Un compresor de aire es una máquina capaz de convertir la energía eléctrica en energía cinética, específicamente mediante la utilización de aire comprimido. Cuando este aire se libera en una explosión rápida, libera una cantidad de energía cinética que puede aprovecharse para varios propósitos, incluida la activación del dispositivo neumático, la transferencia de aire (como llenar un neumático) y las operaciones de limpieza.
Los compresores de aire funcionan en dos fases: la operación de compresión y la operación de liberación. Existen múltiples métodos para comprimir aire, incluidos pistones alternativos, tornillos rotativos y compresión centrífuga. La liberación de compresión, o suministro de aire, también varía y se mide en pies cúbicos por minuto. En general, cuanto más potencia tiene un compresor, más potente es el suministro de aire.
Métodos de Compresión de Aire
Los compresores de desplazamiento positivo son el tipo más común de compresores de aire disponibles para aficionados, aplicaciones a pequeña escala y aplicaciones a escala industrial, aunque todavía se usan comúnmente otros tipos, incluidos los compresores de impulsor giratorio. Un compresor de desplazamiento positivo se basa esencialmente en que parte del dispositivo realiza una entrada de aire y luego minimiza la cantidad de espacio en la cámara para presurizar las moléculas de aire. Cuando se libera el aire, se abre una válvula y el aire comprimido se descarga rápidamente.
Los compresores de pistón son bastante comunes. Estos compresores utilizan el movimiento de un pistón para introducir aire en una cámara a través de una válvula de admisión. Un pistón de tipo automotriz es un claro ejemplo. Un pistón de tipo automotriz consiste en un cigüeñal conectado a una varilla, que está rematada por un cilindro dentro de otro cilindro. La base del cigüeñal gira en un pequeño círculo. La biela permanece en una posición fija en relación con el cigüeñal, pero funciona de manera articulada con el cilindro, permitiendo que el cilindro permanezca orientado vertical u horizontalmente en todo momento. Cuando el cigüeñal está en su punto de revolución más bajo, la varilla también deja caer el cilindro. Cuando el cigüeñal gira más, la varilla sube, empujando el cilindro hacia arriba. Este movimiento constante perpetúa una trayectoria de arriba hacia abajo para el cilindro y permite la entrada y liberación de aire.
El cilindro exterior está rematado con un puerto de entrada, un puerto de salida y dos válvulas alojadas en tres cámaras. Una cámara es la cámara de entrada, una cámara es la cámara de salida, y entre ellas está la cámara cilíndrica de los pistones. Cuando el pistón cae, el puerto de entrada permite que el aire llene el espacio en la cámara cilíndrica a través de una válvula de entrada. Cuando el pistón sube, el puerto de entrada no permite que el aire pase de regreso a la cámara de entrada, por lo que el aire viaja a través de la válvula de salida hacia la cámara de salida. La repetición de este proceso fuerza cada vez más aire a la cámara de salida, lo que provoca más compresión. Cuando el usuario libera la cámara de salida, se produce el suministro de aire.
Otros compresores de desplazamiento positivo utilizan un método diferente para comprimir sus cámaras de aire. Los compresores de tornillo rotativo crean una cámara de aire entre los tornillos helicoidales y su carcasa. Cuando los tornillos giran, el volumen de la cámara de aire se reduce, comprimiendo el aire entre los tornillos. Los compresores de paletas consisten en un rotor ranurado dentro de un slator, el área de alojamiento fija para el rotor. Debido a la orientación de la pala en el rotor, la revolución del rotor empuja el aire hacia una cámara y trabaja para comprimir el volumen con cada rotación posterior de la pala.
La mayoría de los compresores de desplazamiento positivo usan aceite como lubricante para el movimiento del compresor, así como un sello sólido para el aire comprimido. Todos estos dispositivos deben tener en cuenta esta introducción de aceite al eliminar el aceite antes de liberarlo. Si el aceite no se separa del aire comprimido, la contaminación puede ocurrir en forma de “arrastre de aceite”.
Un ejemplo de compresor de desplazamiento no positivo es un compresor centrífugo, que utiliza compresión dinámica en funcionamiento. Un compresor centrífugo hace girar un impulsor, un tipo de rotor, para acelerar el aire dentro, y luego un difusor para desacelerar el aire. Esta desaceleración hace que la presión sobre el aire aumente. Este aire se calienta durante el proceso y debe ser enfriado por un refrigerador intermedio.
Aplicaciones de compresores de aire
Los compresores de aire se utilizan en una variedad de aplicaciones comerciales e industriales. Típicamente, los compresores de aire comerciales están diseñados para trabajar con varios accesorios de herramientas para proporcionar energía neumática. Una variedad de herramientas eléctricas utilizan el compresor de aire, incluidas pistolas de aire comprimido, pistolas de clavos, grapadoras de aire, lijadoras de aire, pistolas de pulverización y chorro de arena. Estas herramientas generalmente tienen accesorios estándar de la industria para que puedan conectarse a una variedad de marcas de compresores de aire. Los compresores de aire también se pueden usar para llenar neumáticos y otros artículos con aire.
Los compresores de aire de resistencia industrial se utilizan para impulsar herramientas industriales muy similares a las variedades comerciales, pero también se pueden utilizar para alimentar máquinas y aplicaciones más grandes. Por ejemplo, el petróleo a menudo se “coquea” cuando se introducen partículas de carbono conocidas como coque para cambiar el comportamiento del petróleo por razones de eficiencia. Para coquizar grandes cantidades de petróleo, se utilizan compresores de aire para impulsar el proceso. Los compresores de aire también se usan en aplicaciones donde se requieren sistemas de purga para eliminar partículas no deseadas.
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