Compresores Neumáticos
El objetivo de este informe es conocer los distintos tipos de compresores neumáticos que existen, así como su uso, ventajas y desventajas para poder entender el funcionamiento de los mismos y en caso de presentarse la ocasión, saber que compresor usar en una determinada situación para que el circuito funcione de la manera más óptima.
Los compresores son dispositivos que toman aire de la atmósfera para después comprimirlo y ser utilizado en circuitos neumáticos.
Los compresores neumáticos se pueden dividir en dos:
- De Desplazamiento positivo, que estos a su vez tiene rotativos y alternativos.
- Compresores Dinámicos.
ÍNDICE
1
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Compresores
de desplazamiento Positivo
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1.1
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Compresores
de Émbolo o Reciprocante
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1.2
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Compresores
Alternativos
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1.3
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Compresor
de Membrana
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2
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Compresores
Rotativos
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2.1
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Compresores
de Paletas
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2.2
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Compresor
de Lóbulos
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2.3
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Compresor
de Tornillos
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3
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Compresores
Dinámicos
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3.1
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Compresor
Centrífugo
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3.2
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Compresor
Axial
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4
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Mantenimiento
de Compresores
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4.1
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Formulario
de Preguntas
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1.- Compresores de desplazamiento Positivo
Los compresores de desplazamiento positivo son unidades donde el incremento de presión se logra introduciendo un volumen de aire en espacio determinado, que posteriormente es reducido por medios mecánicos.
1.1.- Compresores de émbolo o reciprocante
El compresor alternativo más habitual en las industrias ya que es barato y robusto. Por otro lado, necesita lubricación para su funcionamiento y produce elevado calentamiento del aire.
Se puede utilizar tanto para equipos estacionarios como móviles, en una gran variedad de tamaños. Los más grandes pueden llegar a entregar caudales superiores a los 500 m3/min. Las presiones suelen alcanzar los 6-7 bares.
Su principio de funcionamiento es sencillo. El eje desplaza a un émbolo con movimientos alternativos. En la fase de aspiración, el aire llena la cavidad del pistón. En la fase de compresión, al desplazarse el émbolo hacia arriba, reduce el volumen del gas y lo impulsa hacia la línea de distribución.
Para alcanzar mayores presiones y aumentar el rendimiento, algunos compresores disponen de varios pistones (compresores multietapas) dispuestos en serie. El aire que sale de una etapa se vuelve a comprimir en la siguiente, hasta alcanzar presiones cercanas a los 200 bares.
Los compresores de pistón pueden ser se simple o doble efecto, según si una o ambas caras del pistón realicen compresión sobre el fluido. Los de simple efecto comprimen el aire en la parte superior del cilindro y normalmente son del tipo entroncado.
Los de doble efecto requieren una acople mediante crucetas, para procurar que el movimiento de vástago sea lineal, con lo cual puede lograrse una reducción en el largo del pistón, creándose dos cámaras de compresión: una por arriba y otra por abajo del mismo.
1.2.-Compresores Alternativos
Compresores Alternativos. La compresión se realiza al aspirar aire de un recinto hermético y reducir su volumen hasta alcanzar la presión deseada.Compresores Rotativos. Basan su principio de funcionamiento en las leyes de la dinámica de fluidos. Transforman la energía cinética de un fluido en energía de presión.
1.3.-Compresor de Membrana
Su funcionamiento es similar a los de émbolo. Una membrana se interpone entre el aire y el pistón, de forma que se aumenta su superficie útil y evita que el aceite de lubricación entre en contacto con el aire estos compresores proporcionan aire limpio, por lo que son adecuados para trabajar en industrias químicas o alimentarias.
Normalmente no superan los 30m3/h de caudal. Se utilizan para presiones inferiores a los 7 bares.
Normalmente no superan los 30m3/h de caudal. Se utilizan para presiones inferiores a los 7 bares.
2.- Compresores Rotativos
2.1.-Compresores de Paletas
Estos compresores están constituidos por un rotor excéntrico que gira dentro de un cárter cilíndrico. Este rotor está provisto de aletas que se adaptan a las paredes del cárter, comprimiendo el aire que se introduce en la celda de máximo.
Necesitan lubricación para las piezas móviles, reducir el rozamiento de las paletas y mejorar la estanqueidad.
Necesitan lubricación para las piezas móviles, reducir el rozamiento de las paletas y mejorar la estanqueidad.
El aire entra al compresor cuando el volumen entre dos aletas es máximo; luego a medida que el rotor gira, el volumen decrece por efecto de la excentricidad. El aire se comprime a medida que es desplazado hasta la descarga
Suelen utilizarse en campos o instalaciones que exijan caudales inferiores a 150m3/h y presiones máximas de 7 bares.
2.2.- Compresor de Lóbulos
Estos compresores no modifican el volumen de aire aspirado. Lo impulsan. La compresión se efectúa gracias a la introducción de más volumen de aire del que puede salir. Los caudales máximos está entorno a los 1500m3/h. Las presiones no suelen superar los 1-2 bares.
Su principio de funcionamiento se basa en aspirar aire e introducirlo en una cámara que disminuye su volumen. Está compuesto por dos rotores, cada uno de los álabes, con una forma de sección parecida a la de un ocho. Los rotores están conectados por dos ruedas dentadas y giran a la misma velocidad en sentido contrario, produciendo un efecto de bombeo y compresión del aire de forma conjunta.
2.3.-Compresor de Tornillos
Son los otros compresores ampliamente utilizados en la industria, junto con los compresores de émbolo.
