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Un compresor de pistón aumenta la presión de los gases utilizando un mecanismo impulsado por un pistón. Generalmente impulsados por motores eléctricos, estos compresores cubren una amplia gama de aplicaciones y vienen en diferentes tipos.
Lubricado
Un compresor lubricado tiene aceite en su superficie. Este aceite proviene de la base donde se encuentra el cárter. El aceite tiene dos propósitos principales. En primer lugar, ayuda a sellar el área entre el pistón móvil y la pared del cilindro estacionaria, permitiendo que el compresor mantenga la presión del gas que se comprime. En segundo lugar, el aceite actúa como refrigerante para reducir la temperatura del compresor durante el funcionamiento. Este tipo de compresor se puede utilizar en instalaciones industriales para comprimir gases para tuberías de productos, entre otras aplicaciones.
Descargado
En este tipo de compresor, los puertos de entrada de gas se alivian cuando el pistón descubre un puerto en la culata. Esto descubre los puertos de la línea de descarga y la línea de alivio. La presión en la línea de alivio elimina cualquier presión en la línea de entrada de gas. Al mismo tiempo, se permite que algo de aire pase a través del compresor, lo que le permite ciclar. Este tipo de compresor se encuentra a menudo en instalaciones de almacenamiento en frío, ya que es una opción adecuada para dicha aplicación.
Sin aceite
Un compresor sin aceite funciona sin aceite, lo que significa que no hay aceite presente en el cárter. En cambio, el compresor contiene componentes especialmente diseñados que minimizan la necesidad de lubricación. Esta característica de diseño ayuda a reducir el tiempo de inactividad y el costo final del mantenimiento a largo plazo. Las piezas se pueden limpiar y reemplazar fácilmente cuando sea necesario. La falta de aceite en este compresor mantiene la integridad del gas. Un compresor sin aceite suele ser la opción ideal en la industria alimentaria y de bebidas o en las instalaciones de fabricación farmacéutica.
De dos etapas
Un compresor de dos etapas tiene dos cilindros. En el primer cilindro, se produce una compresión parcial del gas. El gas luego se descarga al segundo cilindro, donde se produce una mayor compresión hasta que se alcanza la presión deseada. Este diseño aumenta la eficiencia. Los compresores de dos etapas se utilizan comúnmente en el sector manufacturero que trata con productos plásticos, ya que dicha industria presenta una alta demanda de compresores.
Wheatstone
Este tipo de compresor tiene un cilindro con múltiples pistones unidos a un cigüeñal común. Los pistones en el compresor Wheatstone generalmente están dispuestos en dos filas paralelas sin piezas móviles en el medio. Los compresores Wheatstone son favorecidos porque pueden comprimir volúmenes significativos de gas a una demanda de energía relativamente baja. Además de la función de ahorro de energía, estos compresores tienen mayor eficiencia y ciclos de vida más largos. Un compresor Wheatstone se puede emplear en aplicaciones de procesamiento de gas para separar y purificar ciertos elementos.
Potencia (HP):
La potencia de un compresor impulsado por motor se mide en caballos de fuerza. Sirve como un indicador de la capacidad de la máquina para generar presión. Además, la potencia de salida de los compresores impulsados por motor está influenciada por la fuente de alimentación, que puede ser eléctrica o de gas. Los motores a gas suelen producir menos potencia que sus contrapartes eléctricas.
Lubricado con aceite vs. Sin aceite:
Un compresor lubricado depende del aceite tanto para la lubricación como para la refrigeración. Este aceite a menudo circula dentro de la propia máquina. Por otro lado, los modelos sin aceite utilizan cojinetes de plástico especiales para reducir la fricción, eliminando así la necesidad de aceite.
De una etapa vs. de dos etapas:
Un compresor de una etapa aumenta la presión del aire realizando la tarea con una sola carrera del pistón. Por el contrario, un compresor de dos etapas utiliza dos pistones y dos cilindros para comprimir el aire de manera más eficiente. Como resultado, los compresores de dos etapas tienden a ser más grandes y son capaces de generar presiones más altas que los modelos de una etapa.
