Selección del compresor en función de las características principales

Los propietarios de viviendas o garajes se encuentran a menudo en situaciones en las que necesitan utilizar herramientas neumáticas para diversas tareas domésticas o para el mantenimiento de sus vehículos. Dado que las herramientas neumáticas dependen exclusivamente del aire comprimido para su funcionamiento, es fundamental elegir el compresor adecuado para obtener un rendimiento eficaz.

Finalidad y ámbito de aplicación de los compresores

• Realiza la tarea de aplicar imprimación, pintura o barniz a superficies de distintos materiales;
• Eliminación de residuos y polvo de diversas piezas en procedimientos de fabricación o reparación;
• Administración de compuestos anticorrosión en zonas de difícil acceso de vehículos de automoción;
• Manejo de maquinaria neumática de pulido y rectificado;
• Manipulación de tornillos de banco neumáticos y abrazaderas diversas;
• Utilización de destornilladores y llaves inglesas.

Características para la selección del compresor

Al iniciar el proceso de elección de un compresor, es fundamental conocer con precisión las aplicaciones a las que se destinará. Sólo con esta información en mente se puede tomar una decisión informada y seleccionar la unidad adecuada, teniendo en cuenta sus características clave.

Una de las características cruciales de esta unidad es su capacidad para crear compresión. La eficacia de las herramientas neumáticas depende de la presión de trabajo indicada.

La documentación del compresor puede expresar la presión en las siguientes unidades:

• Pascales (Pa)
• Bares (bar)
• Atmósferas (atm)
• Milímetros de columna de mercurio (mmHg)
• Kilogramos-fuerza por centímetro cuadrado (kgf/cm2)
• Libras por pulgada cuadrada (PSI)

Las unidades más utilizadas son Pa y bar (1 bar = 0.1 Pa).

Importante! A la hora de elegir una unidad, tenga en cuenta la pérdida de presión del aire en su recorrido hasta la herramienta. La presión puede disminuir debido a un conducto largo, la presencia de numerosas curvas, aletas, válvulas, etc. Por consiguiente, será necesario utilizar un compresor con una reserva de presión suficiente para garantizar el funcionamiento normal de la herramienta neumática.

Por ejemplo, el compresor puede ser capaz de comprimir aire hasta un máximo de 10 Pa. Sin embargo, en el momento en que llega a la herramienta a través de la tubería, la presión puede disminuir a 6 Pa. Si la herramienta puede funcionar eficazmente a esta presión, todo va bien. Sin embargo, si el equipo neumático está diseñado para niveles de presión de trabajo más elevados, será necesario utilizar un compresor más potente.

Rendimiento

La productividad de la unidad se refiere a la cantidad de aire comprimido que puede generar en un tiempo determinado. La capacidad de un compresor se mide en l/min o m3/min y puede variar en función del modelo y de la temperatura del aire circundante.

Consejo: Para garantizar el correcto funcionamiento de las herramientas neumáticas, es aconsejable seleccionar un compresor con una capacidad ligeramente superior a la requerida.

La potencia del compresor se indica en el pasaporte en kilovatios (kW) o caballos de potencia (CV) (1 kW = 1.36 CV). En esencia, la potencia de la máquina determina su rendimiento. Por lo tanto, cuanto mayor sea la potencia nominal, mayor será la potencia del motor del compresor. El cálculo de la capacidad se explicará más adelante, por lo que no es necesario calcularlo.

Tensión y frecuencia de funcionamiento

Los equipos de compresión de aire pueden funcionar con una fuente de alimentación trifásica o monofásica. Aunque la alimentación trifásica no suele estar disponible en los hogares, se utiliza a menudo en entornos profesionales y suele estar diseñada para la producción industrial. Para uso residencial, se recomienda elegir una unidad monofásica compatible con el voltaje y la frecuencia estándar de la red eléctrica doméstica, que en Rusia suele ser de 220 V y 50 Hz.

Es importante tener en cuenta la elevada corriente de arranque del compresor. En zonas con menor voltaje, el motor del equipo puede tener dificultades para arrancar. Para garantizar un funcionamiento correcto, se recomienda conectar el compresor a una toma de corriente específica con un calibre de cable suficiente.

