El aire comprimido es una herramienta versátil y práctica que se utiliza en una variedad de aplicaciones. Estos dispositivos son una parte esencial de muchos procesos industriales, ya que ofrecen una variedad de opciones de operación avanzadas. Antes de hablar de los diferentes métodos de compresión y compresores, primero tiene que conocer los dos principios básicos de la compresión del gas.
Principios Básicos de la Compresión del Gas
Existen dos principios genéricos de compresión del aire (o gas): la compresión de desplazamiento positivo y la compresión dinámica. Después, compararemos ambos y examinaremos los distintos compresores de esas categorías.
Compresión de Desplazamiento Positivo
En la compresión de desplazamiento positivo, el aire se aspira en una o varias cámaras de compresión, donde queda confinado. El volumen de cada cámara disminuye gradualmente y el aire se comprime internamente. La bomba de una bicicleta es el ejemplo más sencillo de una compresión de desplazamiento positivo, donde el aire se aspira en un cilindro y se comprime mediante un pistón móvil.
Compresión Dinámica
En la compresión dinámica, el aire se aspira entre los álabes de un rodete que gira con rapidez y acelera a gran velocidad. En un compresor dinámico, el aumento de presión tiene lugar mientras fluye el gas. Los álabes de un rodete giratorio aceleran el gas que fluye a alta velocidad. En función de la dirección principal del flujo de gas utilizado, estos compresores pueden ser radiales o axiales.
Tipos de Compresores
Los compresores de desplazamiento positivo proporcionan un flujo de aire constante, independientemente de la presión del sistema. Estos compresores ofrecen relaciones de presión más altas incluso a velocidades más bajas y son ideales para aplicaciones más pequeñas y estables, como la industria de la fabricación y el sector de la automoción. Su caudal y presión varían en función de la velocidad de funcionamiento, lo que los hace adecuados para aplicaciones de gran volumen como la generación de energía y la climatización.
Compresores Axiales
Estos compresores comprimen el aire a medida que fluye en paralelo al eje de rotación. La velocidad de cada rodete tiene un límite de caudal superior e inferior. El límite superior significa que la velocidad de flujo del gas alcanza una velocidad sónica. El límite inferior significa que la contrapresión se hace mayor que la acumulación de presión del compresor, lo que produce un flujo de retorno dentro del compresor.
Cilindros Neumáticos
Es un actuador neumático que contiene elementos claves como el pistón, el vástago del pistón, sellos y cubiertas que contienen todos los elementos de generación y transmisión de energía.
Cilindros de Simple Efecto
Si solo se utiliza un lado del pistón para la compresión, se denomina "compresor de simple efecto". Los cilindros neumáticos de simple efecto son versátiles y se utilizan en diversas industrias, como la metalúrgica, alimentaria y maderera. Además, ofrecen numerosas ventajas como bajos costos operativos, fácil reparación y mantenimiento, y son más pequeños que los cilindros de doble efecto. Los cilindros de simple efecto son una solución eficiente y económica para tus necesidades industriales.
Cilindros de Doble Efecto
Si se utilizan tanto la parte superior como la inferior del pistón, el compresor es de doble efecto. Los cilindros de doble efecto son dispositivos de actuación mecánica que se utilizan para proporcionar un movimiento lineal en una dirección. Estos cilindros de doble efecto se pueden controlar con una válvula de aire comprimido, una válvula neumática o un sistema de control electrónico. Un actuador de doble acción se recomienda cuando se necesita un movimiento bidireccional a una gran velocidad. Por ejemplo, es una excelente opción para los sistemas de clasificación de productos, ya que los pistones se mueven rápidamente para empujar los productos hacia diferentes ubicaciones. Además, los cilindros de doble efecto son una buena opción cuando se necesita una fuerza de empuje constante.
Características de los Cilindros de Doble Efecto
- Alta precisión: Estos cilindros de doble efecto son capaces de proporcionar un control preciso del movimiento lineal.
- Bajo mantenimiento: Los cilindros de doble efecto son muy fiables y requieren un mantenimiento mínimo.
Actuadores Neumáticos
El actuador de efecto simple es un dispositivo de actuación hidráulica, que cuando recibe una señal de presión, realiza un movimiento lineal, desplazando el émbolo hacia afuera. Mientras que cuando el actuador de doble acción recibe una señal de presión, realiza dos movimientos lineales, en ambos sentidos, por lo que el émbolo puede ser desplazado hacia afuera y hacia dentro.
Componentes Adicionales
Las válvulas, sin importar el tipo que sean, disponen de partes comunes que son necesarias para un buen desarrollo de su funcionamiento. Actuador: también llamada accionador o motor. Los símbolos que se utilizan para los tipos de válvulas hidráulicas y neumáticas ayudan a tener una visualización previa del montaje. Las válvulas de control caudal también se les conoce como válvula estranguladora neumática.
Consideraciones Adicionales
El volumen de carrera es el volumen del cilindro que recorre el pistón durante la etapa de aspiración. La diferencia entre el volumen de carrera y el volumen de aspiración se debe a la expansión del aire que permanece en el volumen muerto. Las válvulas no están nunca completamente selladas y siempre hay un cierto grado de fugas entre la superficie lateral del pistón y la pared del cilindro. Además, las válvulas no pueden abrirse y cerrarse totalmente sin un retardo mínimo, lo que se traduce en una caída de presión cuando el gas fluye a través de los canales.
tags:
