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Día	Actividad		Horas
16/04/2015	Curso Redes (RG)	Repaso de teoría y comienzo de resolución de fallas.	8
17/04/2015	Curso Redes (RG)	Resolución de fallas físicas.	8
20/04/2015	Curso Redes (RG)	Resolución de fallas físicas y de sistema.	8
21/04/2015	Curso Redes (RG)	Resolución de fallas físicas y de sistema.	8
22/04/2015	Curso Redes (RG)	Resolución de fallas físicas y de sistema.	8
23/04/2015	Curso Redes (RG)	Resolución de fallas físicas y de sistema.	8
24/04/2015	Curso Redes (RG)	Aplicación de examen teórico.	8
25/04/2015	Curso Redes (RG)	Aplicación de examen práctico.	8
27/04/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Obtención de material eléctrico para tablero.	8
28/04/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Obtención de material eléctrico para tablero.	8
29/04/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Obtención de material eléctrico para tablero.	8
06/05/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Obtención de material para botonera.	8
07/05/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Realización de estructura de la botonera para tablero.	8
08/05/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Obtención de material eléctrico para botonera.	7
11/05/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Conexión de pulsadores con PLC.	8
12/05/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Conexión de pulsadores y montaje de la botonera.	8
13/05/2015	Proyecto: Tablero electro neumático con PLC	Montaje y conexión de Power Supply.	8
14/05/2015	Practicas: Circuitos hidráulicos	Prácticas de armado de circuitos hidráulicos.	7

Dibujo.

Dibujo Mayo

Compresores neumáticos.

Indice.

-Objetivo.
-Introducción.
-Desarrollo.
-Tipos.
   -Dinámicos.
      -Centrifugo.
      -Axial.
   -Reciprocantes o Alternativos.
         -De pistón o embolo.
         -De membrana.
   -Rotativos.
      -De tornillos.
      -De paletas.
      -Tipo roots o lóbulos.
-Mantenimento.
   -Preventivo.
   -Correctivo.
-Conclusión.
-Mapa mental.
-Cuestionario.

Objetivo.

El objetivo de este tema es brindar conocimientos generales sobre compresores, debido a que son la parte fundamental en nuestros circuitos neumáticos, tales que utilizamos hoy en día para automatizaciones en la industria, el aire comprimido resulta de vital importancia para la operación de maquinaria industrial y múltiples aplicaciones que permiten que la materia prima entre por un lado de la línea de producción y el producto terminado salga por el extremo opuesto. Contar con un compresor de aire comprimido confiable y que consuma la energía eléctrica adecuada a la generación de aire garantiza que la producción no se detendrá, evitará desperdicio de material y más importante aún no generara costos adicionales de producción.

Podremos contemplar la clasificación de los compresores y se dará detalle sobre los tipos de compresores.

Introducción.

La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. Los procesos consisten en incrementar la presión de aire y a través de la energía acumulada sobre los elementos del circuito neumático (por ejemplo los cilindros) y efectuar un trabajo útil.

El compresor para aire comprimido deberá ser siempre considerado como el equipo que genera uno de los recursos de la planta y por lo tanto su rendimiento, durabilidad y costo de propiedad deben ser los mejores disponibles en el mercado.

Desarrollo.

Un compresor es un elemento, o dispositivo que transforma la energía mecánica o eléctrica en energía neumática, absorbe el aire a presión atmosférica, la somete a una presión superior ésta y la transforma para que sea apta para instrumentos o equipos neumáticos, es decir, produce aire comprimido.

Este fenómeno puramente mecánico lo realiza el compresor de dos formas:

• Transmitiendo energía cinética al aire.
• Reduciendo el volumen de aire de su alrededor o de un recinto cerrado.

Tipos.

Dinámicos.

El sistema de compresión dinámica convierte energía cinética (movimiento) en presión. Utiliza energía para desplazar, a alta velocidad, un determinado volumen de aire, que luego es bruscamente desacelerado, lo que aumenta la presión de la masa. Este tipo de compresor es ideal para obtener grandes volúmenes de aire, a presiones de hasta 7 bar.

• Centrífugo.

