¿Cómo elegir un compresor de aire?

¿Cómo elegir un compresor de aire?

Un compresor de aire es una máquina que aumenta la presión del aire ambiente mediante su aspiración y compresión al reducir su volumen.

Existen dos tipos de compresores:

Desplazamiento positivo:

  • Compresores de pistón.
  • Compresores de tornillo.
  • Compresores de paletas.
  • Compresores de lóbulos o émbolos rotativos.
  • Compresores scroll.
  • Bombas de vacío.

Dinámicos:

  • Compresores centrífugos axiales.
  • Compresores centrífugos radiales.

Los compresores de aire se utilizan en todos los procesos de fabricación y aplicaciones industriales que requieren aire comprimido.

¿Cómo elegir un compresor de aire industrial?

Para elegir correctamente un compresor de aire, primero habrá que determinar la frecuencia de uso en función de las necesidades de aire comprimido de cada aplicación. Responder a estas preguntas será imprescindible para adquirir el compresor que mejor se adapte a las exigencias de cada uno.

Compresor a tornillo de la marca Kaeser

Asimismo, habrá que conocer si el compresor tiene que ser móvil o si se instalará de manera fija en un lugar. En este último caso, el compresor deberá estar bien ventilado para garantizar una refrigeración óptima.

Otro elemento importante a tener en cuenta es el tiempo de funcionamiento continuo del compresor. Los fabricantes suelen indicar un factor de marcha para sus productos. Dicho factor de marcha determinará cuánto tiempo podrá funcionar el compresor en el lapso de una hora. Un compresor con un factor de marcha del 30 % sólo podrá funcionar durante 18 minutos y deberá enfriarse durante 42 minutos.

Los compresores de aire permiten el uso de diferentes herramientas neumáticas portátiles: Como los martillos, clavadoras, atornilladores, martillos picadores, pistolas de aire, pulverizadores de pintura, arenadoras, etc.

Los compresores de aire estacionarios o portátiles también son extremadamente útiles en la industria o la agricultura, entre otros, para:

  • La puesta en funcionamiento de herramientas neumáticas en las líneas de producción.
  • La eyección de piezas de los moldes de producción.
  • La alimentación de cilindros neumáticos.
  • El arenado para el acabado de piezas metálicas.
  • La alimentación de máquinas para la producción de leche.
  • Ventilación de invernaderos, etc.

¿Cuál es el tamaño recomendado para un compresor?

Para determinar el tamaño del compresor, se deberá conocer, en primer lugar, la presión máxima necesaria para el suministro de las herramientas o del circuito neumático. Se puede indicar en  pounds per square inch —o psi—, bar o pascals —Pa—. Dependiendo de la presión, se puede necesitar un compresor de una sola etapa —135 psi o 9 bar como máximo— o un compresor de varias etapas que aumente significativamente la presión —5.800 psi o 400 bar como máximo—.

Conocer el caudal máximo también es importante. El caudal representa la cantidad de aire disponible para alimentar los distintos dispositivos que deben conectarse al compresor. Se puede indicar en cubic feet per minute —cfm—, litros por segundo —l/s— o metros cúbicos por hora —m3/h—. Para evitar imprevistos, aunque sin sobredimensionar demasiado el compresor, será conveniente prever un margen de seguridad de aproximadamente un 30 % por encima de los requisitos estimados.

Compresor a tornillo de la marca Quincy

La capacidad del compresor dependerá del caudal de aire deseado y de la presión de salida. Los compresores que presentan una potencia nominal alta, pero un caudal bajo, se destinan a un uso ocasional y necesita de largas pausas su completa refrigeración.

Algunos compresores incorporan generalmente un depósito de aire comprimido, que permite regular el funcionamiento del motor atendiendo a las necesidades de demanda. Se debe dimensionar correctamente este tanque para que el motor no esté constantemente en marcha. Algunos compresores están disponibles con un tanque vertical, lo que reduce su superficie en suelo cuando se instalan en espacios estrechos.

Compresor a tornillo Kaeser de diseño vertical con tanque incorporado pensado para espacios pequeños

¿Qué tipo de compresor elegir?

Existen dos tipos de compresores: Los de desplazamiento positivo o dinámicos.

La mayoría de los compresores son de desplazamiento positivo (También denominados volumétricos), lo que significa que un mecanismo reduce el volumen de aire para comprimirlo. Por lo general, estos compresores vienen accionados por motores eléctricos, aunque también hay alternativas con motor a explosión, sobre todo en versiones portátiles para obras.

Hay disponibles diferentes tecnologías:

  • Compresores de pistón: Pueden ser monocilindros en algunos casos. Estos compresores pueden presentar una presión de hasta 10/14 bar. También pueden ser multietapa para aumentar la presión por fases y alcanzar los 400 bar. Este tipo de compresor se destina a una utilización intermitente: El factor de marcha es del 60 % como máximo, esto es, su tiempo de funcionamiento será de 35 minutos por cada hora. Una desventaja potencial de este tipo de compresor es que rechaza el aceite en el aire comprimido. En caso de necesitar un aire limpio, habrá que prever un sistema de filtración u optar por un compresor sin aceite —este es el caso, por ejemplo, en las industrias electrónica, farmacéutica o alimentaria, o en salas blancas—. Además, los compresores de pistón son relativamente ruidosos, lo que puede causar molestias a las personas que trabajan cerca.

