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Producción
del aire comprimido Generadores Para
producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire
al valor de trabajo deseado. Los mecanismos y mandos neumáticos se alimentan
desde una estación central. Entonces no es necesario calcular ni proyectar la
transformación de la energía para cada uno de los consumidores. El aire
comprimido viene de la estación compresora y llega a las instalaciones a través
de tuberías. Los compresores móviles
se utilizan en el ramo de la construcción o en máquinas que se desplazan
frecuentemente. En
et momento de la planificación, es necesario prever un tamaño superior de la
red, con el fin de poder alimentar aparatos neumáticos nuevos que se adquieran
en el futuro. Por ello, es necesario sobredimensionar la instalación, al objeto
de que el compresor no resulte más tarde insuficiente, puesto que toda ampliación
ulterior en el equipo generador supone gastos muy considerables. Es
muy importante que el aire sea puro. Si es puro el generador de aire comprimido
tendrá una larga duración. También debería tenerse en cuenta la aplicación
correcta de los diversos tipos de compresores. Tipos
de compresores El elemento central de
una instalación productora de aire comprimido es el compresor, la función de
un compresor neumático es aspirar aire a presión atmosférica y comprimirlo a
una presión más elevada. Según
las exigencias referentes a la presión de trabajo y al caudal de suministro. se
pueden emplear diversos tipos de construcción. Los compresores se
dividen, según el tipo de ejecución, en: -Compresores
de émbolo. -Compresores
rotativos. -Compresores
centrífugos. Compresores
de émbolos. El
compresor más frecuentemente utilizado es el de émbolos, pudiendo emplearse
como unidad fija o móvil, Utilizan un Sistema de biela - manivela para
transformar el movimiento rotativo de un motor en movimiento de vaivén del
embolo.
En
los compresores de émbolos, la compresión puede ser obtenida
ya sea en uno o más cilindros, en los cuales los émbolos comprimen el
aire, de acuerdo a esto se pueden clasificar en: -Compresores
de una etapa. -Compresores
de dos etapas. -Compresores
de varias etapas (Multietapa). En
los compresores de una etapa la presión final requerida es obtenida en sólo un
cilindro (en este caso, un cilindro es una etapa). En estos
compresores el aire es comprimido hasta la presión final de 6 a 8 bar y
en casos excepcionales llegan hasta
los 10 bar. En
compresores con una relación de compresión más alta, el sistema de una etapa
no es posible por la excesiva elevación de le temperatura por lo tanto este
proceso de compresión se realiza en dos etapas
o mas. El
aire comprimido en una etapa es enfriado antes de volverse a comprimir a más
presión en la siguiente etapa. Entre los cilindros se intercalan los
enfriadores adecuados, llamados por ello enfriadores intermedios. Así mismo, el
aire es enfriado a la salida del último cilindro, al que se denomina enfriador
final.
En
líneas generales, los fabricantes de compresores los construyen en las
siguientes escalas: a)
Compresores de una etapa para presiones hasta 10 bar. b)
Compresores
de dos etapas para presiones hasta 50 bar. d
Compresores de tres y cuatro etapas para presiones hasta 250 bar. Las ejecuciones más
adecuadas para la neumática son las de una y dos etapas. Con preferencia se
utiliza el de dos etapas en cuanto la presión final exceda de los 6 a 8 bar,
porque se proporciona una potencia equivalente con gastos de accionamiento más
bajos. Los
compresores de émbolos pueden ser accionados por un motor eléctrico o un motor
de combustión interna. Compresores
rotativos Los compresores
rotativos ocupan un lugar intermedio entre los compresores centrífugos y los
compresores de émbolo. Los compresores rotativos suministran presiones más
bajas que los de émbolo, pero las presiones de servicio son más altas que las
de los compresores centrífugos. Asimismo,
el volumen de aire que suministran por unidad de tiempo es más grande que en
los compresores de émbolo, pero más pequeño que en los compresores centrífugos. Los compresores
rotativos pueden ser de paletas o de tornillos. Compresores
de paletas deslizantes. Los compresores de
paletas están constituidos por un rotor en el cual van colocadas las paletas,
de eje excéntrico con el estator. El
aire penetra en la carcasa del compresor a través de un deflector acústico, y
accede al compresor a través de un filtro de aire, el aire es mezclado con
aceite de lubricación antes de entrar al estator dentro de este un rotor
ranurado simple con seis paletas
gira. Durante la rotación,
las cámaras entre las paletas, que se aplican contra las paredes del estator
por la fuerza centrífuga, y el cuerpo del rotor atrapan sucesivas cámaras de
aire las cuales son progresivamente comprimidas, se produce la aspiración, y
mientras reducen el volumen, se produce el suministro de presión.
Aceite es inyectado
continuamente dentro del estator para enfriarlo, estanquiezar y lubricar las
paletas. Después
de la compresión el aire pasa a
través de un deflector mecánico que separa la gran cantidad de aceite. Los
compresores rotativos también pueden ser accionados directamente por un motor
eléctrico o un motor de combustión interna. Compresores
de tornillo. En
los compresores de tornillo, dos rotores paralelos en contrarrotación, macho y
hembra, de forma helicoidal, giran confinados en el interior de una cámara que
los envuelve y comprimen el aire en sus lóbulos de manera continua. Aceite
es aportado a la cámara de compresión para
garantizar la lubricación del conjunto giratorio, el cual se recupera,
se enfría, se filtra y es inyectado de nuevo en la cámara de compresión.
Fotografía
de los rotores paralelos del interior de al cámara
de compresión Ventajas
de los compresores rotativos Las
ventajas más notables de los compresores rotativos son su marcha silenciosa y
un suministro de aire más continuo. los compresores rotativos de una etapa
suministran presiones hasta los 4 bar. Con dos etapas pueden alcanzar de 4 a 8
bar. los caudales suministrados pueden llegar hasta 100 Nm3/min.
según el
tamaño. Compresores
centrífugos En los compresores
centrífugos la compresión del aire se produce utilizando un rápido rodete
giratorio. La presión es ejercida al forzar a las partículas del aire
existentes en el rodete a alejarse del centro como resultado de la acción centrífuga. El
rodete comunica una velocidad elevada y una presión a las partículas del aire La presión generada
por estos compresores no es muy alta; son necesarios varios rodetes para obtener
presión de 6 bar. En contraste con esta limitación, los compresores centrífugos
pueden suministrar grandes volúmenes de aire. Otra ventaja sobre los
compresores de émbolo es que los compresores centrífugos son accionados
directamente por una máquina rápida como un motor eléctrico o una turbina de
gas mientras que en los otros se debe usarse una transmisión reductora
Tipo
De Aplicación El
tipo de aplicación determina el tipo de compresor. Para presiones muy elevadas
(20.000 psíg p.e. ) solo se pueden lograr con compresores multietapas
(reciprocantes). Por otro lado para alto volumen (150.000 cfm) y presiones del
orden de los 30 psíg, solo se pueden lograr con unidades centrifugas. Se
dan dos grupos de aplicación del aire comprimido, uno es para propósitos de
potencia y el otro es para gases de proceso en refinerías y plantas químicas.
Los requerimientos para ambos grupos pueden variar sustancialmente, pero la
selección del equipo debe regirse por criterios económicos. |
