 2.3
Elección del compresor
2.3.1
Caudal
Por caudal entiendo la cantidad de aire que suministra el
compresor. Existen dos conceptos.
1. El caudal teórico
2. El caudal efectivo o real
En el compresor
de émbolo oscilante, el caudal teórico es igual al producto
de cilindrada * velocidad de rotación. El caudal efectivo
depende de la construcción del compresor y de la presión.
En este caso, el rendimiento volumétrico es muy importante.
Figura 15 :
Es interesante
conocer el caudal efectivo del compresor. Sólo éste es el
que acciona y regula los equipos neumáticos.
Los valores indicados según las normas ?representan valores
efectivos (p. ej.: DIN 1945).
El caudal se expresa en m3/min ó m3/h .
No obstante, son numerosos los fabricantes que solamente indican
el caudal teórico.
2.3.2
Presión
También se
distinguen dos conceptos:
La presión de servicio es la suministrada por el compresor
o acumulador y existe en las tuberías que alimentan a los
consumidores.
La presión de trabajo es la necesaria en el puesto de trabajo
considerado.
En la mayoría de los casos, es de 600 kPa (6 bar).
Por eso, los datos de servicio de los elementos se refieren
a esta presión.
Importante:
Para garantizar
un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presión
tenga un valor constante. De ésta dependen :
- la velocidad
- las fuerzas
- el desarrollo secuencial de las fases de los elementos de
trabajo.
Figura 16 :
 |
|
2.3.3
Accionamiento
Los compresores se
accionan, según las exigencias, por medio de un motor eléctrico
o de explosión interna. En la industria, en la mayoría de los casos
los compresores se arrastran por medio de un motor eléctrico. Generalmente
el motor gira un número de rpm fijo por lo cual se hace necesario
regular el movimiento a través de un sistema de transmisión
compuesto en la mayoría de los casos por un sistema de poleas
y correas.
 
Figura 17: |
Aunque
la aplicación anterior es la mas difundida y utilizada
industrialmente, el elemento de accionamiento también
puede ser un motor de combustión interna. Este tipo
de energía es especialmente útil para trabajos
en terreno en que no se cuenta con electricidad.
Si se trata
de un compresor móvil, éste en la mayoría de los casos se
acciona por medio de un motor de combustión (gasolina, Diesel
). |
2.3.4.
Regulación
Al objeto de adaptar el caudal suministrado por el compresor al
consumo que fluctúa, se debe proceder a ciertas regulaciones del
compresor. Existen diferentes clases de regulaciones. El caudal
varía entro dos valores límites ajustados (presiones máxima y mínima).
| Regulación
de marcha en vacío |
Regulación de carga parcial |
Regulación
por intermitencias |
| a) Regulación
por escape a la atmósfera |
a) Regulación
de velocidad de rotación |
|
| b) Regulación
por aislamiento de la aspiración |
b) Regulación
por estrangulación de la aspiración |
|
| c) Regulación por apertura de la aspiración |
|
|
Regulación
de marcha en vacío:
a) Regulación por
escapo a la atmósfera
En esta simple regulación
se trabaja con una válvula reguladora de presión a la salida del
compresor. Cuando en el depósito (red) se ha alcanzado la presión
deseada, dicha válvula abre el paso y permite que el aire escape
a la atmósfera. Una válvula antirretorno impide que el depósito
se vacíe (sólo en instalaciones muy pequeñas).
b) Regulación por
aislamiento de la aspiración
En este tipo de regulación
se bloquea el lado de aspiración. La tubuladura de aspiración del
compresor está cerrada. El compresor no puede aspirar y sigue funcionando
en el margen de depresión. Esta regulación se utiliza principalmente
en los compresores rotativos y también en los de émbolo oscilante.
c) Regulación por
apertura de la aspiración
Se utiliza en compresores
de émbolo de tamaño mayor. Por medio de una mordaza se mantiene
abierta la válvula de aspiración y el aire circula sin que el compresor
lo comprima. Esta regulación es muy sencilla.
Regulación
de carga parcial
e) Regulación de
la velocidad de rotación
El regulador de velocidad
del motor de combustión interna se ajusta en función de la presión
de servicio deseada, por medio de un elemento de mando manual o
automático.
Si el accionamiento
es eléctrico, la velocidad de rotación puede regularse de forma
progresiva empleando motores de polos conmutables. No obstante,
este procedimiento no es muy utilizado.
b) Regulación del
caudal aspirado
Se obtiene por simple
estrangulación de la tubuladura de aspiración. El compresor puede
ajustarse así a cargas parciales predeterminadas. Este sistema se
presenta en compresores rotativos o en turbocompresores.
Regulación
por Intermitencias
Con este sistema,
el compresor tiene dos estados de servicio (funciona a plena carga
o está desconectado). El motor de accionamiento del compresor se
para al alcanzar la presión Pmax. Se conecta de nuevo y el compresor
trabaja, al alcanzar el valor mínimo Pmin.
Los momentos de conexión
y desconexión pueden ajustarse mediante un presóstato. Para mantener
la frecuencia de conmutación dentro de los límites admisibles, es
necesario prever un depósito de gran capacidad.
Figura 21: Regulación
intermitente
2.3.5
Refrigeración
Por efecto de la
compresión del aire se desarrolla calor que debe evacuarse. De acuerdo
con la cantidad de calor que se desarrolle, se adoptará la refrigeración
más apropiada.
En compresores pequeños,
las aletas de refrigeración se encargan de irradiar el calor. Los
compresores mayores van dotados de un ventilador adicional, que
evacua el calor.
Figura 22:
Cuando se trata de
una estación de compresión de más de 30 kW de potencia, no basta
la refrigeración por aire. Entonces los compresores van equipados
de un sistema de refrigeración por circulación de agua en circuito
cerrado o abierto. A menudo se temen los gastos de una instalación
mayor con torre de refrigeración. No obstante, una buena refrigeración
prolonga la duración del compresor y proporciona aire más frío y
en mejores condiciones. En ciertas circunstancias, incluso permite
ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con menor potencia.
2.3.6
Lugar de emplazamiento
 |
Ubicación
de la estación compresora : Esta
debe ubicarse en un lugar cerrado e
insonorizado, a fin de
minimizar el factor ruido. El recinto además debe contar
con ventilación adecuada y el aire aspirado debe ser
lo mas fresco, limpio y seco posible. |
2.3.7
Acumulador de aire comprimido
El acumulador o depósito
sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido. Compensa
las oscilaciones de presión en la red de tuberías a medida que se
consume aire comprimido.
Gracias a la gran
superficie del acumulador, el aire se refrigera adicionalmente.
Por este motivo, en el acumulador se desprende directamente una
parte de la humedad del aire en forma de agua
Figura 23: Acumulador
El tamaño de un acumulador
de aire comprimido depende:
- Del caudal
de suministro del compresor
- Del consumo
de aire
- De la red
de tuberías (volumen suplementario)
- Del tipo
de regulación
- De la diferencia
de presión admisible en el interior de la red.
Determinación del
acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente
El tamaño de un acumulador
puede determinarse según el diagrama de la figura 24.
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