴─────
  /           \                    /           \
 │    PICOS    │                  │  COMPRESOR  │
 │   de corta  │◄────────────────▶│   entrega   │
 │   duración  │    TANQUE        │  constante  │
  \           /     SECO           \           /
   ───────────                      ───────────

  El tanque absorbe la diferencia entre demanda variable
  y suministro constante (o escalonado).

Fórmula Principal

$$V = \frac{Q \times t \times P_{atm}}{(P_1 - P_2)}$$

Donde:

• $V$ = Volumen del tanque (ft³)
• $Q$ = Demanda del evento (cfm)
• $t$ = Duración del evento (minutos)
• $P_{atm}$ = 14.7 psia
• $P_1$ = Presión inicial (psia)
• $P_2$ = Presión final mínima (psia)

Para galones, multiplica por 7.48.

Ejemplo

Evento: Máquina empacadora necesita 80 CFM extra por 30 segundos

• $Q$ = 80 cfm
• $t$ = 0.5 min
• $P_1$ = 115 psia (100 psig)
• $P_2$ = 105 psia (90 psig)

$$V = \frac{80 \times 0.5 \times 14.7}{(115 - 105)} = 58.8 \text{ ft}^3 = 440 \text{ galones}$$

Tabla de Referencia Rápida

Para eventos de 30 segundos con caída de 10 psi:

Demanda Extra (CFM)	Tanque Necesario (gal)
25	140
50	275
100	550
200	1,100
500	2,750

Dimensionamiento para Control de Compresor

Compresores Carga/Descarga

El tanque debe permitir ciclos de al menos 30 segundos cargado + 30 segundos descargado:

$$V_{mínimo} = \frac{Q_{compresor} \times t_{ciclo} \times P_{atm}}{(P_{carga} - P_{descarga})}$$

Presión
(psig)
  │
110├───┐     ┌───┐     ┌───    Presión de CARGA
  │    │     │   │     │       (compresor arranca)
  │    │     │   │     │
100├────┴─────┴───┴─────┴───    Presión de DESCARGA
  │                             (compresor para)
  │
  0└──────────────────────────▶ Tiempo
       30s   30s  30s  30s
      carga desc carga desc

    CON TANQUE ADECUADO: Ciclos largos, menos desgaste

Presión
(psig)
  │
110├─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐
  │  │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │     Ciclado rápido
100├──┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴──    = DESGASTE
  │
  0└──────────────────────────▶ Tiempo
     5s    5s   5s   5s

    TANQUE INSUFICIENTE: Ciclado excesivo

Regla para Compresores Carga/Descarga

$$V_{galones} \geq \frac{Q_{cfm} \times 60}{4 \times \Delta P}$$

Esto asegura un mínimo de 15 segundos entre cambios de estado.

Tanques para VSD

Los compresores VSD necesitan menos almacenamiento para control de presión, pero aún necesitan:

1. Tanque húmedo - Para protección del secador
2. Tanque seco reducido - Para eventos de muy alta demanda

$$V_{VSD} \approx 0.3 \times V_{carga/descarga}$$

Consideraciones de Instalación

Ubicación

    ╔═══════════════════════════════════════════════════════════╗
    ║                     CUARTO DE COMPRESORES                  ║
    ║                                                            ║
    ║  ┌──────────┐    ┌──────────┐    ┌──────────┐             ║
    ║  │COMPRESOR │    │COMPRESOR │    │COMPRESOR │             ║
    ║  │    #1    │    │    #2    │    │    #3    │             ║
    ║  └────┬─────┘    └────┬─────┘    └────┬─────┘             ║
    ║       │               │               │                    ║
    ║       └───────────────┴───────────────┘                    ║
    ║                       │                                    ║
    ║                       ▼                                    ║
    ║              ┌────────────────┐                            ║
    ║              │  TANQUE HÚMEDO │ ◄── Cerca de compresores   ║
    ║              │    500 gal     │     para minimizar tubería ║
    ║              └───────┬────────┘     caliente               ║
    ║                      │                                     ║
    ║                      ▼                                     ║
    ║              ┌────────────────┐                            ║
    ║              │    SECADOR     │                            ║
    ║              └───────┬────────┘                            ║
    ║                      │                                     ║
    ╚══════════════════════╬════════════════════════════════════╝
                           │
                           ▼
                  ┌────────────────┐
                  │  TANQUE SECO   │ ◄── Puede estar más lejos,
                  │   1000 gal     │     cerca de la demanda
                  └───────┬────────┘
                          │
                          ▼
                    A DISTRIBUCIÓN

Drenaje de Condensado

Todo tanque húmedo DEBE tener:

• Drenaje automático (temporizador o nivel)
• Válvula manual de respaldo
• Trampa de condensado

$$V_{condensado} \approx \frac{Q_{cfm} \times HR \times 0.5}{100} \text{ galones/hora}$$

Donde $HR$ = Humedad relativa ambiente (%)