Capacidad del receptor

El depósito de almacenamiento, conocido como recipiente, es donde se almacena el aire comprimido procedente de la cámara de compresión del compresor. El tamaño del receptor determina la frecuencia de conexión y desconexión de la unidad. Si el depósito tiene mayor capacidad, será necesario encender la unidad con menos frecuencia para bombear aire en su interior. Sin embargo, llevará más tiempo llenar un depósito de mayor capacidad. Por otro lado, un depósito pequeño se llenará rápidamente, pero la presión caerá con rapidez cuando se utilice la herramienta.

Sugerencia! Se recomienda elegir una unidad con un receptor de gran capacidad, especialmente para un garaje.

Uno de los principales inconvenientes de los compresores es la cantidad de ruido que producen. Los compresores alternativos, en particular, pueden generar niveles de ruido de hasta 85 dB, similares a los que se producen cerca de una vía férrea. Al elegir un compresor, es importante comprobar si está equipado con aislamiento acústico y qué nivel de ruido produce. Lo ideal es que el nivel de ruido no supere los 68 dB. Si el manual no proporciona esta información, puede pedir al vendedor que compruebe el ruido del compresor encendiéndolo.

Consejo profesional: Si el nivel de ruido es un factor crítico, especialmente para su uso en una sala con varias personas, la mejor opción es un compresor de tornillo. Los compresores de tornillo son conocidos por ser los más silenciosos y compactos que existen.

El GUDEPOL 7.Compresor de tornillo 500L de 5 kW

Fabricante

Existe un próspero mercado de equipos compresores, con numerosas empresas dedicadas a su producción. Esto significa que hay una amplia gama de opciones a disposición de los consumidores. Si desea adquirir una unidad de alta calidad, es importante tener en cuenta la marca. Para los artesanos domésticos y profesionales, es aconsejable elegir un compresor de marcas reputadas como Metabo, Fini, Fubag y Abac.

La capacidad del compresor viene determinada por su diseño. Las unidades más utilizadas para la compresión de aire son las de pistón y las de tornillo.

Capacidad de una unidad alternativa

Para determinar la capacidad del compresor, hay que tener en cuenta el número de herramientas neumáticas que se conectarán a él y sus características nominales.

El cálculo de la productividad se realiza mediante la siguiente fórmula:

Q=((Q1*K1)/0.65) + 30%, donde:

• Q – capacidad total del compresor;
• Q1 – consumo de aire del equipo conectado al compresor;
• K1 – coeficiente de utilización del instrumento;
• 0.65 es un índice aproximado de eficiencia de la cámara de compresión, teniendo en cuenta las pérdidas de presión en la línea principal;
• 30% – reserva de capacidad.

Por ejemplo, supongamos que el caudal de aire de trabajo de una llave (como se indica en su manual) es de 400 litros/min. Entonces, Q1 = 400.

Además, al emplear este instrumento en particular, es inevitable que se produzcan pausas, que ocupan aproximadamente el 80% del flujo de trabajo total. Esto implica que el factor de utilización del instrumento ascenderá al 20%, o más bien K1 = 0.2.

Introduciendo los valores dados en la ecuación: Q = ((400 x 0.2)/ 0.65) + 30% = 160, determinamos que para el funcionamiento óptimo de esta llave es necesario un compresor con un caudal de 160 litros por minuto.

Si necesita conectar varias herramientas a la línea de aire, como una amoladora y un taladro, tendrá que sumar sus valores individuales de consumo de aire (200 + 240) e introducirlos en la fórmula antes mencionada. Sin embargo, es importante tener en cuenta el factor de sincronización que determina el rendimiento del compresor cuando se utilizan varias herramientas simultáneamente. Normalmente, para 2 puntos de consumo de aire comprimido, el factor de sincronización es 0.95. Introduciendo los valores numéricos en la fórmula, llegamos a: Q = ((200 + 240) x 0.2) x 0.95 / 0.65 + 30% = 167.2 l/min. Representa la cantidad de aire por minuto que el compresor deberá suministrar al sistema para mantener el funcionamiento normal de dos herramientas neumáticas.

Capacidad del compresor de tornillo

Este valor puede expresarse como la suma de los volúmenes dentro de la unidad de compresión que están limitados por tornillos y se entregan a la salida de la misma por unidad de tiempo. La capacidad se calcula mediante la fórmula Q_t = l * m₁ * n₁ * f₁ + l * m₂ * n₂ * f₂donde:

• Q_t – capacidad unitaria, teórica;
• I – longitud del tornillo de la unidad de compresión;
• m₁– es un indicador del número de carreras realizadas por la hélice motriz;
• n₁ – frecuencia de rotación del tornillo de arrastre, s-1 ;
• f₁ – superficie de la depresión del tornillo de arrastre, m 2 ;
• m₂ – indicador del número de pasadas efectuadas por el tornillo esclavo;
• f₂ – el tamaño de la depresión en el tornillo accionado es igual a m₂ metros cuadrados.

