Regulación
Al objeto de adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctúa, se debe proceder a ciertas
regulaciones del compresor. Existen diferentes clases de regulaciones. El caudal varía entro dos valores límites
ajustados (presiones máxima y mínima).
Regulación de marcha
en vacío
Regulación
de carga
parcial
Regulación por
intermitencias
a) Regulación por
escape a la atmósfera
a) Regulación de
velocidad de rotación
b) Regulación por
aislamiento de la
aspiración
b) Regulación por
estrangulación de la
aspiración
c) Regulación por
apertura de la aspiración
Regulación de marcha en vacío:
a) Regulación por escapo a la atmósfera
En esta simple regulación se trabaja con una válvula reguladora de presión a la salida del compresor. Cuando en
el depósito (red) se ha alcanzado la presión deseada, dicha válvula abre el paso y permite que el aire escape a la
atmósfera. Una válvula antirretorno impide que el depósito se vacíe (sólo en instalaciones muy pequeñas).
b) Regulación por aislamiento de la aspiración
En este tipo de regulación se bloquea el lado de aspiración. La tubuladura de aspiración del compresor está
cerrada. El compresor no puede aspirar y sigue funcionando en el margen de depresión. Esta regulación se utiliza
principalmente en los compresores rotativos y también en los de émbolo oscilante.
c) Regulación por apertura de la aspiración
Se utiliza en compresores de émbolo de tamaño mayor. Por medio de una mordaza se mantiene abierta la válvula
de aspiración y el aire circula sin que el compresor lo comprima. Esta regulación es muy sencilla.
Regulación de carga parcial
e) Regulación de la velocidad de rotación
El regulador de velocidad del motor de combustión interna se ajusta en función de la presión de servicio
deseada, por medio de un elemento de mando manual o automático. Si el accionamiento es eléctrico, la
velocidad de rotación puede regularse de forma progresiva empleando motores de polos conmutables. No
obstante, este procedimiento no es muy utilizado.
b) Regulación del caudal aspirado
Se obtiene por simple estrangulación de la tubuladura de aspiración. El compresor puede ajustarse así a cargas
parciales predeterminadas. Este sistema se presenta en compresores rotativos o en turbocompresores.
Regulación por Intermitencias
Con este sistema, el compresor tiene dos estados de servicio (funciona a plena carga o está desconectado). El
motor de accionamiento del compresor se para al alcanzar la presión Pmax. Se conecta de nuevo y el compresor
trabaja, al alcanzar el valor mínimo Pmin.
Los momentos de conexión y desconexión pueden ajustarse mediante un presóstato. Para mantener la frecuencia
de conmutación dentro de los límites admisibles, es necesario prever un depósito de gran capacidad.
Regulación intermitente
Refrigeración
Por efecto de la compresión del aire se desarrolla calor que debe evacuarse. De acuerdo con la cantidad de calor
que se desarrolle, se adoptará la refrigeración más apropiada. En compresores pequeños, las aletas de
refrigeración se encargan de irradiar el calor. Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional,
que evacua el calor.
Cuando se trata de una estación de compresión de más de 30 kW de potencia, no basta la refrigeración por aire.
Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeración por circulación de agua en circuito
cerrado o abierto. A menudo se temen los gastos de una instalación mayor con torre de refrigeración. No
obstante, una buena refrigeración prolonga la duración del compresor y proporciona aire más frío y en mejores
condiciones. En ciertas circunstancias, incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con
menor potencia.
Lugar de emplazamiento
La estación de compresión debe situarse en un local cerrado e insonorizado. El recinto debe estar bien ventilado
y el aire aspirado debe ser lo más fresco, limpio de polvo y seco posible.
Acumulador de aire comprimido
El acumulador o depósito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido. Compensa las oscilaciones de
presión en la red de tuberías a medida que se consume aire comprimido. Gracias a la gran superficie del
acumulador, el aire se refrigera adicionalmente. Por este motivo, en el acumulador se desprende directamente
una parte de la humedad del aire en forma de agua
Acumulador
El tamaño de un acumulador de aire comprimido depende:
Del caudal de suministro del compresor
Del consumo de aire
De la red de tuberías (volumen suplementario)
Del tipo de regulación
De la diferencia de presión admisible en el interior de la red.
Determinación del acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente
El tamaño de un acumulador puede determinarse según el diagrama de la figura 24.
Distribución del aire comprimido
Como resultado de la racionalización y automatización de los dispositivos de fabricación, las empresas precisan
continuamente una mayor cantidad de aire. Cada máquina y mecanismo necesita una determinada cantidad de
aire, siendo abastecido por un compresor, a través de una red de tuberías. El diámetro de las tuberías debe
elegirse de manera que si el consumo aumenta, la pérdida de presión entre él depósito y el consumidor no
sobrepase 10 kPa (0,1 bar). Si la caída de presión excede de este valor, la rentabilidad del sistema estará
amenazada y el rendimiento disminuirá considerablemente. En la planificación de instalaciones nuevas debe
preverse una futura ampliación de la demanda de aire, por cuyo motivo deberán dimensionarse generosamente
las tuberías. El montaje posterior de una red más importante supone costos dignos de mención.
Dimensionado de las tuberías
El diámetro de las tuberías no debería elegirse conforme a otros tubos existentes ni de acuerdo con cualquier
regla empírica, sino en conformidad con:
-
el caudal
-
la longitud de las tuberías
-
la pérdida de presión (admisible) la presión de servicio la cantidad de estrangulamientos en la red
En la práctica se utilizan los valores reunidos con la experiencia. Un nomograma (figura 25) ayuda a encontrar el
diámetro de la tubería de una forma rápida y sencilla.
Cálculo de una tubería:
El consumo de aire en una industria es de 4 m3/min (240 m3/h). En 3 años aumentará un 300%, lo que
representa 12 m3/min (720 m3/h).
El consumo global asciende a 16 m3/min (960 m3/h) La red tiene una longitud de 280 m; comprende 6 piezas en
T, 5 codos normales, 1 válvula de cierre. La pérdida admisible de presión es de A p = 10 kPa (0,1 bar). La
presión de servicio es de 800 kPa (S bar).
Se busca: El diámetro de la tubería
El nomograma de la figura 25, con los datos dados, permite determinar el diámetro provisional de las tuberías.
solución:
En el nomograma, unir la línea A (longitud M tubo) con la B (cantidad de aire aspirado) y prolongar el trazo
hasta C (eje l). Unir la línea E,(presión). En la línea F (eje 2) se obtiene una intersección. Unir los puntos de
intersección de los ejes 1 y 2. Esta línea corta la D (diámetro nominal de la tubería) en un punto que proporciona
el diámetro deseado.
En este caso, se obtiene para el diámetro un valor de 90 mm.
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