Compresor Neumático
Objetivo
Dar a conocer el Principio de funcionamiento de un compresor neumático, teniendo como fin la explicación de los diversos tipos de este, asi como la descripción de las características de cada tipo, al igual de como debe realizarse un mantenimiento de estos ya que es muy importare este elemento pues es el que brinda la energía necesaria para que nuestro circuito neumático.
El compresor neumático es un conjunto de elementos mecánicos el cual nos brinda la energía con la cual nuestro circuito neumático pueda funcionar.
Introducción
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 casa uno de los consumidores. El aire comprimido viene en la estación compresora y llega a las instalaciones a través de tuberías.
Indice
1. Funcionamiento.
2. Tipos.
- Compresor de Émbolo
- Compresor de Membrana
- Compresor de Paletas
- Compresor tipo Roots (Lóbulos)
- Compresor de Tornillo
- Compresor Radial
4. Conclusión.
5. Mapa mental.
6. Cuestionario.
7. Referencias.
1. Funcionamiento
Un compresor es una máquia de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.
Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, también de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presión, densidad o temperatura de manera considerable.
2. Tipos.
Compresor de Émbolo
El compresor más habitual en las industrias ya que es barato y robusto. Por otro lado, necesita lubricación para su funcionamiento y produce elevado calentamiento del aire.
Se puede utilizar tanto para equipos estacionarios como móviles, en una gran variedad de tamaños. Los más grandes pueden llegar a entregar caudales superiores a los 500 m3/min. Las presiones suelen alcanzar los 6-7 bares.
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Su principio de funcionamiento es sencillo. El eje desplaza a un émbolo con movimientos alternativos. En la fase de aspiración, el aire llena la cavidad del pistón. En la fase de compresión, al desplazarse el émbolo hacia arriba, reduce el volumen del gas y lo impulsa hacia la línea de distribución.
Para alcanzar mayores presiones y aumentar el rendimiento, algunos compresores disponen de varios pistones (compresores multietapas) dispuestos en serie. El aire que sale de una etapa se vuelve a comprimir en la siguiente, hasta alcanzar presiones cercanas a los 200 bares.
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| Compresor de Émbolos (2 etapas) |
Compresor de Membrana
Su funcionamiento es similar a los de émbolo. Una membrana se interpone entre el aire y el pistón, de forma que se aumenta su superficie útil y evita que el aceite de lubricación entre en contacto con el aire estos compresores proporcionan aire limpio, por lo que son adecuados para trabajar en industrias químicas o alimentarias.
Normalmente no superan los 30m3/h de caudal. Se utilizan para presiones inferiores a los 7 bares.
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| Compresor de Membrana |
Compresor de Paletas
Estos compresores están constituidos por un rotor excéntrico que gira dentro de un cárter cilíndrico. Este rotor está provisto de aletas que se adaptan a las paredes del cárter, comprimiendo el aire que se introduce en la celda de máximo.
Necesitan lubricación para las piezas móviles, reducir el rozamiento de las paletas y mejorar la estanqueidad.
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| Compresor de Paletas |
Suelen utilizarse en campos o instalaciones que exijan caudales inferiores a 150m3/h y presiones máximas de 7 bares.
Compresor tipo Roots (Lóbulos)
Estos compresores no modifican el volumen de aire aspirado. Lo impulsan. La compresión se efectúa gracias a la introducción de más volumen de aire del que puede salir. Los caudales máximos está entorno a los 1500m3/h. Las presiones no suelen superar los 1-2 bares.
Su principio de funcionamiento se basa en aspirar aire e introducirlo en una cámara que disminuye su volumen. Está compuesto por dos rotores, cada uno de los álabes, con una forma de sección parecida a la de un ocho. Los rotores están conectados por dos ruedas dentadas y giran a la misma velocidad en sentido contrario, produciendo un efecto de bombeo y compresión del aire de forma conjunta.
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| Compresor tipo Roots (Lóbulos) |
Compresor de Tornillo
Son los otros compresores ampliamente utilizados en la industria, junto con los compresores de émbolo.
Funcionan mediante dos rotores helicoidales paralelos, que giran en un cárter en sentidos contrarios e impulsan el aire de forma continua. El rotor macho, conectado al motor, arrastra al rotor hembra como consecuencia del contacto de sus superficies, sin ningún engranaje auxiliar. El volumen libre entre ellos disminuye comprimiendo el aire
Es necesario lubricar las piezas móviles con aceite, para evitar severos desgastes y refrigerar los elementos. Este aceite se deberá separar del aire comprimido mediante un separador aire-aceite.
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| Compresor de Tornillo |
Pueden dar caudales elevados, 24.000m3/h y presiones cercanas a los 10 bares. También se pueden colocar en serie varias etapas, llegando a presiones de 30 bares.
Compresor Radial
Se basan en el principio de la compresión de aire por fuerza centrifuga y constan de un rotor centrifugo que gira dentro de una cámara espiral, tomando aire en sentido axial y arrojándolo a gran velocidad en sentido radial. La fuerza centrifuga que actúa sobre el aire lo comprime contra la cámara de compresión.
