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Compresor Neumatico

INFORME MES DE MAYO

COMPRESORES NEUMATICOS

Profesor: Javier Rodriguez Leon

Alumno: Leonardo Asael Izquierdo Salazar

MK 4°        NC: 828937      

*Índice

*Objetivo

*Introducción

*Compresor Neumático

*Tipo de Compresores

Alternativos

Pistón

Émbolo

Membrana (Diafragma)

Rotativos

Paletas

Lóbulos

Tonillo helicoidal

Dinámicos

Radial

Axial

* Mantenimiento Compresores

*Resumen

*Bibliografía

*Formulario Compresor Neumático

*Objetivo

El propósito de la siguiente investigación, es mostrar información sobre los compresores neumáticos para que el interesado del tema, obtenga los conocimientos adecuados para ponerlos en práctica en el ambiente industrial.

Introducción

La Neumática, es la tecnología que emplea el Aire Comprimido como modo de Transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar Mecanismos, en la automatización de procesos industriales.

Los procesos consisten en Incrementar La Presión De Aire y a través de la energía acumulada sobre los elementos del circuito neumático (por ejemplo los cilindros)  y efectuar un trabajo útil.                           

 La Neumática es una fuente de energía de fácil obtención y tratamiento para el control de máquinas y otros elementos sometidos a movimiento. En un sistema neumático tenemos diferentes componentes como el compresor neumático, deposito, elementos de protección, de control, de transporte y de trabajo.

En este tema se llevara a cabo la descripción del Compresor Neumático los cuales son los más utilizados en la industria ya que representan una gran ayuda para automatización o cualquier proceso en el cual el proceso tenga que ser rápido y se utilice aire comprimido. Al igual conoceremos los distintos tipos de compresores y cuál es la función que realiza cada uno para comprimir el aire y por qué lo hacen así. Describiremos los pasos que se deben seguir para darle un buen mantenimientos a los compresores para así estos tengan una vida larga, y funcionen de manera eficaz y duradera.

Compresor Neumático

Una de las formas para producir energía, más antiguas, seguras, económicas, eficientes, conocidas y utilizadas por el hombre es el aire comprimido. Sus propiedades lo hacen versátil y adaptable a la mayoría de los procesos de automatización industrial. Pero para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado.

Los compresores son Fuente de Potencia para la neumática, los mecanismos y mandos se alimentan desde una estación central, entonces no es necesario calcular ni proyectar la transformación de la energía para cada uno de los consumidores. El aire comprimido viene de la estación de compresión y llega a las instalaciones a través de tuberías. Los compresores puedes ser estacionarios o móviles.

Las partes de un compresor son las siguientes:

  

*Tipo de Compresores

Según las exigencias referentes a la presión de trabajo y al caudal de suministro, se puede emplear diversos tipos de construcción. Se distinguen dos tipos básicos de compresores:

El primero trabaja según el principio de desplazamiento. La compresión se obtiene por la admisión de aire en un recinto hermético, donde se reduce luego el volumen. Se utiliza en el compresor de embolo (oscilante o rotativo).

El otro trabaja según el principio de la dinámica del aire, este es aspirado por un lado y comprimido como consecuencia de la aceleración de la masa (turbina).

Compresores de embolo o de pistón

El compresor más habitual en las industrias ya que es barato y robusto. Por otro lado, necesita lubricación para su funcionamiento y produce elevado calentamiento del aire.

Se puede utilizar tanto para equipos estacionarios como móviles, en una gran variedad de tamaños. Los más grandes pueden llegar a entregar caudales superiores a los 500 m3/min. Las presiones suelen alcanzar los 6-7 bares.

Su principio de funcionamiento es sencillo. El eje desplaza a un émbolo con movimientos alternativos. En la fase de aspiración, el aire llena la cavidad del pistón. En la fase de compresión, al desplazarse el émbolo hacia arriba, reduce el volumen del gas y lo impulsa hacia la línea de distribución.

Para alcanzar mayores presiones y aumentar el rendimiento, algunos compresores disponen de varios pistones (compresores multi-etapas) dispuestos en serie. El aire que sale de una etapa se vuelve a comprimir en la siguiente, hasta alcanzar presiones cercanas a los 200 bares. 

Compresor de Diafragma (Membrana)

Su funcionamiento es similar a los de émbolo. Una membrana se interpone entre el aire y el pistón, de forma que se aumenta su superficie útil y evita que el aceite de lubricación entre en contacto con el aire estos compresores proporcionan aire limpio, por lo que son adecuados para trabajar en industrias químicas o alimentarias.
Normalmente no superan los 30m3/h de caudal. Se utilizan para presiones inferiores a los 7 bares.

