Objetivo
Conocer el elemento vital de todo sistema neumático, el compresor. Saber con qué tipos se cuenta para seleccionar y utilizar los apropiados de acuerdo a las actividades a realizar en un proceso industrial. Conocer su funcionamiento, diferencias y propiedades para emplearlos adecuadamente y mantenerlos en óptimas condiciones de funcionamiento.
Función
Son la parte más importante del circuito neumático, ya que es en esta se produce el aire comprimido.
El compresor es una máquina o dispositivo que toma aire con unas determinadas condiciones y lo impulsa a una presión superior a la de entrada. También se puede definir como una máquina de funcionamiento alternativo o rotatorio que tiene por objeto la compresión de un fluido (aire) para utilizar su fuerza de expansión debidamente regulada y transmitida al lugar más idóneo.
Tipos
DE ÉMBOLO
Son muy baratos y flexibles en su funcionamiento, pero hacen bastante ruido. Permiten trabajar con caudales de diferentes magnitudes y con un amplio rango de relación de compresión.
- De pistón: El funcionamiento de este tipo de compresores es muy parecido al de un motor de un automóvil. Un eje, en el que va una manivela, acciona la biela que produce un movimiento alternativo en el pistón. Al bajar el pistón, entra aire por la válvula de aspiración. En ese momento la válvula de salida esta cerrada. Cuando el pistón desciende hasta el punto muerto inferior, las dos válvulas se cierran. En este momento comienza la compresión del aire que ha entrado al cilindro, debido al inicio del ascenso del pistón. Cuando este aire se ha comprimido hasta el máximo, entonces se abre la válvula de salida. el aire comprimido es descargado en el deposito y comienza a viajar hacia el circuito a través de los conductos del mismo.Para realizar la compresión de aire, los compresores de émbolo suelen utilizar mas de una etapa, Produciéndose en cada etapa un aumento de la presión del aire. En la última etapa, el aire es expulsado a la presión final esperada.
Regularmente, los compresores de émbolo más utilizados son los de dos etapas, Que suelen refrigerarse con agua o aceite (que circula alrededor de la camisa del compresor) o con aletas, que se sitúan alrededor de las cámaras de compresión.
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| Compresor de pistón |
- De diafragma: Una membrana separa el émbolo de la cámara de trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas móviles. Por tanto, en todo caso, el aire comprimido estará exento de aceite. El movimiento obtenido del motor, acciona una excéntrica y por su intermedio el conjunto biela- pistón. Esta acción somete a la membrana a un vaivén de desplazamientos cortos e intermitentes que desarrolla el principio de aspiración y compresión. Debido a que el aire no entra en contacto con elementos lubricados, el aire comprimido resulta de una mayor pureza, por lo que lo hace especialmente aplicable en industrias alimenticias, farmacéuticas, químicas y hospitales.
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| Compresor de diafragma |
ROTATIVO
Los compresores rotativos consiguen aumentar la presión del aire mediante el giro de un rotor. El aire se aspira cuando el rotor gira en un determinado sentido y después se comprime dentro de la cámara de compresión que se origina en el compresor.
- Rotativo de paletas: Poseen una serie de paletas radiales sobre el rotor que presionan las paredes de la cámara de compresión cuando giran (por la acción de la fuerza centrífuga). Entre cada dos paletas se crea una especie de pequeña cámara de compresión que va comprimiendo el aire. Son muy silenciosos y proporcionan un nivel de caudal prácticamente constante.
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| Compresor rotativo de paletas |
- Compresor de tornillo: Son relativamente nuevos y, además, caros, aunque debido a su bajo desgaste, a largo plazo son muy ventajosos. Son muy silenciosos y proporcionan una presión que oscila entre los 7 y los 14 bar. El funcionamiento de estos compresores se basa en el giro de dos tornillos helicoidales que comprimen el aire que ha entrado por el orificio de aspiración, y lo expulsan hasta el orificio de salida.
