How does an Air Compressor work? (Compressor Types) - Tutorial Pneumatics

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31 Aug 201804:13

Summary

TLDREste vídeo explica cómo funciona un compresor de aire, que consiste en un motor eléctrico que comprime aire en un tanque de almacenamiento. Se cubren los distintos tipos de compresores, destacando el compresor de desplazamiento positivo y su subtipo, el compresor alternativo. Se explican los detalles del funcionamiento, los límites de presión, y cómo los compresores de etapas múltiples alcanzan presiones más altas. También se menciona el uso de compresores de membrana para aplicaciones que requieren aire libre de aceite, y los compresores rotativos, que ofrecen un flujo de aire sin pulso y son menos sensibles al polvo.

Takeaways

  • 🔧 El compresor de aire consiste en un motor eléctrico que comprime aire en un tanque de almacenamiento.
  • 🎯 El aire comprimido se puede liberar a la presión deseada cuando sea necesario.
  • 🧐 Existen varios tipos de compresores, pero el vídeo se centra en los compresores de desplazamiento positivo.
  • 🔩 En los compresores de desplazamiento positivo, la presión se genera al reducir el volumen de una cámara en la que se ha inhalado aire.
  • 📊 El compresor de piston alternativo es un tipo de compresor de desplazamiento positivo que utiliza un pistón para comprimir el aire.
  • ⚙️ Los compresores de etapas, como los de dos etapas, permiten alcanzar presiones más altas y cuentan con enfriamiento para evitar el sobrecalentamiento.
  • 💧 Los compresores de piston alternativo solo proporcionan aire comprimido pulsado, por lo que suelen utilizarse con un tanque para suavizar la salida.
  • 🛡️ Los compresores de membrana son una variante de los compresores de piston, donde el aire no entra en contacto con el pistón lubricado, permitiendo un aire libre de aceite.
  • 🌀 Los compresores rotativos, también conocidos como compresores de vaivén, tienen una función diferente al crear cámaras de tamaño variable para comprimir el aire.
  • 🔇 Los compresores rotativos ofrecen un flujo de aire sin pulsaciones y son relativamente insensibles al polvo, lo que los hace adecuados para aplicaciones como la aeración en la tratamiento de aguas residuales.

Q & A

  • ¿Cómo funciona un compresor de aire?

    -Un compresor de aire consiste en un motor eléctrico que comprime aire en un tanque de almacenamiento. El aire comprimido se puede liberar a la presión deseada cuando sea necesario.

  • ¿Qué son los compresores de desplazamiento positivo?

    -Los compresores de desplazamiento positivo son aquellos utilizados comúnmente en automatización y talleres, donde la presión se genera al reducir el volumen de una cámara mientras el aire es aspirado en ella.

  • ¿Qué es un compresor de pistón alternativo y cómo funciona?

    -Un compresor de pistón alternativo es un tipo de compresor de desplazamiento positivo donde un pistón se mueve dentro de una vivienda cilíndrica. Durante el ciclo de asucción, el valvula de entrada permite que el aire atmosférico entre en el cilindro, y durante el ciclo de compresión, el valvula de salida se abre para liberar el aire a alta presión.

  • ¿Por qué se calienta el aire al ser comprimido y cuál es el problema?

    -El aire se calienta al ser comprimido debido a la conversión de energía cinética en energía térmica. Esto no solo reduce la eficiencia del ciclo de compresión sino que también puede representar un peligro de explosión si se entra en contacto con sustancias inflamables, como aceite o lubricante, que se pueden calentar excesivamente.

  • ¿Cuál es la presión máxima que puede alcanzar un compresor de etapa única y por qué?

    -Un compresor de etapa única está limitado a una presión de salida de aproximadamente 10 bar o 145 psi debido al riesgo de explosión por sobrecalentamiento del aire y del pistón.

  • ¿Qué es un compresor de múltiples etapas y cómo ayuda a alcanzar presiones más altas?

    -Un compresor de múltiples etapas utiliza etapas adicionales para compresor el aire en fases. Después de cada etapa, el aire se enfría antes de pasar a la siguiente, lo que permite alcanzar presiones superiores a 20 bar o 290 psi.

  • ¿Por qué los compresores de pistón alternativo suelen utilizar un tanque de aire?

