COMPRESORES

Para producir aire comprimido se utilizan los compresores, que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado. Por tanto, aspiran el aire del ambiente y lo comprimen mediante la disminución del volumen. Se puede decir que los compresores transforman en energía potencial de aire comprimido otro tipo de energía mecánica aportada desde el exterior, en general por medio de un motor eléctrico o de combustión interna.

El aire viene comprimido de la estación compresora a los mecanismos por medio de tuberías. La capacidad de los compresores debe ser superior al tamaño de la red, pues de lo contrario sería insuficiente y no funcionarían los mecanismos correctamente.

TIPOS DE COMPRESORES

Hay dos tipos básicos de compresores:

1. Los que trabajan según el principio de desplazamiento, obteniéndose la compresión en un lugar hermético por reducción del volumen (émbolo).

2. Los que trabajan según el principio de la dinámica de los fluidos, al entrar el aire aspirado por un sitio y comprimido como consecuencia de la aceleración de la masa (turbina).

COMPRESOR DE ÉMBOLO OSCILANTE DE DOS ETAPAS

Todos los compresores de émbolos están movidos por un mecanismo de biela-manivela que transforma el movimiento rotativo del motor de arrastre en movimiento alternativo. Van equipados, al menos, con válvula de seguridad y un presostato.

Los hay de una, dos o más etapas (con uno, dos o más cilindros), dependiendo del caudal o presión que se desea.

En el de dos etapas, el movimiento molecular, después de la primera compresión, provoca una elevación de la temperatura (Ley de transformación de la energía). Se debe refrigerar el aire antes de la segunda compresión para evacuar el calor.

El movimiento hacia abajo del émbolo aumenta el volumen para crear una presión más baja que la atmosférica, lo que hace entrar el aire en el cilindro por la válvula de admisión. Al final de la carrera, el émbolo se mueve hacia arriba, la válvula de admisión se cierra cuando el aire se comprime, obligando a la válvula de escape a abrirse para descargar el aire. Si es de dos etapas, el aire pasa refrigerado a una segunda etapa en que lo comprime a la presión de trabajo deseada.

El compresor de diafragma suministra aire comprimido seco a menores presiones pero libre de aceite, por lo que se emplea en la industria alimenticia, farmacéutica o similar.

Existen gráficas que, atendiendo a la presión y caudal necesario, recomiendan un tipo u otro de compresor. Así por ejemplo, los compresores de émbolo de 2 etapas se utilizan para presiones de hasta 15 bar, y los turbocompresores para grandes caudales. El caudal se expresa en m3/min ó m3/h.

DEPÓSITOS

El complemento del compresor es el depósito, calderín o acumulador y tiene las siguientes funciones:

1. Amortiguar las pulsaciones del caudal de salida de los compresores alternativos.

2. Permitir que los motores de arrastre de los compresores no tengan que trabajar de manera continua, sino intermitentemente.

3. Hacer frente a las demandas puntuales de caudal sin provocar caídas en la presión.

En general son cilíndricos, de chapa de acero y van provistos de varios accesorios tales como un manómetro, válvula de seguridad, válvula de cierre, grifo de purga de condensados, así como un presostato (en los pequeños) para arranque y paro del motor.

Los depósitos para pequeños compresores suelen ir montados debajo del mismo compresor y en sentido horizontal. Para grandes caudales suelen ir separados y en sentido vertical, disponiendo de otros accesorios como termómetro y trampilla de acceso.

Su tamaño depende de varios factores como el caudal de suministro del compresor, de la demanda de aire, del volumen suplementario de las tuberías, del tipo de refrigeración para determinar los periodos aconsejables de paro, etc.

DISTRIBUCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO: TUBERÍAS

Las máquinas y mecanismos neumáticos se abastecen del aire comprimido proporcionado por un compresor a través de las tuberías. Su cálculo debe ser riguroso teniendo en cuenta una serie de elementos como:

a) El caudal.

b) La longitud de las tuberías.

c) La pérdida de presión admisible.

d) La presión de servicio.

e) La cantidad de estrangulamientos de la red (suponen una longitud supletoria).

En la práctica existen nomogramas que facilitan el cálculo del diámetro de una tubería de forma rápida y sencilla.

Los materiales de que están hechos varían con su aplicación. La tubería de gas estándar suelen ser de acero al carbono (SPG), para grandes diámetros en líneas de conductos largos se utiliza acero inoxidable, y cobre cuando requiere una resistencia a la corrosión o al calor. Debe tener un descenso en el sentido de la corriente del 1 al 2%, para evitar que el agua condensada que pueda haber en la tubería principal llegue a los elementos, colocándose las derivaciones en la parte superior del tubo.

Las mangueras de goma o plástico reforzado se utilizan en herramientas neumáticas manuales en las que el tubo está expuesto a desgaste mecánico, debido a su flexibilidad. Los tubos de PVC, nylon, poliuretano o poliamida se utilizan principalmente en la interconexión de componentes neumáticos.