Compresores, ventiladores y sopladores: conceptos básicos

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 definen de forma sencilla como sigue:

• Compresor:Un compresor es una máquina que reduce el volumen de un gas o líquido creando alta presión. También podemos decir que un compresor simplemente comprime una sustancia, generalmente gas.
• Aficionados:Un ventilador es una máquina que se utiliza para mover fluido o aire. Funciona mediante un motor eléctrico que hace girar las aspas fijadas a un eje.
• Sopladores:Un soplador es una máquina que mueve aire a una presión moderada. O simplemente, los sopladores se utilizan para soplar aire o gas.

La diferencia básica entre los tres dispositivos mencionados reside en la forma en que mueven o transmiten aire/gas e inducen la presión del sistema. La ASME (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos) define los compresores, ventiladores y sopladores 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, de más de 1,20.

Tipos de compresores

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

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

• Los tipos de compresores rotativos son de lóbulos, de tornillo, de anillo líquido, scroll 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.

Veamos esto en detalle.

Compresores de desplazamiento positivoUtilizan un sistema que introduce un volumen de aire en una cámara y luego reduce dicho volumen para comprimirlo. Como su nombre indica, se produce un desplazamiento del componente que reduce el volumen de la cámara, comprimiendo así el aire/gas. Por otro lado, 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 del aire es alta, la cantidad de aire manejada es baja y la velocidad del compresor es baja. Son adecuados para relaciones de presión y volúmenes de gas medios y altos. 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 su lugar, cuentan con tornillos, paletas, espirales, etc. Por lo tanto, se pueden clasificar según los componentes que incorporan.

Tipos de compresores rotativos

• Pergamino: En este equipo, el aire se comprime mediante dos espirales o pergaminos. Uno es fijo e inmóvil, mientras que el otro se mueve en círculo. El aire queda atrapado en el espiral de dicho elemento y se comprime en el centro. Suelen ser de diseño libre de aceite y requieren poco mantenimiento.
• Paletas: Consiste en paletas que se mueven dentro de un impulsor y, gracias a este movimiento de barrido, se produce compresión. Esto fuerza el vapor a secciones de pequeño volumen, transformándolo 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 entra por la entrada de la carcasa del cilindro y es impulsado con fuerza desde la salida contra la presión del sistema. El aire comprimido se suministra entonces a la línea de impulsión.
• Tornillo: Está equipado con dos tornillos engranados que atrapan el aire entre el tornillo y la carcasa del compresor, lo que permite comprimirlo y suministrarlo a mayor presión desde la válvula de suministro. Los compresores de tornillo son adecuados y eficientes para bajas presiones de aire. A diferencia de un compresor alternativo, el suministro de aire comprimido es continuo y su funcionamiento es silencioso.
• Scroll: Los compresores de tipo scroll tienen espirales accionadas por el motor principal. Los bordes exteriores de las espirales atrapan el aire y, al girar, este se desplaza de afuera hacia adentro, comprimiéndose debido a la reducción de área. El aire comprimido se suministra a través del espacio central del espiral a la línea de aire de suministro.
• Anillo líquido: Consiste en álabes que se mueven dentro de un impulsor y, gracias a este movimiento de barrido, se produce compresión. Esto fuerza el vapor a secciones de pequeño volumen, transformándolo en vapor de alta presión y alta temperatura.
• En este tipo de compresor, las paletas se construyen 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, se forma un anillo líquido a través de las paletas, que a su vez forma una cámara de compresión. Es capaz de comprimir todo tipo de 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 acción:Tiene dos juegos de válvulas de succión/admisión y de descarga a 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 trabaja a un flujo constante, mientras que un compresor dinámico como el centrífugo y el axial trabaja 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 rotatorio que puede presurizar gases continuamente. Las palas de un compresor axial están relativamente más cerca una de la otra. En un compresor centrífugo, el fluido ingresa desde el centro del impulsor y se mueve hacia afuera a través de la periferia mediante palas guía, reduciendo así la velocidad y aumentando la presión. También se conoce como turbocompresor. Son compresores eficientes y confiables. Sin embargo, su relación de compresión es menor que la de los compresores axiales. Además, los compresores centrífugos son más confiables si se siguen las normas API 617 (Instituto Americano del Petróleo).