    -Los compresores de pistón alternativo suelen utilizar un tanque de aire para regular la salida de aire pulso, lo que permite un funcionamiento más eficiente y con menor consumo de energía y desgaste del compresor.

  • ¿Qué es un compresor de membrana y cuál es su principal ventaja?

    -Un compresor de membrana es un tipo de compresor de pistón donde la cámara de compresión está sellada del pistón por una membrana, lo que evita que el aire en contacto con el pistón lubricado, manteniendo así el aire libre de aceite.

  • ¿En qué industrias se pueden utilizar compresores de membrana debido a su carácter de aire libre de aceite?

    -Compresores de membrana son ideales para la industria alimentaria o para llenar botellas de buceo debido a que proporcionan aire libre de aceite, lo que es crucial para la higiene y la seguridad en estas aplicaciones.

  • ¿Qué es un compresor rotativo y cómo difiere de un compresor de pistón?

    -Un compresor rotativo, también conocido como compresor de vaivén, utiliza vaivénes ajustables en un eje giratorio para crear cámaras de tamaño variable. A diferencia de los compresores de pistón, proporcionan un flujo de aire sin pulso y son más silenciosos y menos sensibles al polvo.

  • ¿Cuáles son algunas aplicaciones típicas de los compresores rotativos?

    -Los compresores rotativos son utilizados en aplicaciones como el tratamiento de aguas residuales, la aeración en criaderos de peces, la recolección de polvo y el empaquetado vacío, entre otros.

Outlines

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🔧 Funcionamiento y selección de compresores de aire

El compresor de aire se compone de un motor eléctrico que comprime el aire en un tanque de almacenamiento. El aire comprimido se puede liberar a una presión seleccionada cuando sea necesario. Se exploran diferentes tipos de compresores, con énfasis en los compresores de desplazamiento positivo utilizados comúnmente en automatización y talleres. Estos compresores aumentan la presión al reducir el volumen de una cámara de aire. Se detalla el funcionamiento del compresor de pistón reciprocante, incluyendo la entrada de aire a través de una válvula de succión y la salida a través de una válvula de descarga durante la fase de compresión. Se discute el problema del calentamiento del aire durante la compresión, que limita la presión de salida de un compresor de etapa única a aproximadamente 10 barras o 145 psi. Para lograr presiones más altas, se utilizan compresores multietapa, como los compresores de dos etapas que permiten presiones superiores a 20 barras o 290 psi. Los compresores de etapas múltiples con alto poder también pueden utilizar enfriamiento de agua para evitar el sobrecalentamiento. Además, se menciona el uso de tanques para reducir el consumo de energía y el desgaste, así como los compresores de membrana que mantienen el aire libre de aceite al no poner en contacto con el pistón lubricado.

Mindmap

Keywords

💡Compresor de aire

Un compresor de aire es un dispositivo que comprime el aire para aumentar su densidad y presión. En el guion, se menciona que consiste en un motor eléctrico que comprime el aire en un tanque de almacenamiento. Es fundamental para entender cómo funciona el compresor y cuáles son sus tipos.

💡Presión

La presión es una fuerza ejercida por el aire comprimido y es un factor clave en la selección y operación de un compresor de aire. En el guion, se destaca que el compresor puede liberar aire a una presión elegida cuando sea necesario y se menciona que el compresor de etapas puede alcanzar presiones sobre 20 bares o 290 psi.

💡Compresor de desplazamiento positivo

Este tipo de compresor se caracteriza por reducir el volumen de una cámara para aumentar la presión del aire. Es mencionado en el guion como el tipo comúnmente utilizado en automatización y talleres, y es central para entender el funcionamiento de los compresores en el campo.

💡Compresor alternativo

El compresor alternativo, también llamado compresor de pistón, es descrito en el guion como aquel en el que el pistón se mueve dentro de una vivienda cilíndrica. Este tipo de compresor es esencial para comprender cómo se genera la presión a través del movimiento del pistón.

💡Valvula de entrada

La valvula de entrada, también conocida como valvula de succión, permite que el aire atmosférico entre en el cilindro durante el ciclo de succión. Es crucial para el proceso de compresión y se menciona específicamente en el guion para ilustrar cómo se llena el cilindro con aire.

