Tipos de compresores existentes y para qué se usa cada uno

A la hora de comprar un compresor neumático, la mayoría de nosotros no conocemos los tipos de compresores existentes y para qué se usa cada uno de ellos. Por eso, hoy nos proponemos explicar cuáles son los tipos de compresores neumáticos más comunes, cómo funcionan, cuáles son su principales características y sus aplicaciones.

Para ello, comenzaremos con este gráfico que muestra a simple vista la clasificacion de los compresores.

1. Compresores de desplazamiento positivo

El primero de los tipos en la clasificacion de los compresores es el compresor de desplazamiento positivo. Este tipo tiene una cavidad que permite que un volumen de gas entre en la máquina a la presión atmosférica. Esta cámara se vuelve más pequeña, haciendo que disminuya el volumen y, al mismo tiempo, aumente la presión del gas.

1.1. Compresores reciprocantes

Un compresor reciprocante es una máquina de desplazamiento positivo, lo que significa que aumentan la presión del aire al reducir su volumen. Esto se consigue tomando volúmenes sucesivos de aire que están confinados dentro de un espacio cerrado y elevando este aire a una presión más alta.

El compresor de aire recíproco es de acción única cuando la compresión se realiza utilizando solo un lado del pistón. Un compresor que utiliza ambos lados del pistón para comprimir se considera de doble efecto.

Los compresores de aire recíprocos están disponibles ya sea refrigerados por aire o refrigerados por agua, y en configuraciones lubricadas y no lubricadas. Existe una amplia gama compresores de este tipo con distintas selecciones de presión y capacidad.

Aplicaciones

El compresor alternativo o recíproco generalmente se utiliza cuando se necesita una alta presión y bajo flujo (o flujo discontinuo de hasta 30 bares). Principalmente en trabajos en los que el aire se usa para herramientas manuales, limpieza de polvo, pequeños trabajos de pintura, usos comerciales, etc.

Ventajas del compresor reciprocante

• Relativamente barato
• Fácil mantenimiento
• Adecuado para alta presión

Desventajas de los compresores reciprocantes

• Es muy ruidoso (hay que meterlo en una habitación o caja que aisle del ruido)
• Alta temperatura de salida del aire comprimido
• Alto contenido de aceite en las tuberías de aire

1.2. Compresor de pistón

La forma más simple de un compresor de pistón es una bomba de bicicleta. Un pistón se mueve hacia arriba en el interior del cilindro, reduciendo el espacio superior. Esto provoca que el aire tenga que aumentar la presión para poder encajar en la cavidad más pequeña.

Un compresor de pistón de efecto simple comprime solo en un extremo del pistón, mientras que un compresor de doble efecto comprime ambos extremos del pistón. Los compresores de pistón pueden incorporar múltiples etapas de compresión para lograr la presión deseada, lo que los hace particularmente adecuados para aplicaciones de alta presión. Este tipo de compresores pueden ser lubricados o sin aceite. Algunos de ellos cuentan con diseños especiales y son capaces de comprimir otros gases además del aire.

1.3. Compresor de tornillo

En un compresor de tornillo (o de doble rotor), el aire queda atrapado y sellado entre los perfiles de dos tornillos, uno macho y otro hembra. A medida que los dos tornillos o rotores helicoidales giran y engranan, el aire es empujado a lo largo de ellos hacia un espacio cada vez más pequeño. Esto provoca un aumento de la presión para permitir que el volumen de aire dado encaje en las cavidades de la cámara de compresión.

Los compresores de tornillo generalmente se refrigera con aceite. Otros modelos se refrigeran con agua o con aire. Dado que el enfriamiento tiene lugar dentro del compresor, las piezas de trabajo nunca experimentan temperaturas de operación extremas.

Los más usados en la industria son los compresores de tornillo lubricados con aceite, puesto que el residuo de grasa en el aire es mínimo. Esta clase de compresor de tornillo es más barata y común que los que no llevan lubricación.

Los compresores de aire de tornillo sin aceite se enfrían con aire y con agua. Ofrecen las mismas prestaciones que los lubricados pero en entornos de trabajo en los que se requiere aire sin aceite. El diseño y fabricación de este tipo de compresores es algo más complejo y costoso.

Ventajas de los compresores de tornillo

• Menos ruidoso
• Suministran gran cantidad de aire comprimido
• Más eficiente energéticamente en comparación con los compresores de tipo pistón
• El suministro de aire es continuo en comparación con los compresores alternativos
• Temperatura final del aire comprimido relativamente baja

Desventajas del compresor de tornillo

• Más caro que un compresor de tipo pistón
• Diseño más complejo
• Es importante realizar un mantenimiento con frecuencia

1.4. Compresor Scroll

Los compresores scroll son unos de los mejores compresores de tipo rotativo si se compara el compresor scroll vs tornillo. En ellos, el aire se comprime mediante dos elementos en espiral. Uno de los elementos es estacionario y el otro se mueve en pequeños círculos excéntricos dentro de la espiral. El aire queda atrapado en el interior de la espiral de ese elemento, y se transporta en pequeñas bolsas de aire al centro de la espiral.