Utiliza múltiples aletas rotativas, lo que provoca una expulsión del flujo de aire en sentido radial desde sus extremos.

En su diseño habitual, constan de uno o más rotores, a los cuales el fluido ingresa axialmente y egresa con un campo de velocidades con componente radial, normalmente con mínima o nula componente axial. Los rotores pueden estar en serie o en paralelo. No obstante, las relativamente altas presiones que suelen requerirse para el trasporte de gas natural conducen a la conveniencia de usar máquinas de velocidad específica baja.

• Axial.

Impulsa aire, a alta velocidad, en sentido a su eje.

El compresor de flujo axial consta de múltiples rotores a los que están fijados los álabes cuyo perfil es aerodinámico. El rotor gira accionado por la turbina, de manera que el aire es aspirado continuamente hacia el compresor, dónde es acelerado por los álabes rotativos y barrido hacia la hilera adyacente del álabes del estator.

Este movimiento, por tratarse los álabes de perfiles aerodinámicos, crea una baja presión en el lado convexo (extrados o lado de succión) y una zona de alta presión en el lado cóncavo (intrados o lado de presión). El aire, al pasar por los álabes, sufre un aumento de velocidad sobre la parte convexa inicial del perfil, para reducirse luego cuando prosigue el movimiento hacia el borde de salida. Ocurre por lo tanto un proceso de difusión. Este proceso se desarrolla a lo largo de todas las etapas que componen el compresor.

La elevación de presión del flujo de aire se debe a este proceso de difusión, que tiene lugar en los pasajes de los álabes del rotor y en un proceso similar realizado en los álabes del estator.

Dado que no utilizan aceite, el aire producido por estos compresores dinámicos está libre de lubricantes, a la vez que la disposición externa de sus rodamientos asegura un producto final sin contaminantes.

Reciprocantes o Alternativos.

El funcionamiento de estos equipos es muy sencillo y se basa en el principio del desplazamiento del aire en tres tiempos: admisión, compresión, descarga.

Son generalmente de pistón o diafragmas y gozan de alta demanda por su simplicidad en el mantenimiento, relativa eficiencia y bajo precio.

• De pistón o embolo.

El compresor más habitual en las industrias ya que es barato y robusto. Por otro lado, necesita lubricación para su funcionamiento y produce elevado calentamiento del aire.

Se puede utilizar tanto para equipos estacionarios como móviles, en una gran variedad de tamaños. Los más grandes pueden llegar a entregar caudales superiores a los 500 m3/min. Las presiones suelen alcanzar los 6-7 bares.

Su principio de funcionamiento es sencillo. El eje desplaza a un émbolo con movimientos alternativos. En la fase de aspiración, el aire llena la cavidad del pistón. En la fase de compresión, al desplazarse el émbolo hacia arriba, reduce el volumen del gas y lo impulsa hacia la línea de distribución.

Para alcanzar mayores presiones y aumentar el rendimiento, algunos compresores disponen de varios pistones dispuestos en serie. El aire que sale de una etapa se vuelve a comprimir en la siguiente, hasta alcanzar presiones cercanas a los 200 bares.

Entre los compresores de pistón, se pueden encontrar dos tipos: los de simple efecto –cuyo proceso de compresión se realiza en el punto superior del pistón, con una presión de aire elevada, rápidamente, de 1 a 8 bar; y los de doble efecto, en los que la acción compresora se efectúa en las dos extremidades del pistón, y poseen válvulas para lograr el trabajo en doble vía.

• De membrana.

Su funcionamiento es similar a los de émbolo. Una membrana se interpone entre el aire y el pistón, de forma que se aumenta su superficie útil y evita que el aceite de lubricación entre en contacto con el aire estos compresores proporcionan aire limpio, por lo que son adecuados para trabajar en industrias químicas o alimentarias.

Normalmente no superan los 30m3/h de caudal. Se utilizan para presiones inferiores a los 7 bares.

Rotativos.

Son equipos que pueden manejar volúmenes de aire considerable y presiones de trabajo de hasta 350 Psi, estos trabajan con dos rotores que giran en una carcasa y sus componentes están montados con holguras o tolerancias muy pequeñas que garantizan la compresión del aire con flujos axiales.

• De tornillo.

