¿Cómo funciona un compresor?

¿Cómo funciona un compresor?
 

Un compresor es un aparato cuya función es aumentar la presión del aire; su trabajo es convertir energía. En primer lugar, la energía eléctrica suministrada al motor eléctrico desde la red se convierte en energía cinética en la forma del movimiento del eje que acciona el bloque compresor (pistón o tornillo) y, a continuación, esta energía se convierte en energía en forma de gas comprimido como parte de la conversión termodinámica. Cada compresor debe estar equipado con un sistema de refrigeración adecuado para evitar el sobrecalentamiento. Esto se debe a que, durante el funcionamiento, se genera una cantidad considerable de calor.

 

2. Tipos de compresores

Compresor de pistón

También conocido como compresor alternativo. Estos compresores son los más comunes del mercado cuando se trata de unidades de pequeña y mediana capacidad. Se utilizan sobre todo en la industria del automóvil, pero no recomendados para su uso en la industria alimentaria, por ejemplo en fábricas cárnicas. Esto se debe a que el aire que producen está muy contaminado: tiene un alto contenido de aceite y agua.

Además, son bastante ruidosos, lo que puede resultar molesto a largo plazo. Por eso, los compresores de pistón se sustituyen cada vez más por otros tipos de compresores mejores adaptados a la cultura laboral.

Compresor de tornillo

También conocido como compresor rotativo, se trata de un tipo de compresor de aire que resiste bien el trabajo duro en entornos difíciles. Aportan aire comprimido a muchas industrias: alimentaria, farmacéutica, mecánica, electrónica o maderera.

Los compresores de tornillo son extremadamente robustos, silenciosos, modernos y energéticamente eficientes. Su instalación y manejo son triviales y la necesidad de mantenimiento es relativamente escasa.

El aire comprimido en un compresor de tornillo, también está sujeto a la contaminación por aceite, pero ésta es significativamente menor que en el compresor alternativo. Esto hace que la limpieza del aire al nivel esperado suponga un reto menor para el sistema de filtrado instalado en el sistema que alimenta el compresor. Esto se traduce en una necesidad menos frecuente de cambiar los cartuchos filtrantes, lo que supone un ahorro adicional.

Curiosamente, los compresores de tornillo generan cantidades significativas de calor durante su funcionamiento, lo que significa que pueden utilizarse para la calefacción de interiores. Para ello es necesario equipar el compresor con un intercambiador de calor que recupere parte de la energía aportada al compresor, proporcionando aún más reducciones en los costes de funcionamiento.

 

3. ¿Cómo funciona un compresor?

Los principales componentes de un compresor de pistón son el cilindro y el pistón. Este último se mueve dentro del cilindro con un movimiento oscilante, o alternativo, de ahí su segundo nombre. El movimiento del pistón crea un vacío que aspira aire, y luego genera una presión positiva al reducir el volumen de la cámara del cilindro. De este modo, el aire del interior de la cámara se comprime.

Globo Airpress
Elementos de la bomba de pistón

Elementos de construcción del bloque de pistón:

  • Cilindro;
  • Anillos de pistón;
  • Biela;
  • Válvulas de admisión y escape;
  • Cigüeñal;
  • Pistón.

El bloque del pistón contiene dos válvulas, una de admisión y otra de descarga. Estas válvulas se abren alternándose cuando el pistón se retrae, creando un vacío. Después se abre la válvula de aspiración y el aire fluye desde el exterior hacia el interior del cilindro. Este proceso se denomina “ciclo”. Cuando el pistón vuelve a avanzar, la válvula de admisión se cierra y la de descarga se abre y el aire entra en el cilindro. El proceso se repite cíclicamente hasta que la presión en el depósito alcanza el valor esperado.

Dependiendo del modelo, los compresores de pistón están disponibles en versiones de una o dos etapas. En las variantes de una etapa, los cilindros y los pistones suelen tener el mismo diámetro y el aire de admisión se comprime en la cámara del bloque. El principio del compresor de dos etapas es ligeramente diferente; el aire de admisión se comprime previamente a una presión de 3 a 4 bares en un cilindro de baja presión. A continuación, el aire comprimido se transporta a la segunda etapa de compresión, donde alcanza la presión nominal del tipo de compresor (de 8 a 14 bares).

