Los compresores están presentes en talleres, fábricas, líneas de producción y numerosas instalaciones industriales. Sin embargo, aunque el aire comprimido se utiliza a diario, no siempre resulta evidente qué ocurre dentro del equipo para conseguir transformar el aire atmosférico en una fuente de energía útil.
Entender cómo funciona un compresor de aire permite comprender mejor la instalación, detectar posibles problemas y conocer por qué factores como la presión, el caudal o el almacenamiento son tan importantes para su rendimiento.
¿Qué es un compresor de aire?
Un compresor es una máquina diseñada para tomar aire del ambiente y aumentar su presión reduciendo su volumen.
Después de la compresión, ese aire puede utilizarse para alimentar herramientas neumáticas, cilindros, maquinaria automática y numerosos procesos industriales.
Aunque existen diferentes tecnologías, todas parten del mismo principio básico: aspirar aire atmosférico y someterlo a un proceso mecánico que permita disponer de aire a una presión superior.
Cómo funciona un compresor de aire paso a paso
El funcionamiento puede entenderse mediante varias fases.
Entrada del aire
El proceso comienza con la aspiración del aire presente en el ambiente.
Antes de entrar en el elemento compresor, normalmente atraviesa un filtro de admisión cuya función es reducir la entrada de polvo y partículas que podrían afectar a los componentes internos.
Compresión
A continuación, el aire llega al elemento encargado de reducir su volumen.
La forma de hacerlo cambia según el tipo de compresor. En uno de pistón, por ejemplo, el movimiento del pistón dentro de un cilindro comprime el aire. En un compresor de tornillo, el proceso se realiza mediante dos rotores helicoidales.
Al reducirse el espacio disponible, aumenta la presión.
Refrigeración
La compresión genera calor, por lo que los equipos incorporan sistemas destinados a controlar la temperatura.
Después de comprimirse, el aire también puede pasar por un refrigerador para reducir su temperatura antes de continuar hacia otros elementos de la instalación.
Este enfriamiento tiene otra consecuencia importante: parte del vapor de agua presente en el aire puede transformarse en condensado.
Almacenamiento y distribución
Dependiendo de la instalación, el aire puede almacenarse temporalmente en un depósito antes de pasar hacia la red.
El depósito ayuda a proporcionar una reserva y a compensar determinadas variaciones de consumo.
Posteriormente, el aire se distribuye mediante tuberías hasta las máquinas, herramientas o procesos donde será utilizado.
Presión y caudal: dos conceptos diferentes
Cuando se estudia el funcionamiento de un compresor es importante distinguir entre presión y caudal.
La presión indica con qué fuerza se encuentra comprimido el aire, mientras que el caudal representa la cantidad de aire que el sistema puede suministrar durante un determinado periodo.
Una máquina puede necesitar una presión concreta pero, además, consumir una determinada cantidad de aire.
Por este motivo, seleccionar un compresor únicamente porque alcanza una presión elevada no garantiza que pueda cubrir correctamente las necesidades de una instalación.
¿Qué partes tiene un compresor?
Las partes exactas dependen del modelo, pero existen algunos elementos habituales.
El sistema de admisión permite la entrada de aire, mientras que el elemento compresor se encarga de elevar su presión. El motor aporta la energía necesaria para realizar el proceso y los sistemas de refrigeración controlan la temperatura.
También existen elementos de regulación y control que permiten supervisar parámetros como presión, temperatura y horas de funcionamiento.
En instalaciones completas, al compresor se suman además depósitos, filtros, secadores y una red de distribución.
Tipos de compresores de aire
No todos los compresores utilizan el mismo método para producir aire comprimido.
Compresores de pistón
Los compresores de pistón utilizan el movimiento alternativo de uno o varios pistones dentro de cilindros.
Cuando el pistón se desplaza en una dirección, entra aire. Cuando regresa, reduce el volumen disponible y aumenta su presión.
Son habituales en aplicaciones donde el consumo puede ser moderado o intermitente.
Compresores de tornillo
En los compresores de tornillo, dos rotores helicoidales giran en sentidos opuestos.
El aire queda atrapado entre ellos y el espacio disponible disminuye progresivamente hasta que alcanza la presión de salida.
Este sistema permite obtener un flujo continuo y resulta muy utilizado en aplicaciones industriales con demanda prolongada.
Otras tecnologías
También existen compresores centrífugos, scroll y otras tecnologías destinadas a necesidades específicas.
Por eso, no existe un tipo de compresor universalmente mejor. La elección depende principalmente del caudal, la presión, las horas de funcionamiento y el uso final del aire.
¿Por qué el aire necesita tratamiento después de comprimirse?
El aire atmosférico contiene humedad, partículas y otros contaminantes.
Durante la compresión, estos elementos no desaparecen. Por esta razón, dependiendo de la aplicación, el sistema puede incorporar diferentes etapas de tratamiento.
Los filtros permiten reducir partículas y determinados contaminantes, mientras que los secadores ayudan a controlar la humedad.
La calidad necesaria dependerá de dónde vaya a utilizarse el aire comprimido.
¿Por qué se utiliza tanto el aire comprimido en la industria?
Una de sus principales ventajas es que permite alimentar una gran variedad de herramientas y mecanismos desde una instalación centralizada.
Puede utilizarse para accionar cilindros, herramientas neumáticas, sistemas de automatización, procesos de limpieza o equipos de producción.
Esta versatilidad explica que el aire comprimido sea habitual en numerosos sectores industriales.
Entender el sistema ayuda a mejorar su funcionamiento
Saber cómo funciona un compresor de aire también permite entender por qué el rendimiento de una instalación no depende únicamente del propio compresor.
Una red con fugas, una presión excesivamente elevada, un tratamiento incorrecto o unas tuberías mal dimensionadas pueden afectar al comportamiento general del sistema.
Por esta razón, el compresor debe analizarse como una parte de una instalación más amplia formada por producción, almacenamiento, tratamiento y distribución del aire.
En AIR JMB trabajamos con sistemas de aire comprimido industriales y diferentes tecnologías de compresión, pero el punto de partida siempre es el mismo: conocer qué necesita realmente cada proceso y comprender cómo funciona el conjunto de la instalación.