A lo largo de los años, los compresores de aire y las herramientas neumáticas en general han evolucionado para desempeñar un papel más integral y más importante en el hogar y en las aplicaciones industriales. Es una fuente de aire comprimido para los dispositivos de producción aeroespacial y proporciona aire a presión limpio y sin contaminantes.
Independientemente del tipo de compresor de aire todos ellos tienen una función común: convertir una fuente de energía en energía almacenada en forma de aire comprimido.
En pocas palabras, un compresor aspira suficiente aire y disminuye su volumen. Como consecuencia, aumentan tanto la temperatura como la presión.
El aspecto de disminuir el volumen de aire es la «compresión» que hacen los compresores de aire. Este principio es el que utilizan los compresores de desplazamiento positivo para aumentar la presión.
Pero un compresor dinámico (hablaremos de ello más adelante) utiliza un método distinto del que emplean los compresores de desplazamiento positivo.
Aunque hay muchos tipos de compresores de aire, nos centraremos en tres de ellos. Uno es el compresor alternativoel otro es compresor de tornillo rotativo y el tercero es el compresor centrífugo rotativo.
Cada tipo utiliza un filtro de compresor de aire distinto. Otra clasificación puede basarse en:
– Cómo funciona cada uno (bajo, medio, alto)
– El número de etapas de compresión (una etapa, 2 etapas y varias etapas)
– Método de refrigeración (aire, agua o aceite)
– Método de accionamiento (acoplamiento directo, engranaje, turbina, cadena, correa, motor, motor de vapor)
– Método de lubricación (por salpicadura, lubricación forzada, con aceite o sin aceite)
Quizá los cinco puntos anteriores sean los que debes tener en cuenta al comprar un compresor de aire.
Fino más detalles ahora sobre los compresores de aire y también Cada uno de estos tres compresores de aire tiene sus propias ventajas, independientemente del que utilices.
I. Ventajas de los compresores de aire
Además de inflar neumáticos, limpiar y pintar, taladrar, los compresores de aire son capaces de hacer mucho más. Con las herramientas neumáticas adecuadas, puedes conseguir mucho con un compresor estándar. Estas son algunas de las muchas ventajas de tener un compresor de aire:
1. Herramientas neumáticas fáciles de usar
El aire comprimido -que suministra un compresor externo- es el que hace funcionar las herramientas neumáticas. Por tanto, estas herramientas no necesitarán motores internos independientes para funcionar.
Además, las herramientas neumáticas son más ligeras, tienen un diseño ergonómico y son más compactas que las herramientas eléctricas estándar. Por lo tanto, puedes utilizarlos durante mucho tiempo sin fatiga.
2. Ya no estás a merced de los surtidores de aire de la gasolinera
Hace unos años, el aire en la mayoría de las gasolineras era gratis. Hoy en día, rara vez ocurre lo contrario.
Incluso si te encuentras con una gasolinera con compresor, lo más probable es que funcione con monedas.
Pero con un compresor de aire propio, puedes llenar los neumáticos en la comodidad de tu casa, sin inconvenientes. Arregla un inflador de neumáticos con tu manómetro.
3. Las herramientas neumáticas son muy económicas
Cuando las herramientas neumáticas se utilizan continuamente en entornos industriales o comerciales, consumen menos electricidad que sus homólogas alimentadas por la red eléctrica.
Además, las herramientas neumáticas son más potentes, sobre todo cuando quieres aflojar o apretar un racor.
4. Los compresores de aire son útiles de otras formas
Tener un compresor como suministro de aire comprimido es muy útil, sobre todo si tiene una boquilla de aire. Puedes utilizar esta herramienta para soplar los restos de tus proyectos de carpintería y artesanía.
Es más, puedes utilizarlo como propulsor de aplicadores y aerógrafos para pulverizar distintas sustancias. Por ejemplo, las chorreadoras de arena pueden ayudarte a eliminar revestimientos u óxido rápidamente cuando dependes del aire comprimido.
Para cerrar un estanque o una piscina durante una temporada determinada, es necesario expulsar el agua de la zona. De hecho, un compresor te ayudará a hacerlo fácilmente.
Teniendo esto en cuenta, hablemos de los 3 tipos diferentes de compresores de aire.