Pueden ser de una o varias etapas de compresión consecutivas, alcanzándose presiones de 8-12 bares y caudales entre 10.000 y 20.000m3/h. Son maquinas de alta velocidad, siendo esta un factor fundamental en el funcionamiento ya que esta basado en principios dinámicos, siendo la velocidad de rotación del orden de las 15.000 a 20.000 r.p.m.
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| Compresor Radial |
3. Mantenimiento de compresores.
A. Hacer un inventario de los compresores instalados:
1. Cantidad, localización en planta, tipo de compresor.
2. Determinar el ciclo de trabajo, tiempo cargando vs. tiempo descargando de cada compresor.
B. Determinar la disponibilidad de capacidad de aire en reserva en cada área de servicio:
1. Evaluar los efectos de una interrupción de la operación en cada área para predecir el
aspecto de crisis de un compresor que esté temporalmente fuera de servicio.
2. A partir de estos efectos, se podrá establecer áreas críticas y asignar prioridades en los programas de mantenimiento.
C. Determinar requerimientos diarios normales de cada unidad:
1. Aceite.
2. Chequeos visuales y audibles.
3. Establecer hoja de registro de rutina para ser llevada por las personas responsables de la máquina.
4. Revisar las hojas conjuntamente con el personal.
5. Planear con anticipación como resultado de estas de registro: piezas en existencia, re emplazamiento de piezas, chequeos periódicos, etc.
Como complemento a los aspectos anteriores miremos los siguientes puntos que aunque inicialmente no se consideran dentro los parámetros de mantenimiento, si influyen directamente en los equipos:
1) Localización del compresor. El costo de espacio actualmente es alto en cualquier planta. Sin embargo, una localización inadecuada por ahorrar área es una falsa economía. Debe haber suficiente espacio alrededor y por encima de la unidad para hacer el trabajo de rutina diaria. Se debe dejar espacio también para: adecuada recirculación del aire con el fin de evitar sobrecalentamientos del motor y de otros dispositivos eléctricos sensibles como también del aire de admisión.
Si la unidad se instala en un sitio donde es difícil encontrarla, verla o moverla alrededor de ella, el personal de mantenimiento hallará una excusa para evitarla, es una reacción humana normal. | fh |
2) El filtro de aire de entrada. Un compresor de aire es un respirador. Si se le suministra aire sucio, húmedo y cargado de abrasivos entonces la vida útil de los elementos internos del compresor se acortarán considerablemente. Ponga el filtro de admisión en un lugar limpio, pero localícelo donde sea accesible para servicio conveniente.
El compresor prestará un mejor servicio si:
1. Lo mantiene limpio.
2. Lo mantiene adecuadamente enfriado.
3. Lo mantiene debidamente aceitado.
En cuanto a lubricación se puede hacer los siguientes comentarios:
1. Seleccione un aceite que cumpla las especificaciones del fabricante del compresor. Consulte el manual de instrucciones para las especificaciones exactas.
2. Lleve registros sobre cuanto usa y cuando se hacen los cambios.
Los registros deben ser los más sencillos posible. En las unidades pequeñas enfriados por aire reciprocante, una simple etiqueta fijada a la unidad es suficiente. Para las unidades más grandes y enfriadas por agua se deben llevar un registro mas elaborado. Sin embargo no se deben llevar demasiado pesados con datos incompresibles. El propósito de los registros es establecer el reconocimiento exacto de las funciones de mantenimiento periódico y llevar un historial con él, con el agua se puede proyectar el mantenimiento futuro.
En resumen, el mantenimiento de los compresores se realiza mejor si tiene en cuenta las siguientes sugerencias:
1. Ubique la unidad en un área accesible.
2. Manténgala limpia por dentro y por fuera.
3. Manténgala enfriada. Lleve control del agua de enfriamiento. Si la unidad es enfriada por agua.
4. Manténgala lubricada. Controle la cantidad y la calidad del aceite.
5. Lleve registro del tipo que le convenga a sus necesidades. Le ayudará a determinar los intervalos de mantenimiento preventivo.
6. Concéntrese en lo que usted realmente puede ser con los recursos disponibles.
4. Conclusión
Como conclusión podemos decir que un compresor es una maquina un conjunto de elementos mecánicos los cuales se encargan de comprimir un fluido en este caso aire, pero al igual que sabemos su función primordial es necesario recalcar que existen diversos tipos de compresores que dependiendo a la función que queremos realizar podemos elegir el que nos brinde las mejores características requeridas.
5. Mapa mental.
6. Cuestionario.
7. Referencias.
http://www.fiac.it/wwwassfiac/moduli/pdf/manuali/7348530040.pdf
http://industrial-automatica.blogspot.com/2010/08/compresores-neumaticos.html
http://www.typrefrigeracion.com.mx/index.phppage=shop.product_details&product_id=596&flypage=flypage.tpl&pop=0&option=com_virtuemart&Itemid=41
https://temariosformativosprofesionales.files.wordpress.com/2013/03/compresores-de-aire.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_%28m%C3%A1quina%29
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