  Tipos de ventiladores

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

• Ventilador centrífugo:
• En este tipo de ventilador, el flujo de aire cambia de dirección. Pueden ser inclinados, radiales, con curvatura hacia adelante o hacia atrás, etc. Son adecuados para altas temperaturas y velocidades de punta de aspa bajas y medias a altas presiones. Se utilizan eficazmente para corrientes de aire altamente contaminadas.
• Ventiladores axiales:En este tipo de ventilador, la dirección del flujo de aire no cambia. Pueden ser vanaxiales, tuboaxiales y de hélice. Producen menor presión que los ventiladores centrífugos. Los ventiladores de hélice pueden alcanzar altos caudales a bajas presiones. Los ventiladores tuboaxiales ofrecen baja/media presión y alto caudal. Los ventiladores de paletas axiales tienen álabes guía en la entrada o salida y ofrecen alta presión y caudal medio.
• Por lo tanto, los compresores, ventiladores y sopladores cubren ampliamente las industrias municipal, manufacturera, de petróleo y gas, minera y agrícola, en sus diversas aplicaciones, ya sean simples o complejas. El caudal 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 ventilador. El diseño de la carcasa y los conductos del ventilador también determina su eficiencia operativa.
  

  Sopladores

  Un soplador es un equipo o dispositivo que aumenta la velocidad del aire o gas al pasar por impulsores equipados. Se utilizan principalmente para el flujo de aire/gas necesario para la extracción, aspiración, refrigeración, ventilación, transporte, etc. En la industria, también se conocen comúnmente como ventiladores centrífugos. En un soplador, la presión de entrada es baja y la de salida es mayor. La energía cinética de las aspas 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 e menor que la del compresor.

  Tipos de sopladores:Los sopladores también se clasifican en centrífugos y de desplazamiento positivo. Al igual que los ventiladores, utilizan aspas de diversos diseños, como curvadas hacia atrás, curvadas hacia adelante y radiales. Suelen estar accionados por motores eléctricos. Pueden ser unidades de una o varias etapas y utilizan impulsores de alta velocidad para impulsar el aire u otros gases.

  Los sopladores de desplazamiento positivo son similares a las bombas PDP, que exprimen el fluido, lo que a su vez aumenta la presión. Este tipo de soplador se prefiere a un soplador centrífugo cuando 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, manejo de materiales, secado de aire, etc. Las aplicaciones de aire comprimido se utilizan ampliamente en varios campos, como el aeroespacial, automotriz, fabricación química, electrónica, alimentos y bebidas, fabricación general, fabricación de vidrio, hospitales / médicos, minería, productos farmacéuticos, plásticos, generación de energía, productos de madera y muchos más.

  La principal ventaja de un compresor de aire reside en su uso en la industria del tratamiento de aguas. El tratamiento de aguas residuales es un proceso complejo que requiere la descomposición de millones de bacterias, así como de residuos orgánicos.

  Los ventiladores industriales también se utilizan en una variedad de aplicaciones, como químicas, médicas, automotrices,agrícola,mineríaLas industrias de procesamiento de alimentos y construcción pueden utilizar ventiladores industriales para sus respectivos procesos. Se emplean principalmente en diversas aplicaciones de refrigeración y secado.

  Los sopladores centrífugos se utilizan rutinariamente para aplicaciones tales como control de polvo, suministro de aire de combustión, en sistemas de enfriamiento y secado, para aireadores de lecho fluidizado 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, el lavado de filtros y la amplificación de gases, así como para mover gases de todo tipo en las industrias petroquímicas.

• Para cualquier consulta o ayuda, no dude en contactarnos.