...Que es un compresor?

El compresor es una máquina que tiene por objeto aumentar la presión de un fluido mediante la disminución de su volumen. También se emplea para transportar fluidos desde una zona de baja presión a otra de presión más elevada.

Si bien puede ser de distintos tipos, por. Ej., centrífugo, a émbolo, helicoidal, etc., la transformación que sufre el sistema puede estudiarse sin tener en cuenta el mecanismo del compresor.

Experimentalmente se ha encontrado que la compresión se realiza de acuerdo a la siguiente ecuación:

p. nⁿ = cte.

O sea que se trata de una transformación politrópica de exponente n.

En la figura se ha representado la transformación politrópica desde la presión P1 a la presión P2 en un diagrama P – v.

El trabajo consumido por el compresor efectúa la aspiración delgas, la compresión y el transporte hacia el almacenamiento o zona de alta presión.

Será entonces un trabajo de circulación que está representado gráficamente por el área rayada del diagrama, y analíticamente por las ecuaciones (33) y (34).

En la figura se puede observar que si la compresión se realiza adiabáticamente el trabajo de circulación será mayor que cuando lo hace isotérmicamente.

Tanto la transformación adiabática como la isotérmica son imposibles de realizar en la práctica. La primera requiere que no haya ningún intercambio de calor entre el gas y las paredes del compresor y la segunda que el calor se transmita tan perfectamente que la temperatura del gas se mantenga constante a pesar del aumento de energía que provoca la compresión. Por consiguiente, en la realidad, la compresión sigue una transformación politrópica intermediaria entre la adiabática y la isotérmica.

Como en el caso del aire, el exponente adiabático γ es aproximadamente igual a 1,4, los valores del exponente de la politrópica estarán comprendidos entre este valor y 1 que es el exponente de la isotermica.

También se puede observar en la figura, que cuanto mayor sea la presión final que se alcance en la compresión, mayor será la diferencia de áreas correspondiente a la politrópica y a la isotérmica y por ello mayor el trabajo que se debe consumir. Por este motivo, cuando se necesita presiones elevadas, la compresión se realiza en etapas, con un enfriamiento intermedio entre ellas.

LEYES

LEY DE AVOGADRO

Relación entre la cantidad de gas y su volumen

El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas:

•Si aumentamos la cantidad de gas, aumentará el volumen.
•Si disminuimos la cantidad de gas, el volumen disminuye.

LEY DE BOYLE

Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante

El volumen es inversamente proporcional a la presión:

•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

LEY DE CHARLES

Relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión es constante

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.
•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

LEY DE GAY-LUSSAC

Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el volumen es constante

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:

•Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.
•Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

Sistema Neumático Básico

Un sistema neumático básico, se compone de dos secciones principales:

a. El sistema de producción.

b. El sistema de consumo

Los cilindros neumáticos, los actuadores de giro y los motores de aire suministran la fuerza y el movimiento a la mayoría de los control neumático para sujetar, mover, formar y procesar el material.

a. Partes del sistema de producción.

Compresor

El aire tomado a presión atmosférica se comprime y entrega a presión más elevada al sistema neumático. Se transforma así la energía mecánica en energía neumática.

Motor eléctrico
Suministra la energía mecánica al compresor, transforma la energía eléctrica en energía mecánica.

Presostato
Controla el motor eléctrico detectando la presión en el depósito. Se regula a la presión máxima a la que desconecta el motor y a la presión mínima a la que vuelve a arrancar el motor.

Válvula anti-retorno
Deja el aire comprimido del compresor al depósito e impide su retorno cuando el compresor está parado.

Depósito
Almacena el aire comprimido. Su tamaño está definido por la capacidad del compresor. Cuanto más grande sea su volumen, más largos son los intervalos entre los funcionamientos del compresor.

Manómetro

Indica la presión del depósito.

Válvula de seguridad
Expulsa el aire comprimido si la presión en el depósito sube encima de la presión permitida.

Secador de aire refrigerado
Enfría el aire comprimido hasta pocos grados por encima del punto de congelación y condensa la mayor parte de la humedad del aire, lo que evita tener agua en el resto del sistema.

Filtro de línea
Al encontrarse en la tubería principal, este filtro debe tener una caída de presión mínima y la capacidad de eliminar el aceite lubricante en suspensión, sirve para mantener la línea libre de polvo, agua y aceite.

b. Partes del sistema de consumo

Purga del aire
Para el consumo, el aire es tomado de la parte superior de la tubería para permitir que la condensación ocasional permanezca en la tubería principal; cuando alcanza un punto bajo, una salida de agua desde la parte inferior de la tubería irá a una purga automática eliminando así el condensado.

Purga automática
Cada tubo descendiente debe de tener una purga en su extremo inferior. El método más eficaz es una purga automática pie impide que el agua se quede en el tubo en el caso en que se descuide la purga manual.

Unidad de acondicionamiento del aire
Acondiciona el aire comprimido para suministrar aire limpio a una presión óptima y ocasionalmente añade lubricante para alargar la duración de los componentes del sistema neumático que necesitan lubricación.

Válvula direccional
Proporciona presión y pone a escape alternativamente las dos conexiones del cilindro para controlar la dirección del movimiento.

Actuador
Transforma la energía potencial del aire comprimido en trabajo mecánico. En la figura se ilustra un cilindro lineal. pero puede ser también un actuador de giro o una herramienta neumática, etc.

Controladores de velocidad
Permiten una regulación fácil y continua de la velocidad de movimiento del actuador.

Pneumatic Actuators

"Hola a continuación pongo a su disposición un pequeño resumen acerca de un articulo en ingles de Actuadores Neumáticos. Este articulo fue expuesto y redactado en el curso de Ing. Eléctrica"

Any engineer that has already tempted to realize servo control with a pneumatic and dynamic control of an air machine. Air cylinders have given people who design machines a fast and convenient way of discrete actuation. It is said that the function of these actuators have been very poor. There is a deficiency in these actuators in which this deficiency is called compressibility. An example that they say is a cylinder with a 2 inch bore and 12 inch stroke that is coupled to a 100 pound inertial load. When the cylinder is filled with a force of over 210,000 pounds it is necessary for an actuator to have a change from 1 inch away. Magnetic fields are always independent of their positions and they are also compressible. They believe that in modern fluid power engineers try to control a pneumatic servo their attempt on doing that will be unsuccessful. A pneumatic servo actuator is capable of moving from the center to an open aperture in about 3 milliseconds or less. It also has a head of where the processor is and it is capable of multitasking. The DSP proved a speed necessary to implement complex and non linear algorithms. Bugbear of motion control is compressibility. The limits that a closed loop system depends on are numerous factors. The final speed of the actuator depends a lot on the movement that it does, The fastest velocity has its limit and is limited by the type of seal material and not the dynamic controllability. If high speed in required than it should be delivered otherwise the velocity should stay below a certain amount. The dynamic tracking lets the actuator maintain a certain acceleration and velocity and not go beyond the speed it suppose to. Inertia ratio changes in load and if correctly loaded it will perform well over a range of movement loads . If it is reached at maximum speed it will make the loads way smaller. Disturbance rejection is when the servo can always reject the disturbances with the loads. If set to the highest speed this rejection will be disrupted and will not work for a while. Random pressure brought from anywhere will not affect the pneumatic servo. As years have been passing newer and newer sensors have become available that releases the price point of position sensing.