Compresor de Paletas

Estos compresores están constituidos por un rotor excéntrico que gira dentro de un cárter cilíndrico. Este rotor está provisto de aletas que se adaptan a las paredes del cárter, comprimiendo el aire que se introduce en la celda de máximo.

Necesitan lubricación para las piezas móviles, reducir el rozamiento de las paletas y mejorar la estanqueidad.

Suelen utilizarse en campos o instalaciones que exijan caudales inferiores a 150m3/h y presiones máximas de 7 bares.

Compresor tipo Roots (Lóbulos)

Estos compresores no modifican el volumen de aire aspirado. Lo impulsan. La compresión se efectúa gracias a la introducción de más volumen de aire del que puede salir. Los caudales máximos está entorno a los 1500m3/h. Las presiones no suelen superar los 1-2 bares.

Su principio de funcionamiento se basa en aspirar aire e introducirlo en una cámara que disminuye su volumen. Está compuesto por dos rotores, cada uno de los álabes, con una forma de sección parecida a la de un ocho. Los rotores están conectados por dos ruedas dentadas y giran a la misma velocidad en sentido contrario, produciendo un efecto de bombeo y compresión del aire de forma conjunta.

Compresor de Tornillo

Son los otros compresores ampliamente utilizados en la industria, junto con los compresores de émbolo.

Funcionan mediante dos rotores helicoidales paralelos, que giran en un cárter en sentidos contrarios e impulsan el aire de forma continua. El rotor macho, conectado al motor, arrastra al rotor hembra como consecuencia del contacto de sus superficies, sin ningún engranaje auxiliar. El volumen libre entre ellos disminuye comprimiendo el aire

Es necesario lubricar las piezas móviles con aceite, para evitar severos desgastes y refrigerar los elementos. Este aceite se deberá separar del aire comprimido mediante un separador aire-aceite.

Pueden dar caudales elevados, 24.000m3/h y presiones cercanas a los 10 bares. También se pueden colocar en serie varias etapas, llegando a presiones de 30 bares.

Compresor Axial

El proceso de obtener un aumento de la energía de presión a la salida del compresor se logra de la siguiente manera. La rotación acelera el fluido en el sentido axial comunicándole de esta forma una gran cantidad de energía a cinética a la salida del compresor, y por la forma constructiva, se le ofrece al aire un mayor espacio de modo que obligan a una reducción de la velocidad. Esta reducción se traduce en una disminución de la energía cineastica, lo que se justifica por haberse transformado en energía de presión

Compresor Radial

Se basan en el principio de la compresión de aire por fuerza centrífuga y constan de un rotor centrífugo que gira dentro de una cámara espiral, tomando aire en sentido axial y arrojándolo a gran velocidad en sentido radial. La fuerza centrífuga que actúa sobre el aire lo comprime contra la cámara de compresión. 

Pueden ser de una o varias etapas de compresión consecutivas, alcanzándose presiones de 8-12 bares y caudales entre 10.000 y 20.000m3/h. Son máquinas de alta velocidad, siendo esta un factor fundamental en el funcionamiento ya que está basado en principios dinámicos, siendo la velocidad de rotación del orden de las 15.000 a 20.000 r.p.m.

* Mantenimiento Compresores

Planteamientos para su mantenimiento

Hacer un inventario de los compresores instalados:

1. Cantidad, localización en planta, tipo de compresor.

2. Determinar el ciclo de trabajo, tiempo cargando vs. Tiempo descargando de cada compresor

Determinar la disponibilidad de capacidad de aire en reserva en cada área de servicio:

1. Evaluar los efectos de una interrupción de la operación en cada área para predecir el aspecto de crisis de un compresor que esté temporalmente fuera de servicio.

2. A partir de estos efectos, se podrá establecer áreas críticas y asignar prioridades en los programas de mantenimiento.

Determinar requerimientos diarios normales de cada unidad:

1. Aceite.

2. Chequeos visuales y audibles.

3. Establecer hoja de registro de rutina para ser llevada por las personas responsables de la máquina.

4. Revisar las hojas conjuntamente con el personal.

5. Planear con anticipación como resultado de estas de registro: piezas en existencia, reemplazamiento de piezas, chequeos periódicos, etc.

