Una cosa que se encuentra en prácticamente todos los entornos industriales es un compresor de aire. Algunos usos para el aire comprimido generado son: herramientas neumáticas, embalajes, equipos de automatización, transportadores, sistemas de control y otros. Las herramientas neumáticas son preferidas porque tienden a ser más pequeñas y livianas que las herramientas eléctricas, ofrecen una velocidad y par infinitamente variables, y pueden ser más seguras que los riesgos asociados con los dispositivos eléctricos. Para alimentar estos dispositivos, se debe generar aire comprimido.
Hay dos categorías principales de compresores de aire: desplazamiento positivo y dinámico. En un tipo de desplazamiento positivo, una cantidad dada de aire queda atrapada en una cámara de compresión. El volumen que ocupa se reduce mecánicamente (aplastado), lo que provoca un aumento correspondiente de la presión. En un compresor dinámico, la energía de velocidad se imparte al aire que fluye continuamente por medio de impulsores que giran a una velocidad muy alta. La energía de la velocidad se convierte en energía de presión. A los fines de este blog, voy a destacar el estilo más común de compresor dinámico: el compresor de aire centrífugo.
Los compresores dinámicos se componen de dos categorías principales: axial y centrífuga. Estos tipos de compresores aumentan la presión del aire o del gas al impartir energía de velocidad y convertirla en energía de presión. En un compresor centrífugo de aire, el aire fluye continuamente y es acelerado por un impulsor. Este impulsor puede girar a velocidades que exceden las 50,000 rpm. Los compresores de aire centrífugos son generalmente mucho más grandes y pueden acomodar rangos de flujo de 500-100,000 CFM, aunque se usan más comúnmente en el rango de 1,000 CFM a 5,000 CFM.
En un compresor centrífugo, la energía cinética se transforma en energía de presión dentro del difusor. El aire pasa a través de las paletas de guía de entrada y es arrastrado hacia el centro de un impulsor giratorio. El impulsor tiene cuchillas radiales que empujan hacia afuera desde el centro debido a la fuerza centrífuga. Este movimiento radial del aire provoca un aumento de la presión y la generación de energía cinética. Esta energía cinética también se convierte en presión a medida que pasa a través del difusor.
De acuerdo con el Compressed Air Challenge, algunas ventajas del compresor centrífugo de aire incluyen:
- Completamente empaquetado para aire de planta o instrumento hasta 1,000 HP
- El primer costo relativo mejora a medida que aumenta el tamaño
- Diseñado para entregar aire sin lubricante
- No requieren fundaciones especiales.
- Capacidad para entregar grandes volúmenes de aire (hasta 100,000 CFM)
Algunas desventajas incluyen:
- Control de capacidad limitada
- Poca eficiencia de carga parcial
- Las altas velocidades de rotación requieren cojinetes especiales, un control sofisticado de las vibraciones y las holguras que dan como resultado consideraciones de mantenimiento especializado.
- Alto costo de compra inicial
Un compresor de aire centrífugo es solo uno de los muchos estilos diferentes utilizados en la industria para suministrar una variedad de productos de aire comprimido en el punto de uso.
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