Compresor de émbolo.

Este compresor aspira el aire a la presión atmosférica y luego lo comprime. Se compone de las válvulas de admisión y escape, émbolo y biela-manivela.

Admisión: El árbol gira en el sentido del reloj. La biela desciende el émbolo hacia abajo y la válvula de admisión deja entrar aire 10º después del punto muerto superior, hasta el punto muerto inferior.

Escape: En el punto muerto inferior le válvula se cierra, y al ascender el émbolo se comprime el aire. Bajo el efecto de la presión, se abre y circula el aire comprimido hacia el consumidor.

Compresor de émbolo de dos etapas

El movimiento molecular, provoca una elevación de la temperatura: Ley de transformación de la energía. Si se desean obtener presiones mayores es necesario disminuir la temperatura.

En este tipo de compresores existe una cámara de enfriamiento del aire antes de pasar a la segunda compresión.

Compresor de émbolo, de dos etapas, doble acción.

La compresión se efectúa por movimiento alternativo del émbolo.

El aire es aspirado, comprimido, enfriado y pasa a una nueva compresión para obtener una presión y rendimiento superior.

Compresor de émbolo con membrana.

El funcionamiento es similar al del compresor de émbolo. La aspiración y comprensión la realiza la membrana, animada por un movimiento alternativo.

El interés de este compresor radica en la ausencia de aceite en el aire impulsado por este tipo.

Compresor radial de paletas.

  Un rótor excéntrico, dotado de paletas gira en un alojamiento cilíndrico. La estanqueidad en rotación se asegura por la fuerza centrífuga que comprime las paletas sobre la pared.

  La aspiración se realiza cuando el volumen de la cámara es grande y resulta la compresión al disminuir el volumen progresivamente hacia la salida.

  Pueden obtenerse presiones desde 200 a 1000 kPa (2 a 10 bar), con caudales entre 4 y 15 m³/min.

Turbo compresor.

Este tipo de compresor es una turbina de tres etapas. El aire es aspirado, y su presión se eleva en cada etapa 1.3 veces aproximadamente.

Turbocompresor radial.

El aire aspirado axialmente es introducido a una velocidad muy alta. La compresión tiene lugar radialmente.

Este tipo de compresor es recomendable cuando se desean grandes caudales.

Entre las diferentes etapas hay que tener previsto las cámaras de enfriamiento.  

Turbocompresor axial.

Este tipo de compresor funciona con el principio del ventilador. El aire es aspirado e impulsado simultáneamente. Las presiones son muy bajas, pero los caudales pueden ser muy elevados.

Gráfico de humedad contenida en el aire.

Cuando la temperatura aumenta, el aire es capaz de tener más agua en suspensión. El gráfico da los valores para una humedad ambiente relativa del 100% (caso extremo).

Ejemplo: Consideramos que la temperatura absoluta del aire en condiciones “ambiente” sea de 293º K (20º C) y en condiciones de “comprimido”, sea de 303º K (30º C). Para una presión de 800 kPa (8 bar), el volumen aspirado es de 8 m3, humedad relativa de 50%.

El gráfico nos muestra:

A 293º K (20º C) tenemos 16 g de agua por m3 al 100%.

A 50% que es nuestro caso, tendremos 8 g de agua por m3.

Entonces, para 8 m3 la cantidad de agua será de 8 x·8 = 64 g.

A 303º K (30º C) obtenemos en el gráfico, 30 g de agua al 100%.

La variación después de la compresión es de 64 g de agua – 30 g de agua = 34 g de agua.

Enfriado y separado.

El aire contiene una cierta cantidad de agua; se puede separar esta agua por diferentes métodos.

Arriba:

El aire llega por debajo y choca con una placa desviadora que realiza una primera separación pasando luego a través de un elemento que retiene la humedad.

Abajo:

El aire pasa a través de una materia porosa que absorbe la humedad, cuando uno de los dos elementos debe limpiarse, la circulación continúa por el otro, e inversamente, sin parar el funcionamiento.

Centro:

Descendiendo la temperatura por medio de un refrigerador se condensa el agua en la parte inferior.

Colocación de los separadores de agua.

En una instalación de aire comprimido se colocan, después del compresor: el enfriador, acumulador y los separadores de agua.

En el dibujo se aprecian dos separadores con sus correspondientes grifos de purga.

Acumulador.

Tiene la finalidad de almacenar el aire comprimido que proporciona el compresor. Su fin principal consiste en adaptar el caudal del compresor al consumo de la red.

Debe cumplir varios requisitos; entre ellos: una puerta para inspección interior, un grifo de purga, un manómetro, válvula de seguridad, válvula de cierre, e indicador de temperatura.

Puede colocarse horizontal o verticalmente, pero a ser posible alejado de toda fuente calorífica, para facilitar la condensación del vapor de agua procedente del compresor.

Muchas instalaciones.

Muchas instalaciones se realizan en bucle abierto (esquema superior), el principal inconveniente consiste en la desigualdad de presiones, disminuyendo cuanto mas alejadas se hallen.

Esta técnicamente recomendado realizar el circuito cerrado sobre si mismo. En forma de anillo, de este modo las perdidas de carga se reducen al mínimo (esquema inferior).

Es preciso en la instalación que la tubería tenga una inclinación mínima de 1% para facilitar la circulación de las impurezas hacia los puntos de condensación y purga

Gráfico del caudal en función del diámetro de paso y de la presión.

en A: m3/min.

en B: Diámetro de paso en mm.

en C: Sección en mm.

Línea 1: Caudal a 600 k Pa (6 bar)

Línea 2: Caudal a 400 k Pa (4 bar)

Línea 3: Caudal a 200 k Pa (2 bar)