Válvulas para el compresor – qué hay?

Un compresor de aire es un dispositivo que comprime aire y lo suministra a equipos neumáticos a la presión requerida. Estas unidades son esenciales tanto en aplicaciones domésticas como industriales, sirviendo como dispositivos independientes o integrados en aparatos eléctricos más complejos como aires acondicionados o sistemas de refrigeración. Los componentes básicos de un compresor incluyen una cámara de trabajo y un sistema de válvulas. Como cualquier maquinaria, los compresores pueden sufrir averías, por lo que es importante conocer su construcción, los distintos tipos de válvulas que se utilizan y cómo seleccionarlas o crearlas. Siga leyendo para saber más sobre estos temas.

Variedades y principio de funcionamiento de los mecanismos de válvula

Actualmente, los dos tipos más comunes de compresores son los de tornillo y los de pistón. Los compresores de tornillo, como los producidos por la planta REMEZA de Bielorrusia, se utilizan ampliamente en diversas industrias, mientras que los compresores de pistón se utilizan principalmente en los hogares. Los compresores de pistón se pueden encontrar en garajes (como los compresores SO-7B y Forte VFL-50) y en sistemas de soporte vital para peces de acuario (como los compresores Resun), así como en herramientas neumáticas domésticas.

Los compresores de pistón son conocidos por su diseño simple y relativamente pocas piezas y conjuntos. Hay varios diseños de compresores de pistón, equipados con válvulas de placa especiales que regulan el proceso de succión y descarga durante el funcionamiento. En función de la finalidad del grupo compresor (capacidad, potencia y presión de trabajo), se pueden encontrar tres tipos de mecanismos de válvulas:

• Discos: las placas que los componen pueden fabricarse tanto de metal como de polímeros de alta calidad, incluidos los reforzados;
• Anillos: sus componentes se fabrican con hierro fundido, acero o metales no ferrosos (la elección del material depende del tipo de compresor);
• Válvulas de disco – las placas utilizadas para estas válvulas están fabricadas con materiales poliméricos y se utilizan en compresores que funcionan con medios contaminados.

Válvulas de entrada y salida

Los conjuntos de válvulas para la entrada y la salida son componentes cruciales en el funcionamiento de los equipos compresores.

1. A medida que el pistón se desplaza hacia el punto muerto inferior, la válvula de aspiración abierta aspira aire.
2. Al llegar al punto muerto inferior, el pistón cambia de dirección. La válvula de aspiración se cierra y el aire presurizado de la cámara empieza a disminuir de volumen debido a la presión del pistón.
3. Cuando el pistón se acerca al punto muerto superior, la válvula de descarga se abre y el aire comprimido a alta presión empieza a fluir hacia el depósito.
4. Después de desplazar el aire de la cámara, el pistón comienza a moverse de nuevo hacia el punto muerto inferior, y el ciclo de funcionamiento se repite.

Válvula de alivio y descarga

Por lo tanto, el compresor llena repetidamente de aire el ciclo del recipiente hasta alcanzar la presión deseada. Este proceso es supervisado por un regulador de presión especializado, conocido como presostato, que controla el funcionamiento del motor eléctrico encendiéndolo y apagándolo en función del nivel de compresión del aire. En la mayoría de los casos, el presostato también incorpora una válvula de descarga de arranque. El presostato se conecta entre la salida del cabezal del compresor y la válvula de retención, que se conecta al recipiente y retiene el aire comprimido en su interior.

Cabe señalar que la válvula de seguridad se encarga de liberar la presión del aire. Su función principal es garantizar un arranque suave del compresor y evitar el reflujo de aire comprimido a la cámara de compresión después de apagar el motor.

Los equipos neumáticos necesarios pueden conectarse directamente al recipiente de aire. El depósito de aire también puede equiparse con diferentes dispositivos, como separadores, filtros y ecualizadores de presión.

Una válvula unidireccional es un dispositivo que permite que el aire comprimido circule en una sola dirección. En cuanto a su estructura, está construido (consulte el diagrama) dentro de una carcasa metálica (posición 3) y contiene:

• La apertura de la entrada está bloqueada por un obturador interno (posición 6).
• Un muelle (pos. 4) presiona el anillo de goma (pos. 5) contra el asiento de la compuerta.
• Se incluye un racor de entrada (posición 7).
• Para su reparación o mantenimiento, el desconector puede desmontarse mediante el tapón (posición 1) con junta de estanqueidad de cartón (posición 2).

Tenga en cuenta que la válvula de retención tiene un ramal para conectarla al receptor y un pequeño ramal para conectar el presostato.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento del desconector es el siguiente. El aire comprimido sale del cilindro de émbolo a través de la válvula de salida y entra en la válvula de retención a través del racor de entrada (pos.7). Una vez alcanzada una presión determinada, el aire eleva el obturador interior (pos.6) y pasa al depósito del receptor a través de la cavidad del cuerpo (pos.3). Cuando el compresor está apagado, el muelle (pos.4) empuja el tapón interior hacia su posición, impidiendo que el aire fluya de vuelta desde el recipiente hacia el cilindro de émbolo.

Hay compresores disponibles en el mercado local que tienen válvulas de retorno de tres materiales diferentes: aluminio, plástico y latón. Sin embargo, la válvula de aluminio destaca por su excepcional fiabilidad y durabilidad. Está situada en el interior del conducto que conecta el cilindro del pistón con el recipiente, y puede funcionar eficazmente en condiciones de alta temperatura (hasta 200°C). Por otro lado, la válvula de retención de plástico se encuentra en modelos económicos que funcionan a temperaturas más bajas. En cuanto a las válvulas de latón, son ampliamente utilizadas y conocidas por su fiabilidad, manteniendo sus características operativas mientras la temperatura del aire comprimido no supere los 140°C.

