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Compresores
Neumática - Generación, Tratamiento y Distribución del Aire (Parte 1)
Investigación desarrollada y enviada por:
Ing. Iván Escalona
Ingeniería Industrial
UPIICSA – IPN
ivan_escalona[en]yahoo.com.mx  
resnick_halliday[en]yahoo.com.mx  
Estudios de Preparatoria: Centro Escolar Atoyac (Incorporado a la U.N.A.M.)
Estudios Universitarios: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias sociales y Administrativas
(UPIICSA) del Instituto Politécnico Nacional (I.P.N.)
Ciudad de Origen: México, Distrito Federal
Para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado.
Los mecanismos y mandos neumáticos se alimentan desde una estación central. Entonces no es necesario
calcular ni proyectar la transformación de la energía para cada uno de los consumidores. El aire comprimido
viene de la estación compresora y llega a las instalaciones a través de tuberías.
Los compresores móviles se utilizan en el ramo de la construcción o en máquinas que se desplazan
frecuentemente. En el momento de la planificación es necesario prever un tamaño superior de la red, con el fin
de poder alimentar aparatos neumáticos nuevos que se adquieran en el futuro. Por ello, es necesario
sobredimensionar la instalación, al objeto de que el compresor no resulte más tarde insuficiente, puesto que toda
ampliación ulterior en el equipo generador supone gastos muy considerables.
Es muy importante que el aire sea puro. Si es puro el generador de aire comprimido tendrá una larga duración.
También debería tenerse en cuenta la aplicación correcta de los diversos tipos de compresores.
Tipos de compresores
Según las exigencias referentes a la presión de trabajo y al caudal de suministro, se pueden emplear diversos
tipos de construcción. Se distinguen dos tipos básicos de compresores:
El primero trabaja según el principio de desplazamiento. La compresión se obtiene por la admisión del aire en un
recinto hermético, donde se reduce luego el volumen. Se utiliza en el compresor de émbolo (oscilante o rotativo).
El otro trabaja según el principio de la dinámica de los fluidos. El aire es aspirado por un lado y comprimido
como consecuencia de la aceleración de la masa (turbina).
Compresores de émbolo
Compresor de émbolo oscilante . Este es el tipo de compresor más difundido actualmente. Es apropiado para
comprimir a baja, media o alta presión. Su campo de trabajo se extiende desde unos 1 .100 kPa (1 bar) a varios
miles de kPa (bar).
Compresor de émbolo oscilante
Para obtener el aire a presiones elevadas, es necesario disponer varias etapas compresoras. El aire aspirado se
somete a una compresión previa por el primer émbolo, seguidamente se refrigera, para luego ser comprimido por
el siguiente émbolo. El volumen de la segunda cámara de compresión es, en conformidad con la relación, más
pequeño. Durante el trabajo de compresión se forma una cantidad de calor, que tiene que ser evacuada por el
sistema refrigeración.
Los compresores de émbolo oscilante pueden refrigerarse por aire o por agua, y según las prescripciones de
trabajo las etapas que se precisan son:
Para los caudales véase la figura 14 diagrama.
Compresor de membrana
Este tipo forma parte del grupo de compresores de émbolo. Una membrana separa el émbolo de la cámara de
trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas móviles. Por tanto, en todo caso, el aire comprimido estará
exento de aceite.  Estos, compresores se emplean con preferencia en las industrias alimenticias farmacéuticas y
químicas.
Compresor de émbolo rotativo
Consiste en un émbolo que está animado de un movimiento rotatorio. El aire es comprimido por la continua
reducción del volumen en un recinto hermético.
Compresor rotativo multicelular
Un rotor excéntrico gira en el interior de un cárter cilíndrico provisto de ranuras de entrada y de salida. Las
ventajas de este compresor residen en sus dimensiones reducidas, su funcionamiento silencioso y su caudal
prácticamente uniforme y sin sacudidas. Para el caudal véase la figura 14 (diagrama). El rotor está provisto de un
cierto número de aletas que se deslizan en el interior de las ranuras y forman las células con la pared del cárter.
Cuando el rotor gira, las aletas son oprimidas por la fuerza centrífuga contra la pared del cárter, y debido a la
excentricidad el volumen de las células varía constantemente.
Compresor de tornillo helicoidal, de dos ejes: Dos tornillos helicoidales que engranan con sus perfiles cóncavo y
convexo impulsan hacia el otro lado el aire aspirado axialmente. En estos compresores, el aire es llevado de un
lado a otro sin que el volumen sea modificado. En el lado de impulsión, la estanqueidad se asegura mediante los
bordes de los émbolos rotativos.
Compresor Roots
Turbocompresores
Trabajan según el principio de la dinámica de los fluidos, y son muy apropiados para grandes caudales. Se
fabrican de tipo axial y radial. El aire se pone en circulación por medio de una o varias ruedas de turbina. Esta
energía cinética se convierte en una energía elástica de compresión. Para el caudal, véase la figura 14
(diagrama).
La rotación de los alabes acelera el aire en sentido axial de flujo.
 
Aceleración progresiva de cámara a cámara en sentido radial hacia afuera; el aire en circulación regresa de
nuevo al eje. Desde aquí se vuelve a acelerar hacia afuera.
Elección del compresor Caudal
Por caudal entiendo la cantidad de aire que suministra el compresor. Existen dos conceptos.
El caudal teórico y El caudal efectivo o real
En el compresor de émbolo oscilante, el caudal teórico es igual al producto de cilindrada * velocidad de rotación.
El caudal efectivo depende de la construcción del compresor y de la presión. En este caso, el rendimiento
volumétrico es muy importante.
Es interesante conocer el caudal efectivo del compresor. Sólo éste es el que acciona y regula los equipos
neumáticos.
Los valores indicados según las normas ?representan valores efectivos (p. ej.: DIN 1945).
El caudal se expresa en m3/min ó m3/h
.
No obstante, son numerosos los fabricantes que solamente indican el caudal teórico
Presión
También se distinguen dos conceptos:
La presión de servicio es la suministrada por el compresor o acumulador y existe en las tuberías que alimentan a
los consumidores. La presión de trabajo es la necesaria en el puesto de trabajo considerado. En la mayoría de los
casos, es de 600 kPa (6 bar). Por eso, los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presión.
Importante: Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presión tenga un  calor
constante. De ésta dependen : - la velocidad - las fuerzas - el desarrollo secuencial de las fases de los elementos
de trabajo.
Accionamiento
Los compresores se accionan, según las exigencias, por medio de un motor eléctrico o de explosión interna. En
la industria, en la mayoría de los casos los compresores se arrastran por medio de un motor eléctrico.
Si se trata de un compresor móvil, éste en la mayoría de los casos se acciona por medio de un motor de
combustión (gasolina, Diesel ).
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