Fundamentos de la Neumática y Funcionamiento de los Compresores Industriales

Introducción a la Neumática

La neumática es la técnica que estudia los movimientos y procesos del aire a presión, depresión o vacío.

Componentes de un Sistema Neumático

Un sistema neumático está formado por los siguientes componentes fundamentales:

• Compresor
• Calderín (depósito)
• Canalizaciones
• Unidad de mantenimiento
• Enchufe rápido o toma de presión
• Manguera con enchufe rápido
• Actuador (motor, pistola de soplado, etc.)

Ventajas y Desventajas del Aire a Presión

Ventajas

• Es barato y se utiliza en cantidades ilimitadas.
• No es necesario sustituirlo ni reciclarlo.
• Se transporta con facilidad por las tuberías y se puede expulsar al exterior sin necesidad de tuberías de retorno.
• Se puede almacenar en calderines.
• Es menos sensible a las variaciones de temperatura.
• No tiene riesgos de incendio.
• Es limpio y, en caso de fugas, no ensucia ni contamina.
• Los componentes son más sencillos de fabricar y son más baratos.

Desventajas

• Es necesario limpiarlo de partículas (filtrado).
• No son adecuados para trabajar a grandes presiones.
• El escape de aire produce ruidos molestos.
• Cuando el compresor lleva muchas horas trabajando, el aceite de engrase puede mezclarse con el aire comprimido.

El Compresor: El Corazón del Circuito

El compresor es el primer elemento de los circuitos neumáticos. Se trata del conjunto mecánico que se encarga de impulsar o aspirar el aire atmosférico para comprimirlo y conseguir aumentar su presión.

Tipos de Compresores

Compresores de Pistones

Es el modelo más utilizado en los equipos estacionarios. Tiene una constitución similar a la de un motor de combustión y funciona realizando dos etapas: admisión y compresión.

• Pistones de dos etapas: Emplean dos pistones de distinto diámetro. Desde el de mayor diámetro se alimenta al menor; con esto se aumenta la presión de salida.

Compresores de Membrana

Son compresores alternativos y funcionan de manera similar a los compresores de pistón. La diferencia reside en el sistema de cierre hermético, que se realiza con una membrana elástica.

Compresores Rotativos

Generan la presión mediante el giro de un rotor u otro elemento que, en su rotación, consigue aspirar el aire exterior y comprimirlo. Existen varios subtipos:

• Rotativos con aletas: Dispone de un rotor provisto de aletas que se deslizan en el interior de las ranuras formando las cámaras con la camisa excéntrica del cárter. Cuando el rotor gira, las aletas son oprimidas por la fuerza centrífuga contra la pared del cárter; debido a esto, el volumen de las cámaras se reduce y el aire se comprime.
• Lóbulos Roots: Trabajan sin sellado interno entre los lóbulos. La presión se logra por generación contra resistencia.
• Axial: El aire es aspirado por los álabes de la turbina en su giro y es expulsado para su salida por un difusor.
• Tornillo: Disponen de dos tornillos helicoidales que engranan con sus perfiles cóncavo y convexo. Trabajan por el principio de desplazamiento y generan un caudal continuo.
• Rotativo de uña: Son de última generación, diseñados para obtener aire a presión sin contaminar por aceite.

Secado de Aire

El aire contiene agua en forma de vapor. Esta humedad puede llegar al interior de la red con el aire que aspira el compresor y oxidar los componentes. Por ello, es estrictamente necesario secar bien el aire para garantizar la durabilidad del sistema.