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| Compresor de tornillo |
- Roots: En estos compresores, el aire es llevado de un lado a otro sin que el volumen sea modificado. En el lado de impulsión, la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los émbolos rotativos. Como ventaja presenta el hecho que puede proporcionar un gran caudal, lo que lo hace especial para empresas que requieren soplar, mover una gran cantidad de aire, su uso es muy limitado. El accionamiento también se asegura exteriormente, ya que por la forma de los elementos y la acción del roce no es conveniente que los émbolos entren en contacto.
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| Compresor Roots |
TURBOCOMPRESOR
Trabajan según el principio de la dinámica de los fluidos y son muy apropiados para grandes caudales. Se fabrican de tipo axial y radial. El aire se pone en circulación por medio de una o varias ruedas de turbina. Esta energía cinética se convierte en una energía elástica de compresión.
- Axial: El proceso de obtener un aumento de la energía de presión a la salida del compresor se logra de la siguiente manera. La rotación acelera el fluido en el sentido axial comunicándole de esta forma una gran cantidad de energía cinética a la salida del compresor, y por la forma constructiva, se le ofrece al aire un mayor espacio de modo que obligan a una reducción de la velocidad. Esta reducción se traduce en una disminución de la energía cinética, lo que se justifica por haberse transformado en energía de presión. Con este tipo de compresor se pueden lograr grandes caudales con flujo uniforme pero a presiones relativamente bajas (5 bar).
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| Compresor axial |
- Radial: El aumento de presión del aire se obtiene utilizando el mismo principio que el axial, con la diferencia de que en este caso el fluido es impulsado una o más veces en el sentido radial. Por efecto de la rotación, los álabes comunican energía cinética y lo dirigen radialmente hacia fuera, hasta encontrarse con la pared o carcasa que lo retorna al centro, cambiando su dirección. En esta parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio disminuyendo por tanto la velocidad y la energía cinética, lo que se traduce en la transformación de presión. Este proceso se realiza tres veces en el caso de la figura, por lo cual el compresor es de tres etapas. Se logran grandes caudales pero a presiones también bajas. El flujo obtenido es uniforme.
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| Compresor radial |
Mantenimiento
Diario
- Revisar el nivel de aceite en caso de ser compresor lubricado.
- Drenar cualquier condensación de agua en el tanque.
- Revisar cualquier ruido o vibración rara o inusual.
- Limpiar el filtro de aire (elemento).
- Limpiar todas las parte externas del compresor.
- La válvula de seguridad debe ser revisada para asegurarse que no esté atorada.
- Revisar el sistema general de conducción de aire (tubería).
- Revisar el aceite que esté libre de contaminación y cambiar si es necesario.
- Revisar las bandas: tensión y desgaste.
- Cambiar el lubricante con aceite apropiado.
- Revisar las válvulas, generalmente de todo el compresor.
Mapa mental
Resumen
Sin los compresores neumáticos no contaríamos con la eficiencia de los sistemas automatizados actuales. Estos elementos permiten la elevación de la presión de aire previamente tomado y la consiguiente impulsión del mismo. Esta fuerza de impulsión es aprovechada para permitir el movimiento de otros elementos de manera controlada.
De acuerdo a las necesidades del sistema y las actividades a cumplir se utiliza alguno de los compresores siguientes:
-De émbolo- Baratos y flexibles en su funcionamiento
- De pistón
- De diafragma
- De paletas
- De tornillo
- Roots
- Axial
- Radial
El mantenimiento de los compresores involucra la revisión de sus componente físicos, de sus niveles de lubricación, de la limpieza en las partes sensibles como el filtro y la sustitución de partes que dejen de ser funcionales.
Preguntas
- ¿Qué es un compresor neumático?
- ¿Cuáles son los tres principales tipos de compresores neumáticos?
- Tipo de compresor con características semejantes al motor de combustión interna
- ¿Cuál es la diferencia entre el compresor de pistón y el de diafragma?
- Ventajas del compresor rotativo de paletas
- ¿Cómo funciona el compresor de tornillo?
- ¿Cuándo se emplea el compresor Roots?
- Pieza de gran importancia en los turbocompresores
Referencias
http://quantum.cucei.udg.mx/~gramirez/menus/introduccion/compresores.html
http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica2.htm
http://www.milwaukee.com.mx/mantenimiento.php
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