Ventajas de los compresores de dos etapas
Mejor calidad del aire comprimido
Menos susceptibles a averías
Mayor eficiencia
Mayor presión

El nivel de presión generado por un compresor se expresa en bares. Dependiendo del compresor, el número de bares varía entre 7 y 14 bares. Por ejemplo, el compresor de aceite HL 425 está equipado con un motor de dos cilindros y genera una presión de hasta 8 bares, con una capacidad de depósito de aire de 100 litros.

Presión máxima Serie de compresor Airpress
7 bar Mini compresor 12V
8 bar Serie Blue Basic , Serie Blue Plus
10 bar Serie Blue Plus, Serie PRO, Serie de gasolina
11 bar Serie PRO
14 bar Serie K
Compresor HL 310-50 de la Serie PRO

¿Necesita un compresor silencioso y eficiente para su trabajo? Un compresor de aire silencioso Airpress puede ser la solución. Al utilizar un compresor de este tipo, se libra del molesto ruido sin sacrificar el rendimiento. La insonorización del compresor se consigue reduciendo la velocidad del compresor y utilizando materiales adecuados al diseñar su carcasa. Esto hace que un compresor ya de por sí silencioso, lo sea aún más. Los compresores de la serie silenciosa también están disponibles en versión profesional.

Algunos compresores, como los de la serie PRO, están equipados con poleas encargadas de transferir el accionamiento del motor al eje del bloque de pistones. El uso de un perfil adecuado para los brazos de las poleas, que generan un flujo de aire durante el funcionamiento, permite una refrigeración adicional del bloque de pistones. Esto reduce el riesgo de sobrecalentamiento, que podría provocar daños en la máquina.

Los compresores de este tipo se utilizan a menudo en pequeñas empresas industriales, por ejemplo en el sector agrícola, en talleres de reparación de automóviles y durante trabajos en los que se requiere un mínimo de 10 bar. Airpress también dispone de máquinas más potentes en su oferta. Por ejemplo, los compresores de la Serie K son compresores alternativos profesionales para la industria pesada.

¿A qué debe prestarle más atención cuando compre un compresor de tornillo? Haga clic aquí para obtener más información sobre los compresores rotativos de tornillo.

¿Cómo funciona el motor de combustión interna de un compresor y por qué elegirlo sobre un motor eléctrico?

Algunos compresores pertenecientes al grupo de equipos alternativos son compresores equipados con un motor de gasolina o diésel. A primera vista, se diferencian poco de los compresores estándar con motor eléctrico. La principal diferencia es que no es necesario suministrar energía al compresor a través de un cable eléctrico. Esto hace que los compresores accionados por motor de combustión sean más versátiles con respecto a su ubicación. Pueden funcionar con éxito en lugares sin suministro eléctrico. La siguiente animación muestra el ciclo de trabajo de un motor de gasolina (encendido por chispa).

Funcionamiento motor 4 tiempos
  1. Carrera de admisión: el pistón desciende, aspirando aire y combustible (en el caso del diésel, sólo se aspira aire, mientras que la inyección de combustible se produce cuando el pistón se aproxima a la parte más alta). La válvula de admisión se abre y la de escape se cierra;
  2. Carrera de compresión: el pistón se desplaza hacia arriba, comprimiendo la mezcla de aire y combustible. Ambas válvulas están cerradas. Cuando el pistón se acerca a la posición de punto muerto superior, se produce la ignición generada por la bujía. En los motores diésel, el encendido se produce espontáneamente debido a la compresión de la mezcla de aire y combustible a una presión muy elevada.
  3. Carrera de expansión/explosión: Como resultado de la explosión de la mezcla de combustible de aire en la cámara de combustión, el pistón es empujado hacia su posición más baja y la energía generada durante la combustión se transfiere a través del pistón y la biela al cigüeñal. Ambas válvulas están cerradas;
  4. Carrera de escape: La válvula de escape se abre y los gases son expulsados del cilindro por el pistón, que vuelve a su posición más alta.

La gran ventaja de los compresores a gasolina es su movilidad. Estos compresores son ideales para su uso allí donde no se disponga de una red eléctrica de 230 o 400 V. Otra ventaja adicional es que los modelos seleccionados de compresores de gasolina están equipados con un generador, por lo que también se pueden utilizar como generadores de energía. En caso necesario, puede conectar a ellos herramientas que requieran electricidad para funcionar.

