Sistemas de Aire Comprimido: Funcionamiento, Componentes y Distribución

Características del Aire Comprimido

El aire comprimido se define por sus características como un fluido elástico, cuya presión y volumen varían. Es fácil de transportar y almacenar, permite un fácil control y regulación, utiliza aparatos de maniobra sencillos y sus retornos a la atmósfera son limpios.

Conceptos sobre Presión

• Presión atmosférica: El aire que nos rodea ejerce una presión que varía según la altitud.
• Presión absoluta y relativa: La presión absoluta (abs) parte del valor mínimo de presión, mientras que la relativa (rel) parte del cero manométrico.
• Vacío: Valor de presión inferior a la presión atmosférica.
• Aire comprimido: Aire al que se le eleva la presión mediante medios mecánicos.
• Unidad de presión: Comúnmente se mide en bares.

Producción y Distribución de Aire

• Compresor: El aire aspirado se comprime y eleva su presión.
• Motor: Suministra la energía necesaria al compresor.
• Presostato: Controla el funcionamiento del motor.
• Válvula antirretorno: Deja pasar el aire al depósito e impide su retorno.
• Depósito: Almacena el aire comprimido.
• Manómetro: Instrumento que mide la presión.
• Purga automática: Purga el agua condensada en el depósito.
• Válvula de seguridad: Expulsa el aire cuando la presión se eleva peligrosamente.
• Filtro: Mantiene el aire libre de polvo y aceite.
• Secador: Condensa y elimina la humedad.

Utilización o Consumo de Aire

• Purga de aire: El aire debe ser tomado de la parte superior de la tubería para evitar que el agua acumulada pase al sistema.
• Purga automática: Cada tubo debe contar con su propia purga.
• Unidad de acondicionamiento: Suministra aire limpio y a una presión óptima.
• Válvula direccional: Controla la presión y la dirección del flujo.
• Actuador: Transforma la energía neumática en trabajo mecánico.
• Controlador de velocidad: Permite una regulación fácil y continua del movimiento.

Tipos de Compresores

Compresores Volumétricos

• Émbolo de 1 etapa: Funciona mediante un pistón motorizado.
• Diafragma: Cambia el volumen de la cámara; hacia abajo entra el aire y hacia arriba se produce la compresión.
• Rotativo de paletas: El espacio se disminuye para comprimir el aire.
• Roots: Desplaza el aire de un lado a otro mediante lóbulos.

Turbocompresores

Son apropiados para grandes caudales.

• Radial: Basado en la aceleración del aire de cámara a cámara.
• Turbocompresor axial: El aire gira paralelo al eje.
• Refrigeración: Se utiliza aire frío, tuberías o depósitos de agua para el enfriamiento.

Elección del Compresor

• Caudal: Cantidad de aire que suministra el equipo.
  • Caudal teórico: Según los cálculos del fabricante.
  • Caudal efectivo: Depende de la construcción y la presión real.
• Presión:
  • Presión de servicio: La existente en las tuberías.
  • Presión de trabajo: La necesaria en el puesto de trabajo.
• Accionamiento: Se realiza por medio de un motor eléctrico.

Distribución de Aire

• Depósito auxiliar: Reserva de aire cuya misión es mantener la presión en la red y evitar pérdidas.
• Separador: Filtro que retiene el aceite y el agua.
• Red de aire: Diversas tuberías de fácil instalación y resistentes a la corrosión; debe tener una pendiente adecuada.
• Dimensión de tuberías: Depende del caudal, la longitud y las pérdidas de carga.
• Material: Debe poder desarmarse fácilmente, tener un precio módico y ser resistente a la corrosión.
• Uniones de tuberías: Sistema muy variado que debe garantizar la estanqueidad.

Preparación del Aire

1. Filtro: Para retener agua e impurezas.
2. Regulador de presión: Para ajustar la presión según convenga.
3. Engrasador: Permite que el aire arrastre aceite para lubricación.