II. Tipos de compresores de aire según el principio de funcionamiento
Los compresores de aire se pueden clasificar de diferentes maneras, la más común se basa en el principio de funcionamiento. En ese caso, obtenemos
Desplazamiento positivo
Compresores rotodinámicos
Desplazamiento positivo los compresores de aire pueden clasificarse a su vez en:
Compresores rotativos
Compresores alternativos
Probablemente, éste es el tipo con el que estás familiarizado. Como ya se ha dicho, éste atrapa el aire y disminuye su volumen.
En alternativocompresores que tenemos:
Compresores de membrana
Compresores en línea
«Compresores en forma de «V
Compresores de pistón tándem
Compresores de simple efecto, y
Compresores de doble efecto
Por otra parte, compresores rotativos se dividen en:
Compresores lobulares y scroll
Compresores de paletas
Compresores de tornillo, entre otros
En cuanto a la segunda categoría de Compresores rotodinámicosel principio de funcionamiento es diferente. Utiliza un impulsor en su elemento giratorio.
Como resultado, la velocidad del aire aumenta y se convierte en presión al frenarlo mediante un difusor.
En esta categoría tenemos:
Compresores centrífugos
Compresores de flujo axial
En nuestro debate, nos centraremos en tres tipos: compresor alternativo, de tornillo rotativo y centrífugo rotativo.
1. Compresor alternativo (pistón)
Al igual que el compresor de tornillo rotativo, el compresor alternativo también es una máquina de desplazamiento positivo. Esto significa simplemente que el compresor aumenta la presión del aire disminuyendo su volumen.
Estos compresores toman un gran volumen de aire y lo confinan en un depósito cerrado. En consecuencia, la máquina eleva este aire a una presión elevada.
Un compresor alternativo lo hace con la ayuda de un pistón. El compresor consigue el movimiento giratorio mediante el uso de un motor eléctrico.
El pistón sube y baja dentro de un cilindro. El vapor procedente del conducto de aspiración se desplaza a través de la válvula de admisión cada vez que el pistón se mueve hacia abajo.
Cuando el pistón se mueve hacia arriba, comprime el vapor refrigerante. A continuación, este vapor se empuja a través de la válvula de escape hacia el condensador.
Los compresores alternativos están refrigerados por agua o por aire, en configuraciones lubricadas y no lubricadas. De ahí que produzcan una amplia gama de opciones de capacidad y presión.
En el mercado existen compresores alternativos de dos etapas y de una etapa.
Un compresor alternativo es de simple efecto cuando comprime aire sólo desde un lado de su pistón. Esta categoría de compresores se utiliza normalmente para presiones que oscilan entre 70 psi y 100 psi.
Alternativamente, un compresor que utiliza ambos lados del pistón es de doble efecto. Del mismo modo, un compresor de aire de dos etapas se utiliza en operaciones que necesitan una presión alta de entre 100 psi y 250 psi.
Ten en cuenta que:
De 1 CV a 50 CV es normalmente para compresores alternativos. Del mismo modo, los compresores de 100 CV o más suelen ser compresores rotativos centrífugos o de tornillo.
Tanto la de efecto simple como la de diafragma son iguales. La única diferencia está en cómo se mueve el pistón.
Aquí el pistón mueve la membrana que se expande y contrae (a diferencia de que se mueve en el interior de un recipiente).
Tal vez te hayas encontrado con un bomba de diafragma en un lugar – bombeando agua.
Ventajas del compresor alternativo
El compresor tiene muchos usos tanto industriales como domésticos
Bajo coste de instalación
Bajos costes de mantenimiento, de ahí su popularidad en las operaciones de gas y petróleo
Capaz de producir alta presión (400 bar) y potencia (más de 500 CV)
Estos compresores no tienen problemas relacionados con el arrastre de aceite
Fácil de manejar/reparar
Contras del compresor alternativo
El más caro de los tres tipos
Requiere una inspección constante para que dure mucho y resista las presiones internas
Baja fiabilidad, ya que las piezas son propensas al desgaste
El gran tamaño, los volúmenes, el coste y el número de cilindros hacen que este compresor sea poco atractivo
2. Compresor de tornillo rotativo
Como ya se ha dicho, los compresores de tornillo rotativo son de desplazamiento positivo. Son los caballos de batalla de muchas industrias manufactureras.
Si te encuentras con un enorme edificio de fabricación, lo más probable es que haya un compresor de tornillo rotativo dirigiendo su proceso de producción. Y esto tiene cierta justificación.
