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domingo, 12 de junio de 2016

Tipos de compresores

Tipos de compresores de aire:

Existen dos tipos basico de compresores: de desplazamiento positivo y turbocompresor. La distinción principal entre ellos se encuentra en el metodo de transferencia de energía y generación de la presión.

_Los compresores de desplazamiento positivo trabajan sobre el principio de incrementar la presión de un volumen definido de aire al reducir ese volumen definido de aire al reducir ese volumen en una cámara encerrada.

_ El compresor dinámico (turbocompresor) se emplean paletas rotatorias o impulsores para impartir velocidad y presión al flujo de aire que se está manejando. La presión proviene de los efectos dinámicos, como la fuerza centrifuga.

 Los compresores de desplazamiento positivos se subdividen en dos grupos: compresores del tipo reciprocante y compresores del tipo rotatorio.



Tipos de compresores.


Clasificación de los compresores:

  Existen muchas características geométricas y de operación de los compresores de aire, las que conducen a diversos tipos de clasificación de los mismos. Dependiendo de las diversas características, la clasificación se puede hacer de varias maneras:

1.- Como compresores de simple o de doble acción, por su numero de etapas; a saber, una, dos o tres o múltiples etapas.

2.- Según la disposición de los cilindros con relación al cigueñal (es decir, cilindros en posición vertical, en linea, horizontal, en V, radial, etc).

3.- Por la disposición geométrica o de los cilindros usada para obtener las etapas del compresor, a saber, vertical, horizontal, en V, etc.

4.- Por la manera de impulsar el compresor o por el motor primario, como impulsados por motor diesel, por motor eléctrico, por turbina de gas.

5.- Por la condición de aire comprimido, a saber, contaminado con aceite lubricante o sin aceite.

6.- Por la condición del montaje o su calidad de portátil, a saber, compresor portátil, compresor estático o compresor montado en patines.

7.- Por el medio de enfriamiento aplicado; a saber, enfriado por aire, enfriado por agua, compresor de liquido inyectado, etc.


Compresores de simple acción: la compresión se lleva a efecto en el espacio a uno de los lados del pistón, con una carrera de compresión por etapa para cada revolución del cigueñal.

Compresores de doble acción: la compresión se realiza sobre las dos caras del pistón, dando a lugar a dos carreras de compresión por cada rotación de la manivela y del cigueñal. Por consiguiente, con este tipo de disposición, se podría usar cada cilindro como un compresor de etapas múltiples, si el aire comprimido de uno de los lados se alimenta al otro lado del pistón.


Tipos de compresores de aire de desplazamiento positivo:

Compresores reciprocantes del tipo de pistón:

  Son muy variados, incluyendo maquinas especiales para necesidades poco comunes. La relación máxima de compresión puede ser tan elevada como de 10 por etapa; existen compresores de dos etapas para relaciones de compresión mayores que ocho. La aplicación de etapas múltiples puede producir presiones de descarga hasta 300 Kg/cm2.




Construcción:

   La construcción de un compresor reciprocante es semejante al de un motor de compresión interna (CI), el cual consta de un cuerpo de hierro fundido o de aluminio con un ataque de aceite, la base, el pistón con sus anillos, válvulas, bielas, manivelas, cigueñal, cojinete, etc. A medida que tira el pistón hacia adentro, se succiona aire, por la válvula correspondiente, a través de un filtro, y se comprime en la carrera de retorno, partes exteriores de un compresor reciprocante:

1. Válvula de salida de agua.
2. Válvula de salida de aire.
3. Válvula de seguridad.
4. Manómetro.
5. Interruptor accionado por el presión.
6. Tanque de compresión.
7. Base para el motor eléctrico.
8. Protección de seguridad.
9. Filtro de admisión.
10.Base del compresor.
11. Cilindro de la primera etapa.
12. Deposito de aceite.
13. Cilindro de la segunda etapa.
14. El medidor de nivel de aceite.
15. Tapón roscado para llenar de aceite.




