¿Cómo funcionan los compresores de aire?
- 21 de marzo de 2023
Los compresores de aire son esenciales para las operaciones de fábricas y talleres en todo el mundo. Pero no siempre lo han sido. En el contexto histórico de la era de las máquinas, el compresor de aire es un invento relativamente nuevo.
Antes de la llegada de los compresores de aire, muchas herramientas funcionaban con sistemas complejos con ruedas, correas y otros componentes grandes. Tales máquinas son pesadas y costosas y, a menudo, están fuera del alcance de muchas operaciones pequeñas. Hoy en día, los compresores de aire vienen en varios tamaños y diseños, y puede encontrarlos en cualquier lugar, desde enormes lugares de trabajo hasta el garaje de su vecino.
En este artículo, cubriremos cómo funciona un compresor de aire, cubriendo todo, desde su propósito básico hasta cómo los diferentes compresores manejan el aire.
how does an air compressor work?
An air compressor functions by harnessing the power of the atmosphere, pressurizing air to create potential energy that can be stored for future use. Imagine a balloon that’s been inflated – the built-up pressure is released when the balloon is let go, transforming the potential energy into kinetic energy. This energy conversion can then be utilized to drive various pneumatic tools.
The operational principles of industrial air compressors are akin to those of combustion engines. Typically, the functioning of an air compressor involves a pump cylinder, piston, and crankshaft, all working in tandem to transfer energy for a myriad of tasks. These fundamental elements enable the compressor to provide air for inflating items such as tires or pool toys, as well as powering tools like drills, nail guns, grinders, sanders, and spray guns.
Air compressors are integral to a plethora of tools and machines that enhance our daily lives, from impact wrenches to air conditioning units. Their role in providing comfort, shelter, automation, and efficiency cannot be overstated. Despite their powerful capabilities, air compressors are compact and lightweight compared to other centralized power sources. They are also durable, require less upkeep, and offer greater mobility than traditional machinery, making them a preferred choice in many industries.
Types of Positive displacement air compressors
Dado que el desplazamiento positivo es el tipo más común de método de compresión de aire, existen muchos tipos de compresores de aire de desplazamiento positivo. Sin embargo, todos funcionan de manera diferente. Aquí hay algunos tipos de los diversos tipos de compresores de aire de desplazamiento positivo:
compresor de aire de tornillo rotativo
Los compresores de tornillo rotativo son típicos para uso industrial y vienen en tamaños adecuados para muchas aplicaciones. Dentro del motor de estos compresores hay dos tornillos que giran continuamente en direcciones opuestas. El movimiento del tornillo crea un vacío que aspira aire. El aire queda atrapado entre las roscas del tornillo y se comprime cuando se aplica fuerza entre ellos. Finalmente pasa por la salida o al depósito de seguridad. La mayoría de los compresores de tornillo rotativo son de tamaño industrial y están lubricados con aceite, pero también hay disponibles diseños de compresores sin aceite.
Aquí hay una introducción más técnica sobre cómo funcionan los compresores de tornillo rotativo con inyección de aceite:
- El aire atmosférico entra al compresor por la válvula de admisión.
- La válvula reguladora recibe aire a través de la línea de control de presión, un proceso que establece la presión de aire en el sistema.
- Luego, el aire ingresa al compresor, donde se combina con el aceite para formar una niebla.
- Cuando los dos tornillos internos se giran en direcciones opuestas, el aire se mueve a lo largo de su longitud.
- El movimiento del tornillo crea un vacío que atrapa y comprime el aire en el espacio entre los tornillos.
- Mientras se mezcla con el aceite en forma de neblina, se empuja aire presurizado a través de la salida y hacia el tanque separador de aceite primario.
- La fuerza centrífuga dentro del tanque hace que la mayoría de las moléculas de aceite formen gotitas y se acumulen en el fondo como aceite reutilizable.
- Luego, el aire ingresa al filtro de separación secundario, que elimina más aceite y purifica aún más el aire.
- El aire libre de aceite sale del sistema y se almacena en un tanque o se usa inmediatamente en herramientas o maquinaria neumáticas conectadas.
Compresor de aire alternativo/de pistón
El tipo más común de compresores de aire son los alternativos. En un compresor de aire alternativo, la rotación del rotor obliga al pistón a moverse hacia arriba y hacia abajo. A medida que el pistón desciende, se introduce aire separado en la cámara. Luego, a medida que el pistón vuelve a subir, el aire se comprime y se fuerza hacia afuera. Algunos compresores que utilizan un solo pistón se denominan compresores de una sola etapa. Otros compresores, llamados compresores de dos etapas, usan dos pistones y pueden presurizar más aire. La forma en que funcionan los compresores de aire puede variar según el diseño. Hay dos ciclos de compresión diferentes que se pueden usar en los compresores de aire de pistón: signle stage air compressor vs two-stage air compressor
Compresor de aire de una etapa
El pistón comprime el aire una vez. La carrera es una revolución completa del pistón impulsor del cigüeñal. Muchos de estos compresores son perfectos para proyectos privados debido a su sencilla construcción de una sola etapa.