Funcionan mediante dos rotores helicoidales paralelos, que giran en un cárter en sentidos contrarios e impulsan el aire de forma continua. El rotor macho, conectado al motor, arrastra al rotor hembra como consecuencia del contacto de sus superficies, sin ningún engranaje auxiliar. El volumen libre entre ellos disminuye comprimiendo el aire.

Es necesario lubricar las piezas móviles con aceite, para evitar severos desgastes y refrigerar los elementos. Este aceite se deberá separar del aire comprimido mediante un separador aire-aceite.

Pueden presiones cercanas a los 10 bares. También se pueden colocar en serie varias etapas, llegando a presiones de 30 bares.

El rotor de lóbulos suele ser el movido por el motor y el que imprime movimiento al otro mediante el engrane. Las velocidades de rotación suelen no ser menores de 2000 R.P.M. ni mayores de 12000 R.P.M. El gas ingresa al interior de la carcasa por uno de los extremos de los tornillos; es atrapado en el espacio entre dos filetes consecutivos y la envolvente, y trasladado hasta la boca de salida, en el otro extremo de los tornillos. Dicho espacio conteniendo gas reduce su volumen al llegar a la pared posterior de la cámara, antes de descubrirse la lumbrera de escape. Algunos diseños tienen los lóbulos de altura decreciente desde la entrada a la salida, con lo que la compresión se realiza.

• De paletas.

Un compresor de paletas consta esencialmente de un rotor con paletas deslizables radialmente, que gira excéntricamente en una carcasa o envolvente cilíndrica.

La fuerza centrífuga hace que las paletas apoyen contra la carcasa, delimitando cámaras entre cada dos consecutivas. Dichas cámaras toman el gas de la admisión, a presión p1 y lo conducen hasta la descarga donde toma contacto con el gas a presión p2 . Debido a la excentricidad del rotor, sólo eventualmente una pequeña cantidad atrapada vuelve a la admisión.

Necesitan lubricación para las piezas móviles, reducir el rozamiento de las paletas y mejorar la estanqueidad.

Suelen utilizarse en campos o instalaciones que exijan caudales inferiores a 150m3/h y presiones máximas de 7 bares.

• Tipo roots o lobulos.

Estos compresores no modifican el volumen de aire aspirado, lo impulsan. La compresión se efectúa gracias a la introducción de más volumen de aire del que puede salir.

Los compresores de lóbulos, también llamados "compresores Roots", constan de dos rotores en forma de ocho que giran sincronizados externamente mediante engranajes, dentro de una envolvente o carcaza, dejando holguras muy estrechas contra las paredes de ésta. El gas que ingresa es atrapado entre un lóbulo y la envolvente; al girar el lóbulo es transportado a presión constante hasta la boca de descarga, donde pasa a tener la presión p2 .

Mantenimiento

Preventivo.

Diario

• Revisar el nivel de aceite en caso de ser compresor lubricado.
• Drene cualquier condensación de agua en el tanque.
• Revise cualquier ruido o vibración rara o inusual.

Semanales

• Limpiar el filtro de aire (elemento).
• Limpiar todas las partes externas del compresor.
• La válvula de seguridad debe ser revisada para asegurarse que no esté atorada.

Mensual

• Revisar el sistema general de conducción de aire (tubería).
• Revisar el aceite que esté libre de contaminación y cambiar si es necesario.
• Revisar las bandas tensión y desgaste.

Cada 3 meses

• Cambiar el lubricante con aceite apropiado.
• Revise las válvulas generalmente de todo el compresor.

Un compresor es en general:

1. Un respirador de aire: Necesita aire fresco y limpio.
2. Un consumidor de energía: Necesita energía eléctrica adecuada.
3. Un generador de calor: Necesita un adecuado suministro de enfriador.
4. Un generador de agua condensada: Necesita drenajes.
5. Un usuario de aceite: Necesita un lubricante de calidad y en cantidad apropiada.
6. Un vibrador: Necesita fundaciones y tuberías apropiadas.

Correctivo.