 Partes interiores del compresor:

1. Elementos del interenfriador.
2. Filtro de succión.
3. Pistón.
4. Aletas.
5. Cilindro de la primera etapa.
6. Biela.
7. Distribución de la manivela y el cigueñal.
8. Cárter.
9. Recipiente del aceite.
10. Cilindro de la segunda etapa.
11. Varilla de medición del aceite y filtro de este.


Criterios de selección para los compresores:

   Presión: primero debe determinarse la presión necesaria. la mayor parte de los sistemas y herramientas accionados por aire comprimido están diseñados para operar a una presión de 6 a 7 kg/cm2. Un compresor de fabricación y tipo normales por lo general resultaría adecuado si puede garantizar una presión de 6 kg/cm2 en las lineas de distribución tendidas para las herramientas y sistemas neumáticos. En donde lineas largas de distribución, es posible que sea conveniente una maquina que descargue una presión de 8 a 9 kg/cm2, para compensar las perdidas en las lineas o las fugas. En donde dos o mas operaciones requieren aire a una presión mas elevada, por lo general puede ser mas económico y mas conveniente instalar un compresor pequeño separado para suministrar aire comprimido para estas operaciones. En donde se requieran una pequeña cantidad de aire a presiones inferiores a la llevada en las lineas principales de distribución, se puede obtener mediante la instalación de una válvula reductora en el ramal que conduce a la zona en la que se requiere el aire a baja presión. En donde la presión de aire sea menor que 2 kg/cm2 y el volumen que se necesita sea mas o menos grande, puede considerarse un turbosoplador o un compresor rotatorio de baja presión.

  Capacidad: otro factor importante requerido es la capacidad o volumen de aire. En la mayor parte de las plantas, las herramientas accionadas por aire comprimido, se operan en forma intermitente. En este caso, la capacidad del compresor para accionar tantos dispositivos neumáticos como los que estarían en uso a la vez en un momento determinado. En cualquier parte, esto puede ser de 10% hasta el 100% del total requerido por todas las herramientas, dependiendo por completo de la naturaleza del trabajo de la planta.

Configuración del compresor y disposición geométrica de los cilindros:

1. Tipo de compresor de aire, como compresor reciprocante o de paletas, del tipo de espirales o de lóbulos. Si es del tipo reciprocante, entonces puede designarse como de un solo cilindro.

a) Vertical, de simple o de doble acción.
b) Horizontal, por lo común de doble acción.

2. De dos cilindros; los cilindros pueden estar dispuestos en varias formas geométricas, como se expresa a continuación;

a) Verticales en linea, de simple o de doble acción.
b) En V, de simple o de doble acción.
c) Horizontal y vertical; por lo común de doble acción.
d) Opuestos horizontalmente, de simple o de doble acción.
e) Duplex horizontal; por lo común de doble acción ( en esencia, esta disposición consta de dos compresores uno junto al otro con un cigueñal común).

3. De tres cilindros; un vertical, los otros dos por lo general formando un angulo de 60° respecto de la vertical, de simple o de doble acción, comúnmente conocidos en forma de W,

4. De cuatro cilindros.

a) Semirradiales, dos cilindros opuestos horizontalmente y dos formando un angulo de 60°hacia arriba de la horizontal.
b) Dos pares de cilindros horizontales opuestos con un solo cigueñal.
c) En V con dos cilindros en cada banco.
d) Duples compound horizontales.

Características de los compresores de simple acción:

1. Se usan solo para pequeña capacidad.
2. La maquina es mas compacta y menos costosa.
3. Se pueden instalar en un lugar fuera del paso.
4. Por lo común son enfriados con aire.
5. Resultan adecuados cuando la demanda de aire comprimido no es frecuente o cuando el compresor se debe instalar en el sitio de trabajo.