Si consideramos que m₁ * n₁ = m₂ * n₂ = m * n, la ecuación puede simplificarse: Q_т = l * m * n * (f₁ + f₂).

En realidad, el caudal real se ve influido por diversas fugas internas en la unidad compresora y fugas a través de las juntas, así como por diversas pérdidas de energía. Por lo tanto, siempre es inferior al caudal teórico y se contabiliza matemáticamente mediante el coeficiente de caudal.

A partir de la información proporcionada, la fórmula Q_д = Q_т∙η_п – Q_п se utiliza para determinar la capacidad real de un sistema.

• Q_д representa la capacidad real.
• Q_п indica el valor de la fuga de aire a través de las juntas.
• η_п es el coeficiente de alimentación.

Parámetros necesarios para diferentes herramientas neumáticas

A la hora de elegir un compresor de aire para garantizar el correcto funcionamiento de una herramienta, no siempre es necesario dar prioridad a los grandes indicadores de capacidad y tamaño del receptor. Esto se debe a que la mayoría de los equipos neumáticos pueden funcionar bien con las características medias de la unidad. Es posible ahorrar dinero evitando pagar de más por la potencia y otros parámetros que no se utilizarán en el futuro.

Cada herramienta neumática tiene unos valores específicos de presión y caudal de aire que le permiten funcionar con eficacia. La siguiente tabla muestra datos comparativos de herramientas neumáticas de uso común junto con compresores de aire.

Si consulta esta tabla, podrá encontrar sin esfuerzo una herramienta neumática adecuada en función de las especificaciones del compresor, o viceversa: un compresor compatible en función de los requisitos de la herramienta. Por ejemplo, puede determinar qué herramienta neumática puede funcionar a una presión de 7 bares y qué herramienta necesita un compresor más robusto.

Consejos para elegir el tipo de compresor para trabajar en el garaje

1. En cuanto a los compresores, las opciones más comunes son las unidades de tornillo y alternativos. Los compresores de tornillo tienden a ser más caros y son más adecuados para grandes talleres que tienen una gran demanda de aire comprimido. Utilizando un compresor de tornillo, es posible tener múltiples puntos de consumo de aire comprimido, como para herramientas neumáticas, dispositivos de inflado de neumáticos y estaciones de reparación de neumáticos.
2. Para servicios de automóviles medianos o pequeños, así como talleres, se recomienda elegir un compresor alternativo. Los compresores de pistón son los más populares debido a su precio razonable, facilidad de uso y fiabilidad. A pesar de su tamaño compacto, estos compresores pueden conectarse a varios conductos de aire independientes. Existen dos tipos de compresores de pistón.
3. Los compresores de accionamiento directo tienen el eje del motor situado en el mismo eje que el cigüeñal de la unidad de compresión. Estos compresores se utilizan habitualmente en talleres y para trabajos de campo. Sin embargo, es importante tener en cuenta que este tipo de compresor tiene una vida útil limitada de aproximadamente 6.000 horas de motor.
4. Los compresores accionados por correa, en cambio, tienen poleas tanto en el eje de la unidad como en el del motor, conectados por una transmisión por correa. La vida útil de un compresor accionado por correa es significativamente mayor porque las poleas del eje del motor y del cigüeñal de la unidad son de tamaños diferentes. Esto conlleva una ligera amortiguación del par motor, una reducción de la velocidad del cigüeñal y una menor carga sobre la unidad, lo que se traduce en un menor desgaste de los componentes del bloque de compresión.

A la hora de tomar una decisión sobre qué modelo de compresor elegir, es importante preguntar al vendedor sobre su clasificación: si se trata de un equipo doméstico o profesional. Los compresores domésticos suelen estar fabricados con materiales sencillos y asequibles, a veces carecen de calidad y pueden requerir interrupciones ocasionales durante su funcionamiento. Por otro lado, los compresores profesionales son similares a sus homólogos domésticos, pero están fabricados con componentes de alta calidad y duraderos. Además, el equipo de calidad profesional es capaz de funcionar de forma sostenida sin sobrecalentarse durante largos periodos de tiempo.