Compresores, ventiladores y sopladores: comprensión básica

Los compresores, ventiladores y sopladores se utilizan ampliamente en diversas industrias. Estos dispositivos son muy adecuados para procesos complejos y se han vuelto indispensables para algunas aplicaciones específicas. Se han definido en términos simples como se muestra a continuación:

• Compresor:Un compresor es una máquina que reduce el volumen de gas o líquido creando una alta presión. También podemos decir que un compresor simplemente comprime una sustancia que suele ser gas.
• Aficionados:Un ventilador es una máquina que se utiliza para mover fluido o aire. Se opera a través de un motor mediante electricidad que hace girar las palas que están unidas a un eje.
• Sopladores:Un soplador es una máquina para mover aire a una presión moderada. O simplemente, los sopladores se utilizan para soplar aire/gas.

La diferencia básica entre los tres dispositivos anteriores es la forma en que mueven o transmiten aire/gas e inducen presión en el sistema. Los compresores, ventiladores y sopladores están definidos por la ASME (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos) como la relación entre la presión de descarga y la presión de succión. Los ventiladores tienen una relación específica de hasta 1,11, los sopladores de 1,11 a 1,20 y los compresores tienen más de 1,20.

Tipos de compresores

Los tipos de compresores se pueden agrupar principalmente en dos:Desplazamiento positivo y dinámica

Los compresores de desplazamiento positivo son nuevamente de dos tipos:Rotativo y alternativo

• Los tipos de compresores rotativos son de lóbulos, de tornillo, de anillo líquido, de espiral y de paletas.
• Los tipos de compresores alternativos son de diafragma, de doble efecto y de simple efecto.

Los compresores dinámicos se pueden clasificar en centrífugos y axiales.

Entendamos esto en detalle.

Compresores de desplazamiento positivoutilice un sistema que induzca un volumen de aire en una cámara y luego reduzca el volumen de la cámara para comprimir el aire. Como sugiere el nombre, hay un desplazamiento del componente que reduce el volumen de la cámara, comprimiendo así el aire/gas. Por otra parte, en uncompresor dinámico, hay un cambio en la velocidad del fluido que resulta en energía cinética que crea presión.

Los compresores alternativos utilizan pistones donde la presión de descarga de aire es alta, la cantidad de aire manejada es baja y la velocidad del compresor es baja. Son adecuados para volúmenes de gas y relaciones de presión media y alta. Por otro lado, los compresores rotativos son adecuados para presiones bajas y medias y para grandes volúmenes. Estos compresores no tienen pistones ni cigüeñal. En cambio, estos compresores tienen tornillos, paletas, espirales, etc. Por lo que pueden clasificarse aún más según el componente con el que están equipados.

Tipos de compresores rotativos

• Scroll: En este equipo el aire se comprime mediante dos espirales o espirales. Un pergamino está fijo y no se mueve y el otro se mueve con un movimiento circular. El aire queda atrapado dentro de la espiral de ese elemento y se comprime en el medio de la espiral. Suelen tener diseños sin aceite y requieren poco mantenimiento.
• Paleta: consta de paletas que se mueven hacia adentro y hacia afuera dentro de un impulsor y se produce compresión debido a este movimiento de barrido. Esto fuerza al vapor a dividirse en secciones de pequeño volumen, convirtiéndolo en vapor de alta presión y alta temperatura.
• Lóbulo: Consta de dos lóbulos que giran dentro de una carcasa cerrada. Estos lóbulos están desplazados 90 grados entre sí. A medida que el rotor gira, el aire ingresa al lado de entrada de la carcasa del cilindro y es empujado con una fuerza hacia afuera desde el lado de salida contra la presión del sistema. Luego, el aire comprimido se envía a la línea de entrega.
• Tornillo: está equipado con dos tornillos entrelazados que atrapan el aire entre el tornillo y la carcasa del compresor, lo que resulta en comprimirlo y entregarlo a una presión más alta desde la válvula de entrega. Los compresores de tornillo son adecuados y eficientes en requisitos de baja presión de aire. En comparación con un compresor alternativo, el suministro de aire comprimido es continuo en este tipo de compresor y su funcionamiento es silencioso.
• Scroll: Los compresores tipo scroll tienen scrolls impulsados ​​por el motor primario. Los bordes exteriores de las volutas atrapan aire y luego, a medida que giran, el aire viaja de afuera hacia adentro, comprimiéndose debido a una reducción en el área. El aire comprimido se entrega a través del espacio central del espiral a la línea de entrega.
• Anillo líquido: consta de paletas que se mueven hacia adentro y hacia afuera dentro de un impulsor y se produce compresión debido a este movimiento de barrido. Esto fuerza al vapor a dividirse en secciones de pequeño volumen, convirtiéndolo en vapor de alta presión y alta temperatura.
• En este tipo de compresores las paletas están construidas dentro de una carcasa cilíndrica. Cuando el motor gira, el gas se comprime. Luego, se introduce agua líquida en el dispositivo y, mediante aceleración centrífuga, forma un anillo líquido a través de las paletas, que a su vez forma una cámara de compresión. Es capaz de comprimir todos los gases y vapores, incluso polvo y líquidos.

• Compresor alternativo

• Compresores de simple efecto:Tiene un pistón que funciona con aire en una sola dirección. El aire se comprime únicamente en la parte superior del pistón.
• Compresores de doble efecto:Tiene dos juegos de válvulas de succión/admisión y entrega en ambos lados del pistón. Ambos lados del pistón se utilizan para comprimir el aire.