¿Por qué hay compresores con y sin aceite?

Los compresores como fuente de aire comprimido para herramientas neumáticas se utilizan para muchas aplicaciones diferentes. Éstas van desde el mero aficionado hasta la industria y los laboratorios o consultas dentales. Lo que hay que tener en cuenta para encontrar el compresor adecuado lo encontrará en nuestro blog.

Para que el compresor funcione de forma óptima se necesita un aceite para compresor de aire. El aceite garantiza que la unidad funcione sin problemas. El uso de aceite prolonga la vida útil de casi todos los componentes internos del bloque de pistones, desde los cojinetes del eje, pasando por el cárter, hasta los segmentos y la pared del cilindro. El aceite también sirve para eliminar posibles contaminantes que pudieran entrar o acumularse en el interior del bloque de pistón. Sin embargo, el aceite debe cambiarse y rellenarse con regularidad. El aceite sucio provoca una pérdida de potencia, lo que significa que la unidad genera menos aire.

Sin embargo, hay algunos compresores que no necesitan aceite para funcionar. Esto se debe a la necesidad de alimentar determinados equipos específicos, por ejemplo en consultas dentales, donde no debe permitirse que entren partículas de aceite en el aire comprimido generado. Estos tipos de compresores sin aceite tienen una gran ventaja: requieren mucho menos mantenimiento.

¿Cómo funciona un regulador?

Con un regulador de presión se puede ajustar la presión de operación necesaria. La válvula reductora de presión, también conocida como regulador de presión, garantiza una presión de salida constante. Si la presión del aire suministrado es mayor que la deseada, es corregida. El regulador contiene una válvula, una membrana y un muelle que regulan la presión. El diafragma y el muelle ajustan la posición de la válvula al girar el mando.

Las válvulas reductoras de presión están disponibles en varias formas y tamaños. Al comprar un regulador, debe tener en cuenta lo siguiente:

  • La presión de entrada del compresor;
  • La cantidad de aire comprimido que debe pasar por la válvula reductora.
Válvula reductora 1/4
Regulador de presión 1/4" 12 bar con acoplamiento rápido

El regulador de presión es un dispositivo compacto con botón y manómetro. Un botón rojo en el regulador de presión ajusta el valor de la presión. El manómetro indica qué presión se ha establecido.

Algunos compresores están equipados con un regulador con filtro de aceite y agua. La ventaja de esta solución es que la unidad separa el agua y el aceite del aire comprimido, y el aire comprimido limpio y seco entra en el equipo neumático. Esta solución se adapta a algunos modelos de compresores: LM / KM de la Serie Blue y HK / HL de la Serie PRO. El agua y aceite son separados del aire, aunque parte del agua se separa ya del aire comprimido por condensación en el recipiente a presión. Este agua debe eliminarse regularmente del recipiente para evitar la oxidación interna que, si se descuida durante mucho tiempo, puede provocar fugas o explosiones.

Regulador de presión 3/8 pulgadas 10 bar con manómetro y 2 acoplamientos rápidos
Regulador de presión 3/8" 10 bar con 2 acoplamientos rápidos

¿Qué es un presostato?

Un presostato (también conocido como interruptor de presión) es un dispositivo que controla el nivel de presión en un sistema cerrado, como un compresor.El presostato no sólo permite que el sistema funcione sin supervisión humana, sino que también le informa de las condiciones de alarma y los peligros. Primero, se selecciona la presión deseada. Cuando ésta se alcanza, el compresor deja de bombear, y cuando se alcance la presión mínima, el compresor se volverá a conectar automáticamente.

Si el presostato está averiado, puede ocurrir que el compresor deje de generar aire comprimido. Al sustituir el presostato, tenga en cuenta lo siguiente:

  • Presión máxima del compresor;
  • Protección térmica – sólo de compresor directo a 400V (3 fases);
  • Fuente de alimentación (230V o 400V).
Presostato 400 V 10 bar
Presostato 400 V 1/4" 10 bar

 

¡Consejo! Eche un vistazo a las piezas del compresor. También puede ver más modelos de presostato y otros componentes.