Presión máxima (PSI):
La presión es la fuerza que se ejerce sobre un área determinada, generalmente medida en libras por pulgada cuadrada (PSI). Los compresores están diseñados para aumentar y mantener esta presión. Diferentes aplicaciones requieren aire a diferentes presiones. Por ejemplo, el inflado de neumáticos generalmente requiere una presión de 32 PSI, mientras que las pistolas de clavos funcionan eficazmente a 120 PSI. Algunos compresores de aire de grado industrial son capaces de generar presiones de hasta 200 PSI.
El mantenimiento de los compresores de aire de pistón es crucial. Estos son algunos consejos importantes de mantenimiento:
La naturaleza diversa de las aplicaciones de los compresores de aire de pistón proviene de su capacidad para comprimir una amplia gama de gases a diferentes caudales y presiones. Algunas industrias notables que utilizan en gran medida los compresores de pistón incluyen la industria alimentaria y de bebidas, la industria farmacéutica, la industria de la soldadura y la industria de la refrigeración y el aire acondicionado.
Muchas instalaciones de almacenamiento en frío dependen de los compresores de pistón para mantener bajas temperaturas y evitar que los productos alimenticios se echen a perder. En el sector farmacéutico, los productos farmacéuticos que son susceptibles a la contaminación se almacenan a bajas temperaturas para prolongar su vida útil. Además, las válvulas y accesorios de tuberías utilizados en las instalaciones de almacenamiento en frío a veces se fabrican mediante tecnología de soldadura. Los fabricantes en la industria de la soldadura utilizan compresores de aire de soldadura de pistón para alimentar las herramientas de soldadura que unen las tuberías y los componentes de las válvulas.
Otra aplicación común de los compresores de pistón es en la industria de la refrigeración, donde se utilizan en refrigeradores, congeladores y aires acondicionados. Aquí, el compresor funciona junto con los refrigerantes para eliminar el calor del ambiente. Este proceso de eliminación de calor facilita la refrigeración en espacios cerrados o productos.
Las empresas farmacéuticas también utilizan compresores de pistón para producir aire respiratorio comprimido para pacientes y oxígeno gaseoso para procedimientos quirúrgicos. En este caso, el compresor debe estar equipado con un diseño sin aceite y un sistema de purificación que incluye filtros, secadores y válvulas estériles.
Debido a que se encuentran entre los tipos de compresores de aire más utilizados, los compresores de pistón se encuentran comúnmente en talleres y talleres de reparación de automóviles. Aquí, se utilizan para proporcionar aire a alta presión para limpiar piezas de motor, inflar neumáticos y ejercer un alto par en los componentes de los vehículos motorizados. Otras herramientas alimentadas por compresores de aire en un taller de reparación incluyen pistolas de clavos y pistolas de pulverización.
Debido a su capacidad para manejar requisitos de alta presión, los compresores de pistón también se utilizan ampliamente para la extracción de gas en los campos de petróleo y gas natural. Aquí, se instalan cerca de los cabezales de los pozos y utilizan válvulas y respiraderos para extraer gases que se procesan y transportan posteriormente a través de tuberías a los consumidores finales.
Al seleccionar un compresor de pistón adecuado para una aplicación específica, se deben considerar varios factores críticos.
Análisis de la demanda:
Inicialmente, se debe analizar el tipo de gases y la cantidad de caudal que se necesita. También se debe estudiar el rango de presión del ambiente donde se utilizará la máquina.
Selección del gas:
Es esencial seleccionar el medio correcto para el proceso. Por ejemplo, en los casos en que el clima sea cálido o donde la máquina esté protegida de la luz solar y al aire libre, es preferible seleccionar amoníaco como refrigerante en lugar de agua; en las industrias con instalaciones inflamables, los refrigerantes como los hidrofluorocarbonos (HFC) deben tener prioridad sobre el dióxido de carbono (CO2), que es mucho menos crítico.