Por un lado, un compresor industrial de tornillo rotativo tiene un ciclo de trabajo del cien por cien. Puede funcionar 24 horas al día, 7 días a la semana, de forma continua. Para ser precisos, dura más y funciona mejor cuando se utiliza así.
A diferencia de los compresores que utilizan pistones, a los compresores de tornillo rotativo no les gusta parar y arrancar con regularidad.
Cómo funcionan los compresores de tornillo rotativo
Los lóbulos en espiral inundados de aceite y los helicoidales de una etapa son los tipos más populares de compresores de tornillo.
En este tipo, 2 tornillos/rotores helicoidales giratorios ayudan a comprimir el aire (a diferencia de los pistones): de ahí el nombre.
Estos compresores de aire tienen 2 rotores en una carcasa. Estos rotores comprimen el aire internamente. No tiene válvulas.
Estos compresores están refrigerados por aceite (con refrigeradores de aceite refrigerados por agua o por aire). El aceite sella cualquier holgura interna.
Las piezas operativas no experimentan temperaturas elevadas, ya que la refrigeración se produce en el interior. Por tanto, el compresor rotativo es un conjunto de servicio continuo, refrigerado por agua o por aire.
Para un funcionamiento eficaz, un compresor de tornillo rotativo utiliza un filtro especial. Por eso, manejar y mantener este tipo de compresor es fácil. La cilindrada y la velocidad variables controlan la capacidad de este compresor.
Una de las variables es una válvula de corredera dentro de la carcasa, que controla su desplazamiento. Cuando se reduzca la capacidad de este compresor, se abrirá la válvula deslizante. Como resultado, parte del aire comprimido vuelve a pasar a la aspiración.
Los compresores de aire de tornillo rotativo tienen varias ventajas, como una salida de aire suave y sin pulsaciones en un tamaño comprimido y con un volumen de salida elevado.
Los compresores de tornillo rotativo pueden ser de aceite o sin aceite. Para ser un dispositivo sin aceite, utiliza extremos de aire específicamente diseñados para comprimir el aire. Así, el aire producido estará realmente libre de aceite.
En cuanto al compresor de tornillo lubricado por aceite, el motor acciona su rotor macho. A continuación, este rotor macho acciona el rotor hembra. Sencillamente, es impulsado por la fina película de aceite que hay entre ambos.
Además de accionar estos rotores, el aceite sella la cámara de compresión a la vez que actúa como refrigerante.
Ventajas del compresor de tornillo rotativo
El precio inicial de instalación y compra de un compresor de tornillo rotativo es inferior al de un compresor alternativo
Si se cuida correctamente, este compresor puede durar entre 2 y 5 veces más.
Consume poca energía, ya que el compresor funciona en la etapa baja, al menos la mayor parte del tiempo
Su ciclo de enfriamiento puede durar mucho tiempo
El compresor de tornillo refrigerado por aceite no genera ningún punto caliente, ya que la refrigeración se produce en el interior
Contras de un compresor de tornillo rotativo
Comparados con los compresores de pistón, los compresores de tornillo son caros
Los compresores de tornillo con menos de 2000ltrs por minuto requieren más mantenimiento que los compresores de pistón
Si se ignora el mantenimiento o se utilizan piezas no estándar y aceite inadecuado, el compresor será muy vulnerable
La rueda de este compresor también necesita una persona experimentada para su mantenimiento
3. Compresor centrífugo rotativo
El compresor centrífugo rotativo es dinámico. Se basa en la transferencia de energía del impulsor giratorio al aire. Este impulsor es un disco que tiene álabes radiales. Gira con fuerza dentro del cilindro.
Como consecuencia de estos giros, el gas gana velocidad. En esta fase, un difusor transforma la energía en energía de presión. Después, esta energía de presión pasa a un condensador.
A medida que aumenta la velocidad, el mismo caso se aplica a la eficacia de bombeo. Por tanto, un compresor centrífugo está construido para funcionar a gran velocidad.
Lo mejor de las máquinas centrífugas es que no tienen cilindros, pistones ni válvulas. Así sólo prestarás atención a los cojinetes principales, en caso de que se desgasten.
El compresor de aire centrífugo puede ser monoetapa o multietapa. A veces puede ser de 3 etapas, cuya eficacia es superior a otros tipos de desplazamiento positivo y de tornillo.
Una sola etapa consta de un impulsor. Mueve el aire hasta una relación de compresión de 3:1, ya sea en vacío o a presión. Tiene un rodete en voladizo o disposición de viga, que se sitúa en la parte no motriz del eje.
