Compresores Integrantes: Jonathan Puentes Javier Mireles Luis Casas Dante Calamaco
Contenido • Que son los compresores • En donde se sitúan los compresores • Como se diferencian • Como se clasifican • Tipos de compresores
¿Que es un compresor? • En cualquier circuito neumático, la parte mas importante es el elemento llamado compresor. • Podría definirse el compresor como una máquina o dispositivo que toma aire con unas determinadas condiciones y lo impulsa a una presión superior a la de entrada
¿Como se diferencian? • Los compresores se diferencian por su caudal o por su relación de compresión. • La relación de compresión es un número adimensional que relaciona las presiones de entrada y salida del aire del compresor, es decir, informa del aumento de presión que provoca el compresor. • El caudal es la cantidad de aire comprimido que nos proporciona el compresor en una unidad de tiempo, es decir, la cantidad de aire del que se puede disponer. • Tanto el caudal, como la relación de compresión que proporciona un compresor, deben ser adecuados al consumo de aire que requiere el circuito.
¿En donde se sitúan los compresores? • Por lo general, los compresores se sitúan en compartimientos especiales, bien sea en lugares apartados donde no puedan molestar por el ruido que producen al trabajar o bien en el exterior de las instalaciones donde se halla el circuito si lo que desea es conseguir un aire de mayor calidad, es decir con menos impurezas. Sin embargo, también hay algunos tipos de compresores bastante silenciosos y otros equipos que no necesitan estar en un lugar fijo, sino que pueden ser trasladados con facilidad de un lugar a otro.
¿Cómo se clasifican? • Los compresores se pueden clasificar en función de la forma de trabajo. Los mas usados son de embolo, que son muy baratos, pero hacen bastante ruido. Otro tipo son los giratorios o rotativos más actuales y menos ruidosos. Dentro de cada grupo hay multitud de clases distintas de compresores.
Tipos de compresores
Compresor de embolo
• Los compresores mas utilizados, como ya se dijo anteriormente, son los de embolo, debido a su precio y a su flexibilidad de funcionamiento, es decir, permiten trabajar con caudales de diferentes magnitudes y con un amplio rango de relación de compresión. • 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 (cigüeñal), 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.
• Como datos importantes de estos compresores, señalamos que pueden alcanzar presiones desde 6 kp/cm2 hasta un máximo de 10 kp/cm2 en los compresores de una etapa. En los de dos etapas se puede llegar hasta 15 kp/cm2. En cuanto a los caudales, pueden conseguirse hasta los 500 m3/min. • 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. • En general, 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 es un método que busca el aumento de la superficie de refrigeración con pequeñas superficies muy delgadas), que se sitúan alrededor de las cámaras de compresión.
Compresores rotativos • 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. • Dentro de este tipo de compresores se pueden distinguir muchos tipos. Los mas importantes son los siguientes:
Compresor rotativo de paletas La características fundamental de estos compresores es que 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.
Compresor a membrana • Consisten en una membrana accionada por una biela montada sobre un eje motor excéntrico: de este modo se obtendrá un movimiento de vaivén de la membrana con la consiguiente variación del volumen de la cámara de compresión, en donde se encuentran alojadas las válvulas de admisión y descarga, accionadas automáticamente por la acción del aire. Permiten la producción de aire comprimido absolutamente exento de aceite, puesto que el mismo no entra en contacto con el mecanismo de accionamiento, y en consecuencia el aire presenta gran pureza. Utilizados en medicina y en ciertos procesos químicos donde se requiera aire sin vestigios de aceite y de gran pureza.
Compresor roots Son también conocidos con el nombre de lóbulo o soplante. Transportan solamente el volumen de aire aspirado del lado de aspiración al de compresión, sin comprimirlo en este recorrido. No hay reducción de volumen y por lo tanto tampoco aumento de presión. El volumen que llega a la boca de descarga, todavía con la presión de aspiración, se mezcla con el aire ya comprimido de la tubería de descarga y se introduce en la cámara, llegando ésta a la presión máxima siendo luego expulsado. Un juego de engranajes acciona los rotores en forma sincrónica y evita que se rocen entre si. Resultan apropiados cuando se requiere aire comprimido a bajas presiones completamente libre de rastros de lubricante. Sólo se alcanzan presiones no muy superiores a los 1,5 bar y por tal razón su uso es restringido en aplicaciones neumáticas.
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 unos caudales de hasta 8 m3/min, junto con 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.
Turbocompresores radiales • El aire es comprimido gracias a fuerzas de tipo centrĂfugas. Posee una cĂĄmara de forma espiralada. En su interior el rotor gira, siempre en sentido radial. Estos dispositivos trabajan a altas velocidades ya que es esencial en el movimiento del aire.
Turbocompresor axial • Los compresores axiales están formados por varios discos llamados rotores y estatores que llevan acoplados una serie de álabes. Entre rotor y rotor se coloca un espaciador, el cual permite que se introduzca un estator entre ambos. Estos espaciadores pueden ser independientes o pertenecer al rotor. Cada disco de rotor y estator forman un escalón de compresor. En el rotor se acelera la corriente fluida para que en el estator se vuelva a frenar, convirtiendo la energía cinética en presión. Este proceso se repite en cada escalón.
Conclusión • El compresor es una máquina de funcionamiento rotatorio que tiene por objeto la compresión de un fluido (aire generalmente) para utilizar su fuerza de expansión debidamente regulada y transmitida a diferentes dispositivos para poder así utilizarla en labores productivas.
Créditos • Diseño y organización Jonathan puentes • Voz Dante Calamaco • Animaciones Luis Mireles • Información Luis Casas