NEUMÁTICA
I.E.S. JOSÉ ISBERT
TECNOLOGÍA
Tema B-2:
PRODUCCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO 2.1- INTRODUCCIÓN El aire comprimido, como dijimos anteriormente, procede del aire de la atmósfera, pero sin embargo, necesita seguir una serie de pasos y sufrir una serie de transformaciones hasta llegar al punto de consumo final. Los pasos a seguir en un circuito neumático son los siguientes:
* Compresión del aire
Almacenamiento del aire
Tratamiento del aire
Distribución del aire
Consumo final
* En ocasiones también se realiza un tratamiento del aire después de la comprensión, antes de almacenarlo. El consumo final del aire comprimido puede ser: a) b)
En un elemento accionador o motriz: en el que se realiza un trabajo. Por ejemplo en un cilindro de una pala excavadora, o en un motor de una pistola portátil. En un elemento de mando o control: controlando a otros elementos de trabajo que pueden ser neumáticos o no.
2.2- PRODUCCION DEL AIRE COMPRIMIDO. Como hemos visto, el primer paso es comprimir el aire, para ello utilizamos los llamados compresores, que son maquinas capaces de elevar la presión del aire hasta el valor de trabajo Departamento de Tecnología
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deseado (aunque los elementos neumáticos pueden resistir presiones de 8-10 bar, por razones de economía es suficiente aplicar presiones de 6 bar). Los compresores no son productores de energía, si no son transmisores de la misma, ya que convierten la energía mecánica de un árbol motor en energía de presión. Su símbolo para la representación es el de la figura. Los parámetros fundamentales de un compresor son dos: • •
el caudal de suministro (Vol/t) y la relación de compresión (presión alcanzada)
Existen dos procedimientos fundamentales de compresión: • •
Compresión volumétrica: se obtiene por la admisión del aire en un recinto hermético, donde se reduce el volumen. Es el sistema del compresor de pistón. Compresión dinámica: se produce por el aumento de la velocidad de circulación del aire aspirado por el propio sistema a través de varias cámaras impulsado por paletas giratorias.
2.3- TIPOS DE COMPRESORES. La Clasificación de los compresores según su construcción es la siguiente: Tipos de Compresores Volumétricos Émbolo
C. de Pistón
Dinámicos o Turbocompresores Rotativos
Radial
C. de Diafragma
C. de Paletas
C. de Tornillos
Axial
Roots
2.3.1.- C. De Pistón: Son los más difundidos. En ellos, el aire entra a través de una válvula de admisión cuando el pistón está bajando, pasando al sistema a través de una válvula de escape una vez comprimido en la carrera ascendente del pistón. Departamento de Tecnología
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Durante el trabajo de compresión se genera calor, lo que obliga a una refrigeración del cilindro. En los compresores pequeños bastan las aletas que lleva el cilindro por la parte exterior. En los mayores se instala además un ventilador y en los de alta presión es necesaria la refrigeración por agua. Estos compresores pueden ser de 1, 2, 3 o más etapas en función de la presión. En los compresores de más de una etapa, el aire comprimido en el primer pistón, después de refrigerado, se introduce en un 2º cilindro de volumen inferior que lo vuelve a comprimir.
C. de pistón de una etapa C. de pistón de 2 etapas en V.
2.3.2.- C. De Diafragma: Su principio de funcionamiento es similar al de pistones, pero la cámara de compresión está separada del émbolo mediante una membrana, por lo que no deja pasar aceite al aire, siendo esta una importante ventaja aprovechada por industrias químicas, alimenticias, farmacéuticas, etc. 2.3.3.- C. De Paletas: También basado en la compresión volumétrica, consiste esencialmente en un rotor excéntrico provisto de paletas que giran en el interior de un cárter cilíndrico, con un orificio de entrada y otro de salida. Al girar el rotor, las paletas, que actúan por la fuerza centrífuga, forman celdas de volumen variable que encierran aire cada vez más comprimido hasta que lo impulsan al conducto de salida. Es muy silencioso.
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2.3.4.- C. De Tornillos: Son compresores rotativos con dos árboles giratorios. Generan en forma continua, por ello, no aparecen picos de presión ni variaciones. Son de muy bajo mantenimiento al no tener válvulas. También se utilizan para trabajar con aire sin lubricación. 2.3.5.- C. Roots: Sólo para pequeñas presiones. No requiere lubricación. Se usan principalmente para el transporte neumático.
2.3.6.- Turbocompresor Radial: Se llama así porque la aceleración del aire se produce cámara a cámara en sentido radial. Comprime el aire aumentando la velocidad. 2.3.7.- T. Axial: Igual que el anterior pero el aire circula paralelamente al eje del mismo.
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2.4.-ACCIONAMIENTOS DEL COMPRESOR. El compresor necesita energía para mover sus elementos y poder comprimir el aire que recoge de la atmósfera. Esta energía la puede recibir principalmente de 2 formas: por medio de un motor eléctrico o por uno de combustión interna, según las necesidades. Cuando se trata de compresores fijos, el motor preferido es el eléctrico, mientras que los compresores móviles llevan motor de explosión, por razones obvias. La conexión del motor y el compresor se realiza por medio de correas y poleas trapeciales.
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