Un compresor de una etapa es más beneficioso que uno de varias etapas. Ofrece un alto rendimiento y suministra gas sin oleaje ni aceite.
Por un lado, los compresores multietapa tienen de 1 a 10 rodetes. Están dispuestos en diferentes configuraciones. A diferencia de la etapa única, aquí la relación de compresión y la temperatura deben permanecer iguales en todas las etapas.
Un compresor multietapa puede adoptar distintas disposiciones: de doble flujo, compuesto o directo.
Los compresores centrífugos están exentos de aceite por diseño. Los respiraderos atmosféricos y los retenes del eje separan el engranaje de funcionamiento lubricado por aceite del aire comprimido.
Ventajas del compresor centrífugo rotativo
Poco peso, fácil de fabricar y diseñar
Ideal para el suministro continuo de aire comprimido como unidad de refrigeración
No contiene aceites
Las piezas de roce son pocas
A diferencia de los compresores de aire de desplazamiento positivo, los compresores centrífugos tienen un caudal elevado
Relativamente eficiente en términos de energía
Requieren poco mantenimiento y son muy fiables
En comparación con los compresores de aire de flujo axial, los compresores centrífugos tienen una relación de alta presión para cada etapa
Apenas necesita una base especial
Contras del compresor centrífugo rotativo
Como su presión es limitada, el compresor no es ideal para una compresión realmente alta
Se encuentra con el problema del ahogamiento, atasco y sobrecarga
Como funcionaba a gran velocidad, necesita un montaje con vibraciones elegante
No acepta cambios relacionados con la composición del gas
III. Comparación basada en la popularidad
Tanto los compresores de tornillo rotativo como los alternativos rotativos son los tipos de compresores de aire más populares. El compresor centrífugo es el menos popular.
Algunos de los aspectos que hacen compresores de aire alternativos más populares son:
– Precio: el más barato y el más económico
– Aplicación: pequeños talleres, talleres de carrocería, talleres de neumáticos, pequeñas instalaciones de fabricación
– Ideal para: sólo para uso intermitente (ciclo de trabajo del 50-60%)
– Aplicaciones: cualquier operación que necesite un ciclo de trabajo continuo del 100%.
– Precio: bastante caro, pero el ahorro energético es elevado
– Ideal para: cualquier operación que necesite un suministro constante de aire comprimido
Estos son algunos de los aspectos de una compresor centrífugo:
– Aplicación: a pleno rendimiento, es muy eficaz cuando la demanda es constante
– A diferencia de los compresores de tornillo rotativo, los centrífugos son más eficientes
– Precio: mucho más caro que los otros 2 tipos
– Ideal para: al ser el más grande de los 3 tipos, el diseño centrífugo es ideal para grandes máquinas y compresores industriales utilizados en los procesos de producción.
IV. Lo esencial
Como has visto, los compresores de aire difieren en muchos aspectos. Cada uno tiene su propio método de lubricación, etapas de compresión y método de refrigeración. Además, difieren en función de cómo funciona cada una y del método de accionamiento.
La popularidad de cada tipo de compresor depende de estas diferencias y de sus funcionalidades.
Por tanto, debes seleccionar el tipo adecuado en función de tu necesidad. Considera el suministro de aire que necesitas. ¿Quieres aire a presión para usos especializados?
El aire se mide en pies cúbicos por minuto. Deberías comprobarlo en las especificaciones. Cada tipo de compresor está pensado para aplicaciones diferentes. En detalle:
Los compresores de tornillo rotativo se utilizan normalmente para aplicaciones prolongadas con baja presión/alta velocidad – 7/8 bares.
Un compresor de tornillo rotativo exento de aceite es lo mejor para aplicaciones que no necesitan contacto con el aceite.
En el mismo sentido, un compresor de tornillo rotativo con inyección de aceite es más eficiente energéticamente que el de pistón. Asimismo, su nivel de ruido es bajo y proporciona grandes cantidades de aire a presión a una temperatura relativamente baja.
Por último, un compresor alternativo es ideal para aplicaciones de alta presión/baja velocidad, por debajo de 30 bares.
Con toda esta información y los datos específicos de los principales tipos de compresores, ahora estás en mejores condiciones de tomar una decisión informada sobre qué compresor de aire se adaptará a tus necesidades.