Funcionan mediante dos rotores helicoidales paralelos, que giran en un cárter en sentidos contrarios e impulsan el aire de forma continua. El rotor macho, conectado al motor, arrastra al rotor hembra como consecuencia del contacto de sus superficies, sin ningún engranaje auxiliar. El volumen libre entre ellos disminuye comprimiendo el aire
Es necesario lubricar las piezas móviles con aceite, para evitar severos desgastes y refrigerar los elementos. Este aceite se deberá separar del aire comprimido mediante un separador aire-aceite.
Funcionan mediante dos rotores helicoidales paralelos, que giran en un cárter en sentidos contrarios e impulsan el aire de forma continua. El rotor macho, conectado al motor, arrastra al rotor hembra como consecuencia del contacto de sus superficies, sin ningún engranaje auxiliar. El volumen libre entre ellos disminuye comprimiendo el aire
Es necesario lubricar las piezas móviles con aceite, para evitar severos desgastes y refrigerar los elementos. Este aceite se deberá separar del aire comprimido mediante un separador aire-aceite.
Para mantener el rendimiento del compresor en pequeñas capacidades se necesitan velocidades de eje muy elevadas. Sin embargo, inyectando aceite en la cámara de compresión se pueden utilizar velocidades mas reducidas. El aceite inyectado cumple de 3 funciones:
* Cerrar las holguras internas.
* Enfriar el aire durante la compresión.
* Lubricar los rotores. La lubricación interna hace posible prescindir de los engranajes de sincronización. El aceite inyectado se recupera y recircula después de la compresión.
3.-Compresores Dinámicos
Este tipo de compresores son unas máquinas de flujo continuo en donde se transforma la energía cinética en presión.
3.1.-Compresor Centrífugo
Estos componentes están constituidos por uno o más rodetes y un numero de pasajes divergentes fijos a la carcaza, denominados difusores, en donde el fluido es desacelerado.
El principio de funcionamiento de estos compresores es el siguiente: El gas a ser comprimido entra por el centro de una rueda giratoria provista con álabes radiales (rodete o impulsor) los cuales lanzan el gas hacia la periferia mediante la fuerza centrifuga. Antes de ser guiado el gas hacia el centro del siguiente impulsor, se le hace pasar por un difusor que transforma la energía cinética en presión.
La relación de compresión por etapas se determina en función de los cambios de velocidad y densidad experimentados por el fluido. Los compresores radiales se adaptan bien a la refrigeración intermedia en cada etapa o a cada grupo de ellas, con lo cual el proceso se hace más isotérmico con la consiguiente mejora de rendimiento. Los refrigeradores son mas voluminosos debido a que estos compresores son muy sensibles a la caída de presión. Los compresores radiales por debajo de 4 bar de presión efectiva, normalmente no se refrigeran.
3.2.-Compresor Axial
Estos compresores se caracterizan porque el flujo sigue la dirección de su eje. El compresor esta formado por filas alternadas de álabes móviles y álabes fijos. Los álabes móviles se encuentran dispuestos radialmente en su rotor, mientras que los fijos son solidarios al estator. Tanto los álabes fijos como los álabes móviles tienen forma aerodinámica el conjunto de una fila de álabes móviles y otra de álabes fijos es denominado “etapa”.
El principio de funcionamiento de estos equipos es el siguiente: los álabes móviles imparten velocidad y presión al fluido al girar el rotor, luego en los álabes fijos la velocidad es convertida en presión por expansión, de manera similar a como ocurre en los compresores radiales. El incremento de presión por etapa es por lo general relativamente pequeño; por ello para obtener relaciones de compresión altas, se requiere de un considerable número de etapas. Los compresores axiales, debido a su pequeño diámetro funcionan a mayor velocidad que los radiales para un mismo trabajo. Generalmente el incremento es de un 25%. Con la excepción de los compresores utilizados en los motores de aviación, la relación de compresión máxima para cada unidad queda limitada a 6.
El principio de funcionamiento de estos equipos es el siguiente: los álabes móviles imparten velocidad y presión al fluido al girar el rotor, luego en los álabes fijos la velocidad es convertida en presión por expansión, de manera similar a como ocurre en los compresores radiales. El incremento de presión por etapa es por lo general relativamente pequeño; por ello para obtener relaciones de compresión altas, se requiere de un considerable número de etapas. Los compresores axiales, debido a su pequeño diámetro funcionan a mayor velocidad que los radiales para un mismo trabajo. Generalmente el incremento es de un 25%. Con la excepción de los compresores utilizados en los motores de aviación, la relación de compresión máxima para cada unidad queda limitada a 6.
Suministran caudales fijos para presiones variables.
4.-MANTENIMIENTO DE COMPRESORES
Los
compresores de aire, sin importar su tamaño o modelo, requieren algún tipo de
mantenimiento periódico. La realización del mantenimiento de un compresor debe
llevarse a cabo de acuerdo a la cantidad de horas de funcionamiento y no por
una fecha del calendario. Las horas de funcionamiento siempre deben contarse de
forma de poder saber cuándo dar servicio a tu unidad de compresor. Consulta las
especificaciones del fabricante para un mantenimiento luego de varias de horas
de funcionamiento.
Conclusión
Este trabajo tuvo por finalidad dar a conocer los diferentes tipos de compresores utilizados por las industrias, pudimos apreciar su funcionamiento y sus características.
Los compresores son muy importantes ya que sin ellos no abría aire comprimido que es esencial para la realización de nuestros procesos.
Es vital saber que hacer en caso de falla en un compresor para eso se llevan a cabo mantenimientos preventivos y correctivos en ellos.
Espero este tema allá servido para conocer un poco más de los Compresores Neumáticos.
Gracias.
Bibliografías
4.1.-Formulario de Preguntas
http://goo.gl/forms/PFem8k6967
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