Recomendaciones para la selección

Si la válvula de retorno del compresor está defectuosa, no es difícil sustituirla por otra similar. Sin embargo, antes de comprar una nueva válvula, es importante considerar cuidadosamente el diámetro de las roscas cortadas en los grifos de su cuerpo. Esto se debe a que las dimensiones de conexión del retorno, el compresor y el receptor pueden variar entre sí.

Sugerencia! Al buscar una nueva válvula de retención para el compresor, recuerde llevar consigo la pieza defectuosa. Esto simplificará significativamente el proceso de selección de una unidad de reemplazo.

También hay que tener en cuenta las especificaciones técnicas y las condiciones de funcionamiento del compresor, ya que no todas las válvulas son adecuadas para su uso con equipos compresores de alta presión. Tampoco es aconsejable utilizar desconectores de plástico cuando el medio de trabajo alcanza altas temperaturas. En su lugar, se recomienda adquirir una unidad con carcasa metálica que pueda instalarse en el conducto de aire que une el compresor y el receptor. Además, puede ser útil invertir en un diseño plegable, lo que permitiría adquirir un kit de reparación en el futuro y permitir al usuario solucionar cualquier avería de la válvula de retención sustituyendo las piezas defectuosas por componentes comprados.

Fabricación de una válvula de retención con sus propias manos

Si no es posible comprar una nueva válvula de retención para sustituir la que funciona mal, existe la opción alternativa de crearla utilizando materiales improvisados. Para construirlo, necesitará los siguientes elementos:

• Una T con rosca interior
• Un muelle
• 2 acoplamientos con una rosca exterior que coincida con el diámetro de la rosca interior de la T
• Una bola con un diámetro mayor que el tamaño del orificio interior del acoplamiento
• Un tapón metálico con una rosca exterior que se corresponda con la rosca interior de la T

Para montar la válvula, siga estos pasos: en primer lugar, enrosque uno de los acoplamientos en una de las ramas de la T. A continuación, coloque la bola en la T en el lado opuesto de la T y luego enrosque el tapón, utilizando el muelle para ejercer presión sobre la bola.

He aquí algunas sugerencias prácticas para crear una válvula antirretorno.

1. Para la bola, se recomienda utilizar una superficie engomada de un viejo ratón de ordenador, ya que se ajustará mejor a los bordes del orificio.
2. Un trozo de tubo normal con el diámetro adecuado puede servir de alojamiento. Sin embargo, en este caso, habrá que taladrar un orificio lateral, soldar otra rama y roscar todos los extremos.
3. El muelle debe ejercer cierta presión sobre la bola y nunca debe estar suelto.

Válvula de seguridad

La válvula limitadora de presión sirve como medida de emergencia para liberar el exceso de presión y actúa como protección final para el equipo neumático conectado al compresor, evitando daños.

Nota: Se desaconseja encarecidamente utilizar el compresor sin una válvula de alivio de presión.

La gama de válvulas de alivio incluye:

• válvula de alivio;
• válvula de seguridad.

Aunque estas válvulas pueden diferir ligeramente en su diseño, su principio de funcionamiento sigue siendo el mismo que el de una válvula de seguridad.

Las válvulas de seguridad de muelle suelen instalarse en compresores que no están diseñados para entornos industriales. Estas válvulas permanecen cerradas durante el funcionamiento normal del compresor, como se muestra en el diagrama. Se utiliza un muelle de tarado para equilibrar la presión de aire en la placa de la válvula, impidiendo que ésta se abra. En caso de aumento repentino de la presión por encima del nivel predeterminado, la fuerza contra el plato de la válvula disminuye y la válvula se abre. Permite descargar el exceso de aire y restablecer la válvula.

Es importante tener en cuenta que si la válvula de seguridad no se restablece durante un periodo prolongado de tiempo, se debe apagar el compresor y averiguar la causa del aumento de presión.

Válvula de alivio

La válvula de derivación (o de rebose) se encarga de mantener la presión del medio a un nivel determinado. Para ello, se descargan continuamente grandes cantidades de medio (como aire comprimido, gas o líquido) a través del ramal existente, en lugar de una sola vez o periódicamente como una válvula de seguridad. Esta descarga continua ayuda a mantener una presión estable en el sistema. Este tipo de válvulas se utilizan habitualmente en los turbocompresores que se instalan en los motores de los coches.

Válvula de alivio

Cuando se detiene el compresor, se puede utilizar la válvula de alivio para liberar el aire comprimido restante en el colector entre el bloque del pistón y el retorno. Esto reducirá la presión a la salida del compresor hasta igualarla a la presión atmosférica. Disponer de una válvula de alivio permite

• despresurizar la línea principal cuando se apaga el compresor;
• Conmutar el compresor a capacidad cero cuando no hay flujo de medio;
• facilitar el rearranque tanto del compresor como de los equipos neumáticos conectados.

Además, la válvula de descarga se utiliza en situaciones en las que no es posible desconectar el accionamiento mecánico del aparato neumático conectado. Se coloca a la salida del compresor, justo antes del retorno.

Por lo tanto, el sistema de válvulas se vuelve más intrincado y avanzado a medida que el equipo compresor se vuelve más eficiente y potente. Una válvula antirretorno básica, adecuada para su uso en un compresor de baja presión destinado a usos domésticos, puede fabricarse manualmente. Sin embargo, para garantizar el correcto funcionamiento de la instalación, es aconsejable adquirir un componente de fabricación comercial.

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