• Compresores dinámicos

  La principal diferencia entre los compresores de desplazamiento y los dinámicos es que un compresor de desplazamiento funciona a un flujo constante, mientras que un compresor dinámico como el centrífugo y el axial funcionan a una presión constante y su rendimiento se ve afectado por condiciones externas como cambios en las temperaturas de entrada, etc. En un compresor axial, el gas o fluido fluye paralelo al eje de rotación o axialmente. Es un compresor rotativo que puede presurizar gases continuamente. Las palas de un compresor axial están relativamente más cerca unas de otras. En un compresor centrífugo, el fluido ingresa desde el centro del impulsor y se mueve hacia afuera a través de la periferia mediante paletas guía, reduciendo así la velocidad y aumentando la presión. También se le conoce como turbocompresor. Son compresores eficientes y fiables. Sin embargo, su relación de compresión es menor que la de los compresores axiales. Además, los compresores centrífugos son más fiables si se siguen las normas API (Instituto Americano del Petróleo) 617.

  tipos de fans

  Dependiendo de sus diseños, los siguientes son los principales tipos de ventiladores:

• Ventilador centrífugo:
• En este tipo de ventilador, el flujo de aire cambia de dirección. Pueden ser inclinados, radiales, curvados hacia adelante, curvados hacia atrás, etc. Este tipo de ventiladores son adecuados para altas temperaturas y velocidades de punta de aspas bajas y medias a altas presiones. Estos pueden usarse eficazmente para corrientes de aire altamente contaminadas.
• Ventiladores axiales:En este tipo de ventilador no hay cambio de dirección del flujo de aire. Pueden ser Vanaxial, Tubeaxial y de Hélice. Producen menor presión que los ventiladores centrífugos. Los ventiladores de tipo hélice son capaces de generar altos caudales a bajas presiones. Los ventiladores tubulares axiales tienen presión baja/media y capacidad de alto flujo. Los ventiladores axiales de paletas tienen paletas guía de entrada o salida, exhiben capacidades de alta presión y caudal medio.
• Por lo tanto, los compresores, ventiladores y sopladores cubren en gran medida la industria municipal, manufacturera, de petróleo y gas, minera y agrícola para sus diversas aplicaciones, de naturaleza simple o compleja. El flujo de aire requerido en el proceso junto con la presión de salida requerida son factores clave que determinan la selección del tipo y tamaño de un ventilador. El diseño del recinto del ventilador y de los conductos también determina la eficiencia con la que pueden funcionar.
  

  Sopladores

  Un soplador es un equipo o dispositivo que aumenta la velocidad del aire o del gas cuando pasa a través de impulsores equipados. Se utilizan principalmente para el flujo de aire/gas necesario para extraer, aspirar, enfriar, ventilar, transportar, etc. El soplador también se conoce comúnmente como ventilador centrífugo en la industria. En un soplador, la presión de entrada es baja y mayor en la salida. La energía cinética de las palas aumenta la presión del aire en la salida. Los sopladores se utilizan principalmente en industrias con requisitos de presión moderada donde la presión es mayor que la del ventilador y menor que la del compresor.

  Tipos de sopladores:Los sopladores también se pueden clasificar como centrífugos y de desplazamiento positivo. Al igual que los ventiladores, los sopladores utilizan aspas en varios diseños, como curvadas hacia atrás, curvadas hacia adelante y radiales. En su mayoría son impulsados ​​por motores eléctricos. Pueden ser unidades de una o varias etapas y utilizar impulsores de alta velocidad para crear velocidad al aire u otros gases.

  Los sopladores de desplazamiento positivo son similares a las bombas PDP, que exprimen el fluido y a su vez aumentan la presión. Este tipo de soplador se prefiere a un soplador centrífugo donde se requiere alta presión en un proceso.

  Aplicaciones de compresores, ventiladores y sopladores.

  Los compresores, ventiladores y sopladores se utilizan principalmente para procesos como compresión de gas, aireación para tratamiento de agua, ventilación de aire, manipulación de materiales, secado de aire, etc. Las aplicaciones de aire comprimido se utilizan ampliamente en diversos campos, como el aeroespacial, la automoción, la fabricación de productos químicos, la electrónica y la alimentación. y bebidas, fabricación general, fabricación de vidrio, hospitales/médicos, minería, productos farmacéuticos, plásticos, generación de energía, productos de madera y muchos más.

  El principal beneficio de un compresor de aire incluye su uso en la industria del tratamiento de agua. El tratamiento de aguas residuales es un proceso complejo que requiere descomponer millones de bacterias además de los desechos orgánicos.

  Los ventiladores industriales también se utilizan en una variedad de aplicaciones, como químicas, médicas, automotrices,agrícola,minería, procesamiento de alimentos y industrias de la construcción, que pueden utilizar ventiladores industriales para sus respectivos procesos. Se utilizan principalmente en muchas aplicaciones de enfriamiento y secado.

  Los sopladores centrífugos se utilizan habitualmente para aplicaciones tales como control de polvo, suministro de aire de combustión, sistemas de refrigeración y secado, aireadores de lecho fluido con sistemas de transporte de aire, etc. Los sopladores de desplazamiento positivo se utilizan a menudo en el transporte neumático y para la aireación de aguas residuales, lavado de filtros, e impulsión de gas, así como para el movimiento de gases de todo tipo en las industrias petroquímicas.

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