Introducción
Este es un modelo 3D de un Compresor de Aire de Pistón.
Funcionamiento de los Compresores de Aire de Pistón
El siguiente video es un extracto de nuestro Curso de Video de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Explicada.
Anotaciones del Modelo 3D
Compresor de Aire de Pistón
Este modelo 3D representa un compresor de aire de pistón alternativo. Este tipo de compresor se utiliza típicamente para suministrar aire para aplicaciones de servicio (actuación neumática de válvulas, herramientas manuales neumáticas, etc.).
Filtro de Succión
El aire ambiente es aspirado en el compresor a través del filtro de succión.
Descarga
El aire comprimido se descarga del compresor a través del puerto de descarga.
Conexión de Transferencia
El aire que ha sido comprimido en el pistón de la primera etapa se transfiere al pistón de la segunda etapa a través de la conexión de transferencia. La conexión de transferencia tiene una apariencia acanalada porque está diseñada para disipar calor al aire circundante, lo que aumenta la eficiencia del compresor.
Compresión de 1ª Etapa
El aire ambiente se comprime en el compresor de la primera etapa. El pistón del compresor de la primera etapa es más grande en diámetro que el pistón del compresor de la segunda etapa, debido a que su presión de descarga es menor.
Compresión de 2ª Etapa
El aire comprimido del compresor de la primera etapa se descarga al compresor de la segunda etapa. El pistón del compresor de la segunda etapa es más pequeño en diámetro que el pistón del compresor de la primera etapa, ya que su presión de descarga es mayor.
Pistón
El compresor de pistón alternativo es uno de los diseños de compresores más comunes utilizados hoy en día. Un compresor de aire de pistón generalmente tendrá entre uno y tres pistones, cada uno instalado dentro de un revestimiento de cilindro. Un pistón consiste en un cuerpo cilíndrico, con anillos de pistón instalados alrededor del cuerpo principal (los anillos de pistón se utilizan para sellar el espacio entre el pistón y el revestimiento del cilindro). Un pistón se mueve linealmente dentro de su cilindro, aspirando aire o descargando aire fuera del cilindro.
Válvula de Succión
A medida que el pistón se aleja de las válvulas de succión y descarga, aspira aire en el cilindro; esto se conoce como el 'ciclo de succión'. Cuando el volumen del cilindro está completamente ocupado por aire, se dice que está 'cargado'. Las válvulas de succión en este modelo están resaltadas en rojo.
Válvula de Descarga
Una vez que el cilindro está completamente cargado, el pistón comienza a moverse hacia las válvulas de succión y descarga; esto se conoce como el 'ciclo de descarga' o 'ciclo de compresión'. A medida que el pistón se mueve, comprime el aire. A una presión designada, la válvula de descarga se abre y el aire comprimido se descarga del cilindro. Las válvulas de descarga están resaltadas en este modelo en azul.
Visor
Las máquinas alternas (lineales y rotativas) casi siempre requieren algún tipo de sistema de lubricación para reducir y eliminar el calor generado entre las partes de la máquina. Los compresores de aire generalmente se lubrican usando algún tipo de aceite, a menudo aceites sintéticos o minerales, pero también se pueden usar aceites biodegradables. Un visor permite al personal verificar visualmente que el nivel de aceite es suficiente para que ocurra una lubricación adecuada. Los compresores más pequeños generalmente se lubrican por salpicadura, pero los compresores más grandes requieren sistemas de lubricación dedicados. Para aplicaciones especiales, los compresores pueden no requerir aceite para la lubricación ('libres de aceite').
Carcasa
La carcasa alberga el eje excéntrico (similar a un cigüeñal en un motor), pistón(es) y cojinetes. La forma acanalada de la carcasa aumenta su área de contacto con el aire circundante, lo que incrementa la tasa de transferencia de calor de los desechos de calor de la carcasa al aire circundante (aumentando así la eficiencia del compresor).
Motor
Un motor de inducción de corriente alterna (CA) trifásico se utiliza para rotar el eje excéntrico del compresor de enfriador. El motor puede ser un motor de encendido/apagado directo o controlado por un variador de frecuencia (VFD).
Volante
Un motor eléctrico puede estar conectado al eje del compresor directamente o indirectamente a través de correas y un volante.
Recursos Adicionales
https://www.cp.com/en-in/compressors/expert-corner/blog/piston-air-compressor
https://www.popularmechanics.com/home/how-to/a151/how-air-compressors-work