¿Son todos los compresores aptos para una conexión eléctrica de 230 V?

Hay muchos compresores de aire que pueden conectarse directamente a la red de 230 V. Sin embargo, si desea aprovechar la mayor potencia que ofrecen, por ejemplo, los compresores alternativos de la Serie K o casi todos los compresores de tornillo, tendrá que conectarlos a la red de 400 V. Cuando compre un compresor, asegúrese de que dispone de una fuente de alimentación adecuada.

4. Mantenimiento del compresor

Cada tipo de compresor es diferente y requiere piezas distintas, pero independientemente de ello, para mantener la mayor vida útil posible, todos los compresores requieren un mantenimiento adecuado.

Condensado y filtro de aire

El agua que se acumula en el fondo del depósito debe eliminarse con regularidad; esto es aplicable a todos los compresores. Lo mejor es eliminarla cada vez justo después de utilizar el compresor. En segundo lugar, el filtro de entrada de aire y todos los filtros instalados después del compresor deben revisarse con regularidad. El filtro de entrada de aire debe sustituirse al cabo de un año de uso, o con mayor frecuencia en función del nivel de uso del compresor. En el caso de los compresores de aceite, el agua de condensación acumulada en el depósito debe someterse a un proceso de depuración antes de verterse a la red de alcantarillado ya que contiene aceite que debe eliminarse. Para ello, es aconsejable equipar su instalación con un separador de agua y aceite de la Serie ACR, disponible en la gama Airpress.

Compresores sin aceite

Como su nombre indica, los compresores sin aceite no necesitan aceite y, por tanto, requieren mucho menos mantenimiento. El único mantenimiento es el vaciado regular del condensado y la limpieza o sustitución del filtro de entrada de aire.

Compresores de aceite

Aceite 1l para compresores de pistones
Aceite para compresores de pistón de 1 litro

Para este tipo de compresor de aire, uno de los requisitos básicos es comprobar cuidadosamente el nivel de aceite al menos una vez al mes y rellenarse si es necesario.

También es aconsejable cambiar el aceite después de un año de uso o cuando parezca sucio. Desarrollar un hábito similar hará que su compresor de aceite funcione siempre como si fuera nuevo. Lo mismo ocurre con el filtro de aire y los drenajes de condensados.

Su compresor durará más si utiliza el aceite para compresores recomendado – el mismo aceite que utiliza el servicio profesional de Airpress. Proporciona una lubricación rápida, no forma espuma y ofrece una protección fiable a altas temperaturas y mayor vida útil del compresor.

Compresores con transmisión por correa

Además del aceite, el filtro de aire y el drenaje de condensado, la correa trapezoidal del compresor debe revisarse periódicamente. La tensión debe ser correcta para evitar el desgaste. Lo ideal es comprobarla cada mes. Si la correa trapezoidal se afloja, puede desgastarse más rápidamente y el rendimiento de la máquina se deteriorará. Si no comprueba el estado de la correa, puede acabar destruyendo la máquina. Si observa una grieta durante el funcionamiento, debe sustituir la correa trapezoidal lo antes posible.

5. Primeros pasos con un compresor: ¿cómo empezar?

Supongamos que acaba de adquirir uno de los compresores alternativos de modelo más pequeño.

Ha recibido el compresor en su domicilio y.... ¿ahora qué? Aunque pueda parecer complicado preparar el compresor para su primera puesta en marcha, en realidad los compresores Airpress son extremadamente fáciles de usar. Basta con abrir la caja y sacar todas las piezas, como las ruedas o el filtro de aire (no siempre es necesario). Una vez montadas todas las piezas, compruebe el aceite si el compresor lo necesita para funcionar correctamente, conecte la manguera al conector y ¡listo! ¡Ya está listo para empezar a trabajar con su compresor!

¿Suena sospechosamente sencillo? ¿O quizás todo lo contrario? En esta parte del artículo, explicaremos detalladamente cómo poner en marcha el compresor, paso a paso.