Compresor a pistón de la marca Atlas Copco

  • Compresores de tornillo: Es el modelo industrial más común. Utiliza tornillos helicoidales en lugar de un pistón. La presión obtenida puede ir desde 5 bar hasta 15 bar por lo general. Este tipo de compresor ofrece por lo general un alto caudal y una relación de compresión elevada con una sola etapa, lo que permite a los fabricantes ofrecer compresores de dimensiones reducidas en comparación con un modelo similar de pistón —que a su vez debería ser multietapa para ofrecer la misma presión—. El compresor de tornillo puede tener un factor de marcha del 100 %, lo que le permite funcionar de forma continua. Algunos compresores de tornillo presentan velocidades variables mediante variadores de frecuencia, adaptando su velocidad de rotación a las necesidades de aire comprimido para optimizar el consumo energético.

Vista interior de un compresor a tornillo marca Ingersoll Rand

  • Compresores de paletas: Las paletas son placas que se deslizan en un rotor excéntrico y provocan la compresión del aire. La eficiencia energética de estos compresores suele ser atractiva. Son productos muy compactos en comparación con otras tecnologías. Con presiones y caudales similares, estos compresores presentan una velocidad de rotación más baja que los compresores de tornillo, lo que reduce el desgaste de las piezas y limita la necesidad de mantenimiento. Además, se aumenta así su vida útil.  Estos compresores se utilizan en diversos campos como el de la impresión, en las industrias maderera y del embalaje. Existen numerosos modelos sin aceite para los sectores en los que se requiere utilizar un aire limpio, entre ellos las industrias energética y médica.
  • Los compresores centrífugos —compresores dinámicos—: Con estos compresores, el aire se aspira a través de la máquina gracias a la rotación de una rueda de paletas. El principio es el mismo que el que se utiliza en los turbocompresores de la industria del automóvil. Se utilizan cuando se requiere un caudal y una presión elevados de forma continua. Es el caso, en particular, de las industrias relacionadas con la producción de energía y de la industria química. Estos compresores suelen estar equipados con un reductor que permite que el motor funcione a un régimen óptimo. Estos compresores pueden proporcionar un caudal de hasta 500.000 m3/h a una presión de 200 bar.

Existen dos grandes familias de compresores:

  • Compresores estacionarios: Estas máquinas han sido diseñadas para no ser desplazadas, por lo general no son equipos aptos para intemperie de fábrica.
  • Compresores portátiles: Tienen la ventaja de ser muy fáciles de transportar, además de que generalmente son aptos para intemperie, pero su talón de aquiles suele estar en la autonomía, ya que por lo general son accionados mediante motores a explosión con tanque de combustible de capacidad limitada.


Compresor portátil de la marca Kaeser

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¿En qué casos utilizar un compresor libre de aceite?

Algunos compresores están disponibles sin aceite, lo que permite que el aire salga limpio. Son compresores menos contaminantes y, por lo tanto, más respetuosos con el medio ambiente. Se utilizan en la industria electrónica, sobre todo en la fabricación de semiconductores, en las industrias farmacéutica, química y médica, en la industria del ensamblaje y acabado de automóviles y en la industria agroalimentaria.

Diseño interior de una unidad compresora a tornillo libre de aceite

Antes de elegir un compresor libre de aceite, será necesario asegurarse de que cumple con la norma ISO 8573-1 Clase 0, ya que es la única que garantiza la ausencia total de aceite. Las clases superiores determinan las cantidades máximas de aceite en el aire comprimido, lo que requiere el uso de un secador de aire. Estos compresores, que no ofrecen presiones demasiado elevadas, no han sido diseñados para un uso intensivo.

En los compresores de pistón, una capa de teflón o silicona puede sustituir la lubricación para proteger las piezas móviles. También puede sustituirse por agua inyectada o por agua en circuito cerrado. Estos compresores son generalmente más ruidosos, pero requieren menos mantenimiento.

Principales aplicaciones de los compresores libre de aceite:

  • Industria electrónica.
  • Industria química.
  • Industria farmacéutica.
  • Industria médica.
  • Industria agroalimentaria.

¿Cuáles son los principales tipos de motor de los compresores?

Generalmente los compresores estacionarios suelen estar accionados por motores eléctricos de distintas potencias, según el caudal que suministre el equipo, la clasificación del motor dependerá de su grado de eficiencia energética.

También existen compresores accionados por motores a explosión — generalmente diésel—. Los compresores equipados con un motor a explosión han sido diseñados para un uso en intemperie debido a la emisión de gases de escape. Estos motores generalmente equipan a los compresores portátiles para obras en construcción o yacimientos petroleros.


FUENTE: Direct Industry

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