El mantenimiento de los compresores se realiza mejor si tiene en cuenta las siguientes sugerencias:

1. Ubique la unidad en un área accesible.

2. Manténgala limpia por dentro y por fuera.

3. Manténgala enfriada. Lleve control del agua de enfriamiento. Si la unidad es enfriada por agua.

4. Manténgala lubricada. Controle la cantidad y la calidad del aceite.
5. Lleve registro del tipo que le convenga a sus necesidades. Le ayudará a determinar los intervalos de mantenimiento preventivo.

6. Concéntrese en lo que usted realmente puede ser con los recursos disponibles

*Resumen

Los Compresores Neumáticos son las máquinas más importantes en un circuito neumático, ya que gracias a él podemos generar aire comprimido en pocas palabras la fuente de poder en neumática para así hacer funcionar todo el sistema.

Existe una amplia variedad de Compresores con sistemas de funcionamiento distintos pero que ocupan los mismos principios de succionar aire, llevarlo a una cámara donde se reduce su volumen, aumentando la presión y expulsándolo como aire comprimido hacia el circuito neumático. Existen compresores de gran variedad en el mercado, y si queremos ocupar alguno para hacer funcionar nuestro circuito neumático necesitamos saber qué tipo de nos conviene más. Entre los diversos compresores neumáticos podemos encontrar

Alternativos

·         Pistón. Gracias al movimiento de la biela - manivela - émbolo, el movimiento circular del eje del motor se transforma en uno rectilíneo alternativo. Debido a la compresión del aire, su temperatura aumenta, pudiendo alcanzar los 180ºC. 

·         Émbolo. Es el compresor más habitual en las industrias ya que es barato y robusto. Por otro lado, necesita lubricación para su funcionamiento y produce elevado calentamiento del aire. Los más grandes pueden llegar a entregar caudales superiores a los 500 m3/min. Las presiones suelen alcanzar los 6-7 bares.

·         Membrana (Diafragma). Una membrana separa el émbolo de la cámara de trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas móviles. Por tanto, en todo caso, el aire comprimido estará exento de aceite. Estos, compresores se emplean con preferencia en las industrias alimenticias farmacéuticas y químicas.

Rotativos

·         Paletas. Un rotor excéntrico gira en el interior de un cárter cilíndrico provisto de ranuras de entrada y de salida. Las ventajas de este compresor residen en sus dimensiones reducidas, su funcionamiento silencioso y su caudal prácticamente uniforme y sin sacudidas.

·         Lóbulos. Su ventaja principal proporciona un gran caudal ,lo que lo hace especial para empresas que requieren soplar, mover gran cantidad de aire, su uso es muy limitado.

·         Tonillo helicoidal. Funcionan mediante dos rotores helicoidales paralelos, que giran en un cárter en sentidos contrarios e impulsan el aire de forma continua. El rotor macho, conectado al motor, arrastra al rotor hembra como consecuencia del contacto de sus superficies, sin ningún engranaje auxiliar. El volumen libre entre ellos disminuye comprimiendo el aire.

Dinámicos

·         Radial. En este caso , el aumento de presión del aire se obtiene utilizando el principio anterior, con la diferencia de que en este caso el fluido es impulsado una o más veces en el sentido radial. Por efecto de la rotación, lo álabes comunican la energía cinética y lo dirigen radicalmente hacia a fuera, hasta encontrarse con la pared que lo retorna al centro, cambiando su dirección.

·         Axial. Estos compresores se caracterizan porque el flujo sigue la dirección de su eje. El compresor esta formado por filas alternadas de álabes móviles y álabes fijos.  Los álabes móviles se encuentran dispuestos radialmente en su rotor, mientras que los fijos son solidarios al estator. 

El mantenimiento de los compresores son muy importantes, si queremos consérvalos necesitamos realizarles mantenimiento, teniendo en cuenta las siguientes sugerencias:

1. Ubicar la unidad en un área accesible.

2. Mantener limpia por dentro y por fuera.

3. Mantener enfriada. Lleve control del agua de enfriamiento. Si la unidad es enfriada por agua.

4. Manténgala lubricada. Controle la cantidad y la calidad del aceite.
5. Lleve registro del tipo que le convenga a sus necesidades. Le ayudará a determinar los intervalos de mantenimiento preventivo.
6. Concéntrese en lo que usted realmente puede ser con los recursos disponibles

*Bibliografía

http://industrial-automatica.blogspot.com/2010/08/compresores-neumaticos.html?m=1

http://quantum.cucei.udg.mx/~gramirez/menus/introduccion/compresores.html

http://www.prominser.com/html/fs_intro_tipos.pdf

http://www.revista-mm.com/ediciones/rev70/maquinaria_compresores.pdf

http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica2.htm

Formulario Compresor Neumático

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