Desembalaje

Desembale el equipo nuevo con cuidado y precaución. El compresor siempre va bien protegido en la caja para minimizar el riesgo de daños en el equipo durante el transporte. Al sacarlo del embalaje, tenga el mismo cuidado que el proveedor. Compruebe cuidadosamente que la caja contiene todos los elementos que el fabricante declara que deben incluirse. En los modelos más ligeros, el aceite siempre se embala por separado. En los compresores más grandes, suele estar ya rellenado. El filtro de aire debe estar en una bolsa separada, al igual que las ruedas, ya que se trata de piezas que se suministran por separado para montajes realizados por el cliente.

Compresor en embalaje en caja
Piezas del compresor de aire antes del montaje

Instalación de las ruedas y el amortiguador de vibraciones

El montaje de las ruedas y los componentes antivibración (por ejemplo, los amortiguadores de vibraciones) varía ligeramente en cada compresor, pero en general es un proceso bastante sencillo.

Hay 2 arandelas planas en el perno de sujeción de la rueda – éstas deben estar contra el metal, como se muestra en el vídeo de instrucciones. La primera arandela plana debe colocarse en el perno entre la rueda y el orificio de la pata del compresor. Al otro lado de la pata, pegado al tanque del compresor, deben situarse en orden: la otra arandela plana(pegada a la pata), una arandela de presión (fácil de identificar ya que tiene un corte en su estructura) y la tuerca al final, pegada al cuerpo del compresor. Esto evita que la tuerca se afloje con las vibraciones. Utilice una llave del tamaño 17 para apretar el perno tanto como sea posible mientras sujeta la tuerca con otra llave.

En el ejemplo sólo se utiliza un amortiguador de vibraciones, que se introduce fácilmente en un orificio especial situado en la parte inferior del tanque.

Retirada del tapón de transporte y llenado de aceite

En el compresor hay un pequeño depósito, normalmente en la parte trasera, que debe llenarse de aceite (esto no es aplicable a los compresores sin aceite). La presencia de lubricante es esencial para el buen funcionamiento de los compresores de pistón: nivela la fricción de los pistones y evita el desgaste prematuro. Como ya hemos mencionado, los modelos más ligeros suelen entregarse con un recipiente de aceite. Si el compresor incluye un recipiente de este tipo, sin duda debe rellenarlo de aceite. Si, por el contrario, no se incluye, lo más probable es que el contenedor de aceite ya se haya rellenado antes de embalar la mercancía. Los modelos de compresores más grandes y pesados suelen entregarse de esta forma. A continuación, compruebe el depósito y asegúrese de que contiene suficiente aceite.

La ubicación del tapón de transporte suele estar claramente marcada con una etiqueta de advertencia. El tapón de transporte debe retirarse del orificio junto con la etiqueta.

Compruebe el tapón de transporte

Rellenar el aceite es bastante sencillo. Tras retirar el tapón de transporte, vierta suave y lentamente el aceite en el orificio, prestando atención al indicador de aceite del depósito. El nivel de lubricante no debe superar el marcador rojo. Para hacerlo más fácil, se puede utilizar un embudo para verter el aceite.

Llenado de aceite del compresor alternativo - Airpress

El último componente es el tapón de aceite con respiradero. Este tapón es muy importante ya que asegura que el aceite no salpique cuando la unidad está en marcha, y el respiradero asegura que el tapón no se salga. El tapón de aceite suele ser rojo o negro y puede tener un aspecto diferente (como se muestra en las fotos adjuntas). Se suministra por separado, en una bolsa con instrucciones de uso. Nunca cierre el orificio volviendo a usar el tapón de transporte.

Tapón con respiradero de Airpress
Tapa negra con respiradero de Airpress

Instalación del filtro de aire

En la parte superior de la cubierta, encima del depósito de aceite, se encuentra la abertura del filtro de aire. En esta abertura también hay un tapón de transporte para evitar que entre polvo u otros residuos en la unidad. El tapón debe ser retirado.

Filtro de aire con tapa de transporte

Tenemos muchos tipos diferentes de filtros de aire, pero todos tienen una cosa en común - son extremadamente fáciles de instalar. Los filtros tienen una rosca especial que hay que colocar en el orificio, como se muestra en el vídeo de instrucciones que aparece a continuación. Algunos compresores Airpress están equipados con dos cilindros – para estos, se incluyen dos filtros de aire con el compresor, y ambos deben ser instalados.

