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El aire comprimido se conoce con precisión como la utilidad fantasma. A diferencia del gas, el agua y la electricidad, el aire comprimido no se suministra desde fuentes externas ni se le cobra mediante un contador. No se puede comprar aire comprimido; hay que producirlo uno mismo. El reto consiste en producir esta importante utilidad con la mayor eficacia y eficiencia posibles, a pesar de que el aire comprimido no sea su actividad principal.
El aire comprimido merece especial atención. Si se aplica correctamente, el aire comprimido ahorra trabajo y aumenta el rendimiento de la producción. Aproximadamente el 10% de toda la electricidad de la industria se utiliza para accionar compresores, y con unas tarifas de servicios públicos en constante aumento y la tendencia a reducir los niveles de mano de obra en mantenimiento, la selección de un compresor de aire eficiente y fiable es primordial.
El mar de aire que rodea la Tierra, llamado atmósfera, ejerce presión sobre todo lo que nos rodea. La presión atmosférica varía con la altitud y la temperatura. El aire en condiciones atmosféricas suele llamarse "aire libre".
El aire comprimido es aire libre que ha sido forzado a entrar en un volumen menor y que ahora se encuentra a una presión superior a la atmosférica.
El aire comprimido se expresa en términos de presión y volumen.
La presión se mide en Pascal (Pa), que equivale a un Newton por metro cuadrado (N/m2) o al KiloPascal (kPa), donde 1 kPa = 1000 Pa.
La mayoría de las aplicaciones industriales de aire requieren un nivel de presión de entre 7 y 12 bares.
El volumen o cantidad de aire comprimido por unidad de tiempo que puede producir un compresor se mide en metros cúbicos de aire por segundo (m3/s).
La capacidad de un compresor de aire es su capacidad para suministrar un volumen de aire a una presión absoluta.
Al comparar el rendimiento de un compresor, asegúrese de que el volumen de aire se expresa en términos similares.
El volumen de aire que suministra un compresor depende de la temperatura y la presión reales del aire de entrada.
Al comparar el caudal de aire de los compresores, hay que conocer la temperatura y la presión del aire de entrada.
CFM reales (ACFM) o CFM de entrada (ICFM) - Caudal de aire medido en las condiciones reales de temperatura y presión del aire de entrada. Las lecturas de presión y temperatura suelen tomarse justo fuera del filtro de aire de entrada.
CFM estándar (SCFM) - Caudal de aire en condiciones estándar. En la industria del aire comprimido, las condiciones suelen ser 14,7 PSIA y 68°F.
Regla empírica - A medida que aumenta la presión, disminuye el volumen, y viceversa.
El aire comprimido es energía almacenada que funciona cuando se libera. Usted conoce varias formas de aire comprimido.
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| Bomba de neumáticos | Pintura en spray | Herramientas neumáticas |
El coste del aire comprimido y de la propia herramienta suele ser insignificante en comparación con el ahorro y el aumento de productividad que supone su uso.
Dado que la mano de obra es el mayor componente del coste, un compresor con exceso de capacidad es mucho menos costoso que un compresor de tamaño inadecuado, con la consiguiente pérdida de productividad.
El aire comprimido ofrece varias ventajas sobre otras fuentes de energía.
El gasto energético es el principal coste de la producción de aire comprimido. El gasto eléctrico para un funcionamiento de dos turnos de un compresor nuevo superará el precio de compra inicial del compresor en el primer año de funcionamiento.
Algunos compresores son más eficientes que otros. El ahorro de gasto energético puede ser sustancial y debe evaluarse.
Compresores dinámicos: El aire se comprime por la acción dinámica de impulsores o álabes giratorios que imparten velocidad y presión al gas.
Centrífuga: Una unidad centrífuga comprime el aire por la acción mecánica de un impulsor giratorio que imparte velocidad y presión al aire, elevándolo hasta la presión de descarga requerida.
Compresores de desplazamiento positivo: Se confinan volúmenes sucesivos de aire dentro de un espacio cerrado en el que la presión aumenta a medida que disminuye el volumen del espacio cerrado.
Reciprocantes: Los compresores alternativos pueden ser de una o dos etapas (multietapa). Cada tipo puede ser de simple o doble efecto.
Una etapa: El aire se comprime desde la presión atmosférica hasta la presión de descarga en un solo paso o etapa.
Dos etapas (multietapa): lnlet air is compressed to an intermediate pressure in the first stage, then cooled by an intercooler and compressed to a higher pressure in successing stages, until the final discharge pressure is attained. Los compresores de dos o varias etapas suelen utilizarse para aplicaciones de mayor presión.
De simple efecto: El aire se comprime sólo en la carrera ascendente del pistón.
Doble efecto: El aire se comprime tanto en la carrera ascendente como en la descendente del pistón.
Rotativos: Los compresores rotativos son otro tipo de compresores de desplazamiento positivo.
Tornillo rotativo: Una vez que el aire entra en un compresor de tornillo rotativo, queda atrapado entre los rotores macho y hembra y se comprime hasta alcanzar la presión de descarga necesaria.
Paletas deslizantes: El aire es atrapado por álabes que se deslizan radialmente por la fuerza centrífuga. El aire atrapado se comprime al disminuir el volumen debido al desplazamiento del cilindro giratorio en la carcasa.
Determinar los requisitos de volumen ayudará a reducir el número de posibles opciones de compresores.