Características de los compresores de doble acción:

1. Para la misma velocidad y volumen del cilindro, la entrega de aire es el doble de la correspondiente a un compresor de simple acción.
2. Principalmente son adecuados para gran capacidad.
3. En su mayor parte, los cilindros son enfriados con agua.
4. Normalmente se usan para trabajo continuo y de servicio pesado.
5. Una velocidad más alta del pistón, reduciendo al mismo tiempo el tamaño del compresor, puede contribuir a un mayor desgaste de los anillos del pistón, forros de los cilindros y empaques.
6. Temperatura más baja de la descarga(en su mayor parte, 240°C para el compresor de una sola etapa y 140°C para el de dos etapas).

La selección final de un compresor de aire se decide al considerar dos factores importantes:

a) ¿ Se debe tomar la decisión por un compresor pequeño para cada maquina ? o bien,

b) ¿ Se debe tener una "casa fuerza" centralizada de compresores?

Tanques de compresión:

Es una necesidad con todos los compresores reciprocantes y, en muchos casos, resulta conveniente con los otros tipos de compresores. Elimina las pulsaciones en el flujo producido por una maquina reciprocante, proporciona capacidad de almacenamiento de reserva y ayuda a enfriar el aire, de este modo, a condensar parte de su humedad. El tanque de compresión debe ser al menos suficientemente grande como para contener todo el aire entregado por el compresor en un minuto.

Válvula de seguridad:

   Es práctica común fijar una válvula de seguridad en los interenfriadores,  postenfriadores y el tanque de compresión. Se trata de una válvula de disco con movimiento vertical (de asiento), cargada por resorte, la cual dejara salir el aire si la presión en el interior sobrepasa el limite de seguridad. Normalmente, la válvula viene sellada por el fabricante y no debe modificarse.

Control de la capacidad:

En la mayor parte de las instalaciones, la demanda de aire es irregular y, por consiguiente, se necesita algun medio para controlar la salida del compresor, La selección del control depende del caracter de la carga del aire comprimido.

  El mayor numero de compresores son impulsados por motores eléctricos y, ya que estos en general son maquinas de velocidad constante, se necesitan otros métodos para controlar la capacidad. En los motores reciprocantes de hasta 75kw suelen aplicarse dos tipos de controles:

Control automático de arranque y detención: como su nombre lo implica, se detiene o se arranca el compresor por medio de un interruptor accionado por la presión, según varié la demanda de aire. Se debe usar cuando la demanda de aire comprimido es intermitente. El interruptor de presión se conecta al tanque de compresión y tan pronto como la presión de este sobrepasa la presión determinada, se abre el contacto eléctrico del interruptor hacia el motor y el compresor deja de trabajar. Pero conforme baja la presión de aire en el tanque, el mecanismo de resorte de interruptor vence la presión de aire, el interruptor restablece el contacto eléctrico hacia el motor y el compresor arranca de nuevo.

Control de velocidad constante: se debe utilizar cuando la demanda de aire es bastante constante. Con este tipo de control, el compresor funciona de manera continua hasta que se corta.

Condensación de agua:

    Todo el aire atmosférico contiene humedad. La capacidad de aire de contener esta humedad aumenta con la temperatura y disminuye con la compresión. La temperatura del aire se eleva con la compresión pero, en la mayor parte de los casos,  cae hasta la temperatura ambiente en el momento que llega al punto de uso. El resultado neto es que el aire ha perdido su capacidad de contener la humedad que originalmente contenía y el exceso se condensa en diversas partes del sistema de distribución. Dado que esta humedad es perjudicial para la operación de herramientas neumáticas y de otro equipo operado con aire comprimido, resulta esencial eliminarla. 

  Los interenfriadores en los compresores de etapas múltiples, eliminan parte de la humedad, si se equipan con drenajes automáticos o manuales, los cuales se atienden con regularidad.

  En muchos casos, los postenfriadores son la solución al problema. Estos son sencillos intercambiadores de calor por lo que se hace circular agua para enfriar el aire y, de este modo, hacer que se condense el exceso de humedad

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