Encendido y apagado del compresor

En un compresor alternativo de pistón Airpress hay un presostato (también conocido como interruptor de presión) con el que se activa la unidad. Las imágenes siguientes muestran dos tipos de presostato. El de la izquierda funciona tirando del botón. Sin embargo, se desconecta volviendo a pulsarlo. El de la derecha funciona girando el botón. Su posición cambia entre izquierda (apagado) a derecha (encendido). Cuando el compresor alcanza su presión máxima (presión de desconexión), el presostato garantiza el apagado automático del aparato. Cuando la presión del depósito desciende por debajo de la presión de conexión, el compresor vuelve a funcionar. Este mecanismo explica por qué el botón de arranque se denomina interruptor de presión y no simplemente de encendido/apagado.

Interruptor de presión pulsador

Presostato con pulsador

Interruptor de presión de izquierda a derecha

Presostato giratorio

Dos conexiones de aire con válvula reductora de presión

PCasi todos los compresores de aire Airpress disponen de acoplamientos universales que permiten la conexión de mangueras de aire con conexiones Orion o Euro. Algunos de nuestros compresores están equipados con dos conexiones de aire: uno está unido directamente al recipiente a presión y, por lo tanto, sólo puede utilizarse para trabajar con la presión del recipiente; y el segundo conector de aire permite el funcionamiento a una presión reducida, ajustada por el usuario mediante una válvula reductora de presión, también conocida como regulador de presión. El conector de aire con la presión máxima puede identificarse por la válvula de seguridad (tapón rojo con anillo) instalada justo a su lado.

Conectores de aire para herramientas neumáticas en compresores

Como puede verse en el manómetro de la izquierda, la presión de funcionamiento cambia al girar el regulador de presión, mientras que el manómetro de la derecha indica continuamente la presión máxima (la presión actual en el recipiente a presión). A menudo se requiere una presión específica, por ejemplo 6,2 bar, para alimentar herramientas neumáticas. Al girar el regulador de presión, el conector nunca permitirá el paso de aire comprimido con una presión superior a la indicada por el usuario.

¿Cómo conectar la manguera de aire?

El último paso del proceso es la correcta conexión de la manguera neumática, que permitirá el primer uso del compresor Airpress. Como ya hemos mencionado, nuestros acoplamientos rápidos neumáticos son universales y las mangueras de presión con conexiones de tipo Orion y Euro pueden conectarse fácilmente insertando el extremo de la manguera en el enchufe rápido del compresor.

Un chasquido es la confirmación de que se ha activado el mecanismo de bloqueo. Para otros compresores, asegúrese de que el acoplamiento rápido instalado en el compresor coincide con el tipo de conexión de su manguera de aire comprimido. Algunos compresores utilizan acoplamientos universales roscados, que requieren un apriete adicional. La manguera de presión tiene conectores en ambos extremos. El conector con el tapón debe enchufarse al compresor, mientras que el otro extremo tiene un acoplamiento rápido para acoplar herramientas neumáticas.

La manguera de aire se desconecta moviendo el manguito de acoplamiento rápido del compresor ligeramente hacia atrás, lo que libera el mecanismo de bloqueo y permite extraer la manguera libremente. Antes de mover el manguito, conviene presionar ligeramente la clavija contra el acoplamiento rápido.

¿Cómo limpiar el compresor después de usarlo?

Se recomienda limpiar el compresor después de cada uso. La bomba del compresor utiliza aire ambiente para producir aire comprimido. Éste contiene agua y otras impurezas, que se mezclan con el aceite durante la compresión y se convierten en lo que se conoce como condensado. Este proceso se denomina condensación. Si el condensado se acumula en el recipiente a presión y permanece allí durante demasiado tiempo, con el tiempo empezará a formar óxido. En casos extremos, esto puede provocar fugas. Además, cuando el agua se acumula en el compresor de aire, la unidad se pondrá en marcha con mucha más frecuencia. Eliminar regularmente la humedad del tanque presurizado aumenta su vida útil y mejora el funcionamiento de las herramientas neumáticas.

Para ventilar y eliminar la humedad del depósito se utiliza un drenaje de condensados, situado en la parte inferior del depósito. Para drenar el aire sobrante en él junto con el condensado, desenrosque la válvula de drenaje. Después de limpiar el tanque, no olvide cerrar la válvula con cuidado.

14/11/2023
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