Compresores: Fundamentos y Funcionamiento

Los compresores son máquinas destinadas a elevar la presión de un cierto volumen de aire. Recogen el aire atmosférico y lo elevan a la presión de trabajo, obteniéndose una transformación de energía mecánica o eléctrica en energía neumática.

Procedimientos de Compresión

Compresión Volumétrica

Basada en la reducción del volumen. El aire es admitido en una cámara aislada del medio exterior, donde su volumen es gradualmente disminuido, produciéndose una compresión.

Turbocompresión

La elevación de presión se obtiene por medio de la conversión de energía cinética en energía de presión, durante su paso a través del compresor. El aire admitido es puesto en contacto con los impulsores dotados de alta velocidad. Este aire es acelerado, alcanzando velocidades elevadas.

Tipos de Compresores

Compresores de Pistón

El aire aspirado por el pistón en su carrera descendente penetra en la cámara de compresión y es comprimido hasta la presión de trabajo.

Compresores Rotativos

Se caracterizan porque el elemento de trabajo tiene un movimiento giratorio. Incluyen tipos como:

• De paletas y de lóbulos.
• De tornillo: Más simples que el compresor de émbolo, son impulsados por motores y están provistos de dos rotores helicoidales girando en sentidos contrarios.

Turbocompresores

Es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina centrífuga para accionar, mediante un eje coaxial, un compresor centrífugo para comprimir gases. Son poco usados para circuitos neumáticos y muy utilizados cuando se precisa un caudal elevado y bajas presiones. El accionamiento puede ser por medio de un motor eléctrico o de un motor de combustión interna. La compresión del aire se consigue mediante la energía cinética que las palas o hélice del rotor proporcionan al aire, al que va desplazando e incrementando su velocidad.

Existen 2 modelos:

• T. radial: La aceleración del aire se produce de cámara a cámara en sentido radial.
• T. axial: El aire circula paralelamente al eje del mismo.

Componentes del Sistema de Producción y Distribución

Un sistema de producción y distribución de aire comprimido típicamente incluye:

• Compresor: Unidad principal de generación de aire.
• Motor eléctrico: Suministra la energía mecánica al compresor.
• Presostato: Controla la presión en el depósito.
• Válvula antirretorno: Permite pasar el aire comprimido del compresor al depósito.
• Depósito: Almacena el aire comprimido; su tamaño se define según la capacidad del compresor.
• Manómetro: Indica la presión del depósito.
• Purga automática: Elimina el agua condensada.
• Válvula de seguridad: Expulsa aire si la presión está por encima de la permitida.
• Secador de aire refrigerado: Enfría el aire comprimido pocos grados por encima del punto de congelación, condensando la humedad del aire.
• Filtro de línea: Mantiene la línea libre de polvo, agua y aceite.

Sistema de Utilización

Los componentes clave en el sistema de utilización incluyen:

• Toma de aire: Realizada en la parte superior de la tubería principal para evitar condensado.
• Purga automática.
• Unidad de acondicionamiento de aire: Compuesta por filtro, drenaje automático, lubricador y regulador de presión.
• Válvula direccional.
• Actuador: Cilindros (simple efecto, doble efecto, telescópicos), motores neumáticos, etc.
• Controladores de velocidad.
• Filtro y decantación.

Componentes Adicionales y Válvulas

Existen diversos tipos de válvulas y componentes para el control y la operación:

• Válvula de retención con resorte.
• Válvula selectora.
• Actuador piñón cremallera.
• Válvula de secuencia.
• Compresor de tornillo.
• Compresor de pistón.
• Turbocompresor axial.
• Regulador de presión.
• Válvula de escape rápido.
• Válvula de simultaneidad.
• Válvula de regulación de caudal variable.
• Rotor motor de paletas.
• Temporizador neumático.
• Turbocompresor radial.
• Compresor de lóbulos.
• Unidad de mantenimiento (filtro, drenaje automático, lubricador, regulador de presión, válvula de escape rápido).
• Accionamiento neumático directo.
• Accionamiento doble bobina.
• Igualador, cilindro basculante.
• Motor neumático.
• Compresor.
• Depósito.
• Cilindro de doble vástago.
• Cilindro de doble efecto.
• Vástago telescópico.
• Válvula de cierre.
• Válvula de secuencia.
• Función con doble bobina.
• Servopilotaje y pilotaje manual auxiliar.
• Acción simple bobina.

Ventajas de la Válvula Corredera

Las válvulas correderas ofrecen varias ventajas:

1. Inexistencia de fugas internas durante los cambios de posición.
2. Permiten gran intercambio entre los tipos de accionamientos.
3. Requieren pequeño esfuerzo al ser accionadas.
4. Disponen de buen flujo y pueden utilizarse con diferentes tipos de fluidos.

Par de Giro de Actuadores Rotativos

El par de giro de los actuadores rotativos es función de:

• La presión.
• La superficie del émbolo.
• La desmultiplicación.