Limpieza de filtro

La limpieza efectiva del aire ambiente aspirado es uno de los requisitos más importantes para una larga vida útil del compresor. La pieza insertada para el filtro de aspiración deberá soplarse después de unas 50 horas de servicio con una pistola de soplado o sustituirse en caso necesario. No se debe poner nunca el compresor en funcionamiento sin filtro de aspiración.

Control y cambio de aceite.

Antes de cada puesta en servicio, controle el nivel de aceite en la varilla de medición. Si el nivel de aceite se encuentra entre la marca de mínimo y la marca de máximo, el grupo de compresión tiene el nivel de aceite óptimo.

El primer cambio de aceite debería realizarse después de 50 horas de servicio. Cambios de aceite siguientes:

• En el caso de aceite mineral para compresores, una vez al año.
• En el caso de aceite sintético para compresores, cada dos años.

Los intervalos de mantenimiento son aplicables para condiciones de funcionamiento "normales" (temperatura ambiente, humedad del aire y carga). En caso de que las condiciones de uso sean extremas, dichos intervalos se reducen proporcionalmente. Procure que las aletas de refrigeración del cilindro, la culata y el refrigerador de salida estén libres de polvo. Tras un tiempo de funcionamiento de aprox. 10 horas, se deberán reapretar todas las uniones atornilladas accesibles desde el exterior, sobre todo los tornillos de cabeza cilíndrica.


Manual de instrucciones y de mantenimiento de un compresor.

Resumen.

Podemos concluir que un compresor de aire comprimido confiable y que consuma la energía eléctrica adecuada a la generación de aire garantiza que la producción no se detendrá, evitará desperdicio de material y más importante aún no generara costos adicionales de producción.

El compresor para aire comprimido deberá ser siempre considerado como el equipo que genera uno de los recursos de la planta.

Podemos identificar los siguientes tipos:

Dinámicos.- El sistema de compresión dinámica convierte energía cinética (movimiento) en presión. 

Dentro de este grupo encontramos el compresor:

Centrifugo.- Utiliza múltiples aletas rotativas, lo que provoca una expulsión del flujo de aire en sentido radial desde sus extremos.

Axial.- Impulsa aire, a alta velocidad, en sentido a su eje.

El compresor de flujo axial consta de múltiples rotores a los que están fijados los álabes cuyo perfil es aerodinámico.
Reciprocantes o alternativos.- El funcionamiento de estos equipos es muy sencillo y se basa en el principio del desplazamiento del aire en tres tiempos: admisión, compresión, descarga.
Dentro de este grupo encontramos el compresor:
De pistón.- El compresor más habitual en las industrias ya que es barato y robusto. Por otro lado, necesita lubricación para su funcionamiento y produce elevado calentamiento del aire.
De membrana.- Su funcionamiento es similar a los de émbolo. Una membrana se interpone entre el aire y el pistón, de forma que se aumenta su superficie útil y evita que el aceite de lubricación entre en contacto con el aire estos compresores proporcionan aire limpio.
Rotativos.- Trabajan con dos rotores que giran en una carcasa y sus componentes están montados con holguras o tolerancias muy pequeñas que garantizan la compresión del aire con flujos axiales.
Dentro de este grupo encontramos el compresor:
De tornillo.- Funcionan mediante dos rotores helicoidales paralelos, que giran en un cárter en sentidos contrarios e impulsan el aire de forma continua. El volumen libre entre ellos disminuye comprimiendo el aire.
De paletas.- Un compresor de paletas consta esencialmente de un rotor con paletas deslizables radialmente, que gira excéntricamente en una carcasa o envolvente cilíndrica.
Tipo roots o lobulos.- Estos compresores no modifican el volumen de aire aspirado, lo impulsan. La compresión se efectúa gracias a la introducción de más volumen de aire del que puede salir.

Un compresor es en general:

1. Un respirador de aire: Necesita aire fresco y limpio.
2. Un consumidor de energía: Necesita energía eléctrica adecuada.
3. Un generador de calor: Necesita un adecuado suministro de enfriador.
4. Un generador de agua condensada: Necesita drenajes.
5. Un usuario de aceite: Necesita un lubricante de calidad y en cantidad apropiada.
6. Un vibrador: Necesita fundaciones y tuberías apropiadas.

Mapa mental.

Cuestionario.  <--- Clik