Los siguientes son los pasos técnicos para la operación de un compresor de aire de una etapa:
- La rotación del rotor obliga a los pistones individuales a moverse hacia arriba y hacia abajo.
- A medida que el pistón se mueve hacia abajo, el aire atmosférico ingresa a la cámara de compresión a través de una válvula abierta.
- El aire se comprime a medida que se empuja hacia la cámara de salida cuando el pistón se mueve hacia arriba.
- Luego, el aire comprimido se empuja a través de la salida del compresor.
Compresor de aire de dos etapas
El primer pistón comprime el aire, luego lo mueve al cilindro más pequeño y el otro pistón comprime aún más el aire. El compresor puede producir mayores presiones gracias a este diseño, lo que lo hace perfecto para fábricas y talleres.
Así es como funciona un compresor de aire de dos etapas:
- El rotor gira para controlar ambos pistones simultáneamente, obligando a cada pistón a moverse hacia arriba y hacia abajo en direcciones opuestas.
- El pistón más grande atrae aire hacia la primera cámara de compresión y lo empuja hacia el intercooler.
- Los intercoolers utilizan un flujo continuo de agua para enfriar el aire.
- El pistón más pequeño comprime una gran cantidad de aire en un espacio compacto, presurizándolo aún más.
- Luego, un pequeño pistón empuja el aire comprimido a través de la salida.
Compresores axiales
Un compresor axial es un compresor que utiliza una serie de aspas aerodinámicas giratorias y estacionarias para comprimir un fluido. El principio de funcionamiento del compresor de flujo axial es que el fluido de trabajo ingresa al compresor a través de la entrada y luego fluye en una dirección paralela al eje del rotor. A medida que el fluido pasa a través de las paletas móviles, se agrega energía cinética al fluido y su presión aumenta, pero a expensas de que se reduce la velocidad relativa del fluido. El compresor consta de filas de superficies aerodinámicas ubicadas entre un tambor central y una carcasa fija, con cada fila unida al tambor o carcasa de manera alterna. El compresor es accionado por un eje, que se mantiene en su lugar mediante cojinetes dentro de la carcasa. La presión del fluido se puede aumentar aún más proporcionando canales difusores entre las paletas.
Compresores centrífugos
Los compresores centrífugos funcionan mediante el uso de un impulsor giratorio para agregar energía cinética a las partículas de aire y luego reducir su velocidad repentinamente, aumentando la presión. El impulsor está alojado en una carcasa o carcasa y tiene una entrada y una salida. Cuando el aire ingresa al impulsor, es succionado hacia el centro del impulsor por las palas radiales y luego empujado hacia el centro por la fuerza centrífuga a medida que el impulsor continúa girando. El movimiento radial de gas o aire aumenta la presión y genera energía cinética. Luego, el aire comprimido sale del impulsor y pasa a través de un difusor, que convierte el aire de alta velocidad y baja presión en aire de alta presión y baja velocidad. El aire comprimido luego sale del compresor a través del colector.
What air compressor do I need?
Como fabricante de compresores de aire, understanding our customers’ needs is crucial. The size of the air compressor you require is largely determined by the type of pneumatic tools they utilize and the frequency of their usage.
Consider these essential factors when determining the appropriate air compressor size:
- CFM (Cubic Feet per Minute): This denotes the volume of air that the compressor can deliver. A higher CFM allows for simultaneous operation of more air tools.
- PSI (Pounds per Square Inch): This metric indicates the air pressure that the compressor can generate. Higher PSI values translate into more powerful air tools.
- Tank Size: The capacity of the tank dictates the duration the compressor can operate before recharging is necessary. Opting for a larger tank reduces downtime.
- Portability: If the compressor needs to be moved frequently, a model designed for portability would be advantageous.
Here are some general recommendations for selecting an air compressor size based on task intensity:
- Light-duty tasks: A compressor with 1-5 CFM and a 2-5 gallon tank should suffice.
- Medium-duty tasks: A compressor offering 5-10 CFM with a 5-10 gallon tank is recommended.
- Heavy-duty tasks: A compressor providing 10-15 CFM and a tank size of 10-20 gallons should be adequate.
These are broad guidelines and may not apply to every situation. It’s advisable to consult with an air compressor professional or conduct thorough online research to identify the most suitable air compressor size for your specific needs. Remember, choosing the right air compressor not only enhances productivity but also extends the lifespan of your air tools.
BISONTE
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