Como se ve en la imagen, el aire queda atrapado en el borde exterior y se va comprimiendo según se desplaza desde el borde exterior al borde interior, donde se descarga. Se requieren aproximadamente de 2 a 3 vueltas completas para que el aire alcance la salida de presión en el centro de la espiral.

Ventajas del compresor scroll vs tornillo

• Muy silenciosos
• De tamaño compacto
• Diseño simple, sin tantas piezas
• No usan aceite y requieren poco mantenimiento

Desventajas de un compresor scroll

• Capacidad de salida de aire baja
• Relativamente caro
• Temperatura del aire comprimido demasiado alta

1.5. Compresor de paleta

El compresor de paletas es otro tipo de compresor rotativo. Tiene una carcasa fija en la que se coloca un disco de rotor rotativo que tiene ranuras que se usan para sujetar las paletas deslizantes.

Cuando el rotor gira, el disco también gira, lo que permite que las paletas deslizantes se muevan, ya que la superficie interior de la carcasa es excéntrica. Cuando esas paletas se alejan del centro, queda atrapada una gran cantidad de aire en su interior y, con la rotación, las palas deslizantes convergen debido a su forma y el aire atrapado en ellas se comprime.

Son compresores que no requieren apenas de mantenimiento y tienen un diseño muy sencillo.

2. Compresores dinámicos

2.1. Compresores centrífugos

Un compresor centrífugo es un compresor de aire dinámico que depende de la transferencia de energía de un impulsor giratorio al aire.

Un compresor centrífugo tiene un elemento giratorio simple, montado en el eje que generalmente está conectado directamente al motor primario. El compresor está dividido en cuatro partes. Entrada, impulsor centrífugo, difusor y colector.

El compresor succiona el aire o el aire entra por la parte de entrada y luego el compresor centrífugo eleva la energía de los gases o aire al girar el juego de cuchillas. Desde aquí, la velocidad del aire aumenta antes de pasar al difusor. El difusor convierte la energía cinética del aire en energía de presión, al disminuir gradualmente la velocidad del aire. De esta manera, el aire se comprime.

En este tipo de compresores el aumento de la presión se logra acelerando el gas utilizando el impulsor, y luego reduciendo la velocidad del aire en movimiento en el difusor, para transferir la energía cinética a la presión.

Una de las características interesantes del compresor centrífugo es que a medida que la velocidad del impulsor se reduce, la capacidad del compresor aumenta.

Un compresor centrífugo gira a una velocidad más alta que otros tipos de compresores. Estos compresores están diseñados para ofrecer una mayor capacidad, gracias a que el flujo a través del compresor es continuo.

Los compresores centrífugos se utilizan en aplicaciones químicas y petroquímicas, en generación de energía, gases industriales, en plantas de fabricación de acero o vidrio e, incluso, en plantas de fertilizantes. Y, en general, en cualquier lugar que necesite grandes volúmenes de aire.

2.2. Compresores axiales

Los compresores axiales son algo similares a los compresores centrífugos, y también son compresores dinámicos. El compresor axial es un tipo de compresor que comprime continuamente el aire. Es un compresor rotativo basado en una superficie aerodinámica en el que el gas o el aire fluyen paralelos al eje de rotación.

Hay un conjunto de cuchillas giratorias y un conjunto de cuchillas estacionarias. Ambos tienen diferentes operaciones.

A medida que el compresor succiona el aire axialmente y aumenta su nivel de energía, el aire fluye a través de las palas del rotor que gira y ejerce un par de torsión en el aire. Después, las palas estacionarias disminuyen la velocidad del fluido y convierten el componente circunferencial del aire en presión, comprimiendo así el aire. En esta clase de compresores la presión se produce en varias etapas.

3. Conclusión

Como ves, existen muchos tipos de compresores neumáticos en el mercado. A la hora de elegir uno de los compresores neumáticos u otro habrá que tener en cuenta no solo su sistema de funcionamiento, sino también las prestaciones que ofrece y las tareas para las que resulta más adecuado.

En MasFerretería, ponemos a tu disposición una gran variedad de compresores, para que puedas escoger el que más te conviene. Si tienes dudas, nuestro equipo de atención al cliente está siempre a tu disposición para ayudarte.

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