💡Valvula de salida

La valvula de salida o de descarga se abre durante el ciclo de compresión para liberar el aire comprimido a alta presión. Es un componente esencial del proceso de compresión y se destaca en el guion como un elemento que permite la liberación controlada del aire.

💡Calentamiento del aire

Cuando el aire se comprime, se calienta, lo que puede reducir la eficiencia del ciclo de compresión y aumentar el riesgo de explosiones. El guion menciona este problema y cómo limita la compresión de un compresor de una etapa a una presión de salida de aproximadamente 10 bares o 145 psi.

💡Compresor de etapas

Un compresor de etapas es utilizado para alcanzar presiones más altas, como se muestra en el guion con un ejemplo de un compresor de dos etapas que puede alcanzar presiones sobre 20 bares o 290 psi. Este concepto es esencial para entender cómo se mejora la presión y la eficiencia en los compresores.

💡Enfriamiento del aire

El enfriamiento del aire entre etapas es una técnica utilizada para evitar el sobrecalentamiento y mejorar la eficiencia del compresor. El guion menciona este proceso como una ventaja de los compresores de etapas, permitiendo que el aire se enfríe antes de entrar en la siguiente etapa.

💡Compresor de membrana

El compresor de membrana es una variante del compresor de pistón que utiliza una membrana para separar el pistón lubricado de la cámara de compresión, lo que garantiza que el aire comprimido esté libre de aceite. El guion lo describe como adecuado para industrias que requieren aire libre de contaminantes, como la industria alimentaria.

💡Compresor rotativo

El compresor rotativo, también conocido como compresor de vainas, es un tipo de compresor que utiliza vainas rotativas para crear cámaras de tamaño variable y comprimir el aire. El guion lo describe como un compresor que proporciona un flujo de aire sin pulsaciones y es relativamente insensible al polvo, lo que lo hace ideal para aplicaciones como la aeración en la acuicultura o la recolección de polvo.

Highlights

El compresor de aire consiste en un motor eléctrico que comprime aire en un tanque de almacenamiento.

El aire comprimido se puede liberar a la presión elegida cuando sea necesario.

Existen varios tipos diferentes de compresores, y se centrarán en los llamados compresores de desplazamiento positivo.

El compresor de desplazamiento positivo incrementa la presión al reducir el volumen de una cámara en la que el aire es inhalado.

Se centrarán específicamente en el compresor alternativo, donde el pistón se mueve dentro de una vivienda cilíndrica.

El compresor de una etapa está limitado a una presión de salida de aproximadamente 10 bar o 145 psi debido al calentamiento del aire.

Para lograr presiones más altas, se utilizan compresores multicelos, como el compresor de dos etapas mostrado.

Los compresores multicelos con alto poder también pueden usar enfriamiento de agua para evitar el sobrecalentamiento.

El compresor alternativo entrega aire comprimido pulsado, por lo que se utiliza con un tanque para suavizar la salida.

El uso de un tanque permite operar el compresor con un controlador de dos puntos, lo que reduce el consumo de energía y el desgaste.

El compresor de diafragma pertenece a la familia de los compresores de pistón y evita el contacto del aire con el pistón lubricado.

El compresor de diafragma es adecuado para la industria alimentaria o para llenar botellas de buceo debido a la ausencia de aceite en el aire comprimido.

El compresor rotativo, también llamado compresor de vanes, tiene un funcionamiento completamente diferente al del compresor de pistón.

El compresor rotativo tiene una vivienda cilíndrica y vainas rotativas ajustables que crean cámaras de tamaños variables.

El flujo de aire en el compresor rotativo es libre de pulsaciones, lo que hace que el tanque de aire sea opcional.

Los compresores rotativos son silenciosos y relativamente insensibles al polvo, lo que los hace adecuados para aplicaciones como la aeración de cultivos de peces o la recolección de polvo.

Transcripts

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This air compressor consists of an electric motor that compresses air into a storage tank.

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The compressed air can be released at chosen pressure when required.

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How works an air compressor?

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What are the criteria for selecting a proper air compressor?

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Well there exists a variety of different compressor types. Let's continue with an overview.

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Normally the compressors used in the field of automation and workshops are the so called positive-displacement

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compressors.

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Here pressure is excited when air is drawn in a chamber and the volume of this chamber is reduced. In

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this video we want to confine ourselves to this type of compressors.

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