Compresores industriales: principio de funcionamiento, características, tipos, selección
Los compresores industriales son instalaciones diseñadas para producir aire comprimido o gas mediante la presurización de una cámara estanca con posterior suministro del aire resultante a líneas de producción o a herramientas neumáticas. La compresión del flujo de aire se realiza de acuerdo con el principio de funcionamiento de las instalaciones y la tecnología del ciclo de trabajo.
El alcance de los mecanismos compresores cubre el campo de la producción química, la metalurgia y la construcción, la industria de la ingeniería y la producción de productos médicos, así como la construcción de carreteras y la producción de radioelectrónica. Estos sistemas son frecuentes en casi cualquier empresa de ciudades grandes. Consulte los compresores de aire industriales en Madrid.
Los compresores de aire utilizan aire atmosférico como medio de trabajo, que se bombea a una cámara sellada y se comprime bajo la acción de las unidades de trabajo principales en condiciones de alta presión. El diseño de los mecanismos del compresor incluye los siguientes elementos:
- Par de tornillos o grupo de pistones.
- Filtro de aire y aceite.
- Sistema de automatizacion.
- Separador.
- Circuito de refrigeración.
El principio de funcionamiento de las unidades se basa en la compresión del flujo de aire atmosférico dentro de la cámara de trabajo debido al movimiento de las unidades funcionales. Después de la compresión, el flujo de aire pasa por las etapas de enfriamiento y purificación, y luego ingresa al equipo suministrado. Las principales características técnicas de las instalaciones para la producción de aire comprimido son:
- Opciones de desempeño;
- Fuerza de motor;
- Nivel de presión de trabajo.
Los criterios de selección de las instalaciones son las cargas máximas del sistema de producción, las características tecnológicas del ciclo de funcionamiento y las condiciones en las que se prevé operar el equipo. Según la finalidad de uso, los mecanismos incluyen instalaciones industriales de vacío para compresión de aire, compresores para aireación y unidades para necesidades domésticas.
Tabla de Contenidos
Compresor de pistón
Los compresores de pistón son dispositivos para generar aire comprimido que funcionan según el principio de acción volumétrica. La unidad de trabajo principal de las unidades es la cabeza del compresor, el aumento en el nivel de presión de trabajo en la cámara sellada se lleva a cabo cambiando el volumen del medio de trabajo. El principio de funcionamiento de los compresores alternativos implica los siguientes pasos:
- Aire atmosférico que ingresa a la unidad a través de una válvula de succión con filtración simultánea.
- Debido a la alternancia de movimientos alternativos del sistema de pistón, se crea una mayor presión de trabajo, lo que le permite mover el flujo de aire hacia la cámara de compresión.
- Cuando se alcanzan los límites de presión dentro de la cámara, la válvula de descarga se mueve a la posición abierta y libera aire comprimido en el área de enfriamiento y separación.
Según el tipo de conexión del grupo de pistones con un motor eléctrico, las unidades son:
- Manejo directo.
- Con transmisión por correa.
Los mecanismos con transmisión directa se caracterizan por una conexión en serie de la cabeza del pistón con motores que se encuentran en el mismo eje. Los diseños con transmisión por correa permiten la disposición paralela de estas unidades de trabajo, mientras que el movimiento de los elementos de paleta en la polea de transmisión proporciona refrigeración al grupo de pistones.
Compresor – tornillo
Las unidades compresoras de tornillo pertenecen al grupo de dispositivos volumétricos y generan flujo de aire comprimido debido al movimiento del par de tornillos. El equipo admite la producción continua de aire comprimido, que se acompaña de aumentos repentinos mínimos en la presión de operación, y también se caracteriza por una mayor confiabilidad y facilidad de uso. Entre las ventajas de los compresores de tornillo se encuentran:
- Larga vida útil.
- Posibilidad de funcionamiento continuo durante 24 horas.
- Consumo económico de aceite.
- La presencia de un sistema de refrigeración por agua o aire.
- La presencia de ajuste automático de los modos de funcionamiento.
Durante la operación de estructuras de tornillo, se observa un nivel reducido de ruido y vibraciones debido al uso de carcasas amortiguadoras de ruido, lo que permite instalar compresores en el territorio del taller sin molestias para el personal. Debido a sus dimensiones compactas y bajo peso, las unidades se pueden colocar sobre un suelo plano sin necesidad de cimientos de apoyo.
Compresor seco (sin aceite)
La característica de los compresores exentos de aceite es la ausencia de lubricantes en la producción de aire comprimido, lo que permite obtener un flujo de aire 100% limpio y sin inclusiones de aceite en la salida. Las unidades son la solución óptima para ciclos tecnológicos con altas exigencias en las características de calidad del aire comprimido. Las ventajas de los mecanismos de funcionamiento en seco son:
- Ahorro de costes en la lubricación con aceite.
- Dimensiones compactas y bajo peso.
- Generación de flujo de aire de alta pureza.
Debido a la ausencia de aceite, las unidades secas no están equipadas con separadores, se distinguen por su simplicidad estructural y bajo peso, lo que tiene un efecto positivo en la posibilidad de su movimiento. Entre las desventajas de los equipos libres de aceite se encuentran:
- Indicadores de baja potencia.
- No hay condiciones para la formación de alta presión.
- Debido a la fricción entre las unidades de trabajo, se reduce la vida útil.
El ciclo de trabajo recomendado para las unidades sin aceite es de 15 minutos por hora. Si se supera este ciclo de tiempo, el motor de los dispositivos se sobrecalentará y aumentará el riesgo de mal funcionamiento.
Compresor de aceite
Los paquetes de compresores llenos de aceite producen un proceso de compresión de la corriente de aire utilizando lubricantes que actúan como selladores y minimizan la fricción entre las piezas, lo que prolonga la vida útil del equipo. El uso de aceite para compresores evita el desarrollo de corrosión y proporciona refrigeración a las unidades de trabajo. Las ventajas de las instalaciones de tipo aceite incluyen:
- Alta productividad.
- Sin sobrecalentamiento.
- Ciclos de trabajo largos.
- Consumo económico de recursos energéticos.
La desventaja de los dispositivos de tipo aceite es la complejidad del diseño y la necesidad de un control constante de la presencia de aceite. El aire obtenido durante el proceso de compresión se caracteriza por la presencia de impurezas de aceite, por lo que los compresores de este tipo requieren la sustitución periódica de elementos filtrantes y separadores de aceite. Además, en comparación con las unidades secas, el peso y las dimensiones generales de los mecanismos llenos de aceite son mucho mayores.
Compresor de vórtice
El compresor de vórtice es un dispositivo para comprimir el flujo de aire, que funciona según el principio de acción dinámica. El diseño de la instalación se caracteriza por la presencia de un impulsor con elementos de álabes de tipo radial fijos alrededor de la circunferencia. Cuando la rueda se mueve, las palas capturan el flujo de aire y crean turbulencias en la región interior del canal anular. El proceso de compresión se lleva a cabo bajo la influencia de la fuerza centrífuga, que contribuye a la inyección de volumen de aire y asegura el logro de la máxima presión. Entre las ventajas de las unidades de vórtice se encuentran:
- Simplicidad de diseño.
- Operación estable en varios modos.
- Amplio alcance.
Los compresores Vortex para uso industrial se utilizan en la industria textil y alimentaria, en la industria médica y farmacéutica, así como en la operación de transporte neumático y la operación de plantas de tratamiento de agua. Teniendo en cuenta las características de diseño, se distinguen las instalaciones con uno o más impulsores, proporcionando el proceso de compresión debido a un mecanismo de una o dos etapas.
Compresor industrial – elección
Al elegir compresores para el sector industrial, se deben tener en cuenta los principales parámetros técnicos de la unidad, la confiabilidad del rendimiento y la vida útil, así como las características de la organización del mantenimiento y la disponibilidad de reemplazo de unidades funcionales clave.