Modo de enfriamiento:
Es crucial elegir el método de enfriamiento apropiado para el sistema, ya que esto puede afectar tanto el rendimiento como la sostenibilidad ambiental del equipo. Por ejemplo, una vez que se utiliza el refrigerante seleccionado, es imperativo garantizar una disipación de calor eficiente. Los condensadores refrigerados por aire suelen emplear aire ambiente para disipar el calor. Por lo tanto, es necesario colocarlos en áreas con buena circulación de aire. Por el contrario, los condensadores refrigerados por agua utilizan agua circulante para la disipación de calor. En tales casos, se debe considerar la adopción de condensadores refrigerados por agua en función de las instalaciones y los recursos disponibles.
Eficiencia energética:
Opte por máquinas con tecnologías de ahorro de energía como variadores de frecuencia (VFD), diseños integrados, motores de alta eficiencia y sistemas de recuperación de calor residual para optimizar la utilización de energía y reducir los costos operativos.
Selección de proveedores:
Elegir un proveedor de renombre para la compra de máquinas es una decisión vinculante que tendrá un impacto en el futuro. Es esencial seleccionar un proveedor que sea realmente confiable y tenga suficientes recursos disponibles. Después del proceso de selección, si todavía hay preguntas sobre dispositivos o aspectos particulares, es necesario buscar aclaraciones del proveedor antes de realizar una compra para evitar cualquier incertidumbre futura.
Restricciones presupuestarias:
Si bien es importante considerar los costos operativos, también se deben considerar cuidadosamente los gastos de capital iniciales para garantizar una comprensión integral de las implicaciones financieras de la decisión.
P1: ¿Cuáles son los beneficios de un compresor de pistón?
A1: Los compresores de aire de pistón son versátiles y eficientes. Logran una alta relación de presión, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren comprimir gas a altas presiones. El diseño de los compresores de pistón permite el manejo eficaz de gases con diferentes pesos moleculares. Además, tienen una buena eficiencia volumétrica, lo que permite el uso óptimo del volumen físico del compresor.
P2: ¿Cuáles son las limitaciones de un compresor de pistón?
A2: Los compresores de refuerzo recíprocos son susceptibles al desgaste y desgarro con el tiempo debido al contacto deslizante constante entre las piezas móviles. Por lo tanto, pueden no ser la mejor opción para los usuarios que buscan equipos de bajo mantenimiento. Además, el movimiento recíproco de los pistones puede crear vibraciones y ruido. Si bien algunos modelos pueden funcionar relativamente silenciosamente, el compresor aún hará algo de ruido. Si el nivel de ruido es una preocupación, los usuarios pueden querer considerar invertir en un modelo más silencioso o uno de los modelos más silenciosos, como un compresor de desplazamiento. En términos de potencia, el requisito de potencia del compresor de aire se expresa en kilovatios (kW). Los usuarios deben asegurarse de que sus sistemas de energía puedan soportar los requisitos del compresor. Algunos compresores de pistón de modelos grandes pueden tener requisitos de potencia relativamente altos.
P3: ¿Cómo seleccionan los compradores B2B el compresor de pistón industrial adecuado?
A3: Al seleccionar un compresor de pistón industrial, es importante que los compradores B2B consideren las necesidades específicas de la aplicación. Primero, deben determinar el caudal y la presión requeridos del gas que se maneja. También deben considerar el tipo de gas, su temperatura, presión y cualquier requisito especial, como el manejo de gas corrosivo o cargado de contaminantes que puede requerir la instalación de un compresor de gas con un sistema de separación o filtro.
Luego, considere si hay un límite en la huella del área de instalación o el suministro de agua de refrigeración, ya que esto ayudará a determinar si un compresor horizontal o vertical es más preferible. Además, considere los requisitos de automatización del sistema. Algunos sistemas están automatizados, pero otros no, por lo que algunos son más adecuados para el control remoto que otros. Finalmente, determine si una máquina con bajo desgaste es más importante, ya que algunos modelos admiten más moléculas gaseosas que otros.
