QUÉ SON LOS COMPRESORES DE PISTÓN
Los compresores de pistón con máquinas de desplazamiento positivo. En ellos, el aire es aspirado al interior de un cilindro, por la acción de un pistón accionado por una biela y un cigüeñal.
Estos tipos de compresores, a menudo, se denominan compresores alternativos. Funcionan de igual forma que un motor de combustión interna de pistón, pero sin que se produzca la ignición explosiva de combustible.
Para que estos compresores operen se necesita energía externa, energía que en muchas ocasiones se genera por otro motor.
Estos compresores pueden incorporar múltiples etapas de compresión con el objetivo de lograr la presión deseada. Esta característica es lo que los hace particularmente adecuados para trabajos o aplicaciones donde se necesita de alta presión.
CÓMO FUNCIONAN LOS COMPRESORES DE PISTÓN
Este tipo de compresores utilizan pistones encerrados en cilindros y, de forma general, tienen dos válvulas para la entrada y salida de gases.
El gas se introduce en el cilindro, éste lo comprime y luego este aire es expulsado a presión.
Se pueden usar para la compresión de varios gases distintos y, estos gases, también se pueden usar de varias formas entre las cuales están las herramientas neumáticas, maquinaria o sistemas de instrumentación, entre otras.
El diseño de estos compresores de pistón se asemeja a un motor de combustión interna sin los sistemas de encendido y de suministro de combustible.
Los pistones de estos compresores están encerrados en cilindros y conectados a un árbol de levas y son accionados, bien por motores diésel o por motores eléctricos u otros tipos de energía.
Cuando el árbol de levas gira hace que los pistones se muevan hacia adelante y hacia atrás en los cilindros donde están situados. Estos cilindros están sellados por todos los lados a excepción de las válvulas de entrada y salida.
El movimiento de los pistones responde a que el árbol de levas está diseñado con un patrón específico que permite la expulsión continua de gas comprimido.
Los cilindros individuales tienen un funcionamiento muy sencillo. Cuando el pistón se extrae del cilindro se abre una válvula de admisión que es la encargada de llevar el gas al interior del cilindro.
DISEÑOS Y APLICACIONES DE LOS COMPRESORES DE PISTÓN
El diseño de los compresores de pistón puede variar sustancialmente de un modelo a otro. Los diferentes modelos pueden tener un solo cilindro o pueden tener muchos.
Igualmente, el número de válvulas puede ser variable, unos tienen una sola válvula tanto para la admisión como para el escape y otros más.
En cuanto a las aplicaciones de los compresores de pistón, son numerosas.
El uso más común es para herramientas neumáticas, instrumentación y otra maquinaria. Además del aire, los compresores pueden incluir otros gases como son el nitrógeno, el oxígeno, el hidrógeno o hidrocarburos gaseosos que se pueden usar directamente desde el compresor o pueden almacenarse en tanques presurizados y utilizarlo posteriormente.
CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPRESORES DE PISTÓN
Veamos las características más importantes de este tipo de compresores:
✅ Efecto simple o doble: se refiere a la manera en la que actúan los pistones. Los compresores de efecto simple solo comprimen el aire cuando se desplazan en una dirección (bien hacia arriba o bien hacia abajo). Los compresores de doble efecto, el pistón actúa cuando se mueve en ambas direcciones.
✅ Los cilindros y los pistones: los pistones están formados por un émbolo y por un vástago que se desplazan dentro del cilindro, reduciendo el volumen de un gas y aumentando la presión. El movimiento de este pistón es producido por la acción de un motor, de una biela y un cigüeñal.
✅ Lubricados o exentos: son los que emplean aceite para reducir la fricción de las piezas móviles. Los exentos, por el contrario, no utilizan aceite, favorecen la movilidad de las piezas recurriendo a las propiedades de otros materiales como pueden ser el teflón o el carbón.
✅ En una o dos etapas: en los compresores de una etapa la actuación de todos los pistones es igual, sin embargo, los compresores de dos etapas tienen un funcionamiento en dos fases:
En la primera fase se comprime una cantidad de aire determinada en un cilindro de baja presión.
En la segunda fase el aire se desplaza a otro cilindro donde se comprime a alta presión.
✅ Los tipos de configuración: esta característica hace referencia a la posición de sus cilindros. La configuración en los compresores de pistón pequeños es en V. Existen algunas excepciones en modelos más básicos en los que la configuración de los cilindros es vertical.
En los compresores más grandes, la configuración es en L. Los dos cilindros que forman parte de ellos, uno es vertical de baja presión y otro horizontal de alta presión. Esta configuración es la más ventajosa y por eso esta se ha convertido en el diseño más corriente.
OTROS DATOS
Cuando necesitamos presiones superiores a 15 bar, compresores especiales para gases o compresores de pequeñas potencias y bricolaje, los compresores de pistón son los recomendables.
En los compresores de pistón de potencias pequeñas, el hierro ha sido sustituido por el aluminio en lo que a la construcción de los cabezales se refiere tanto por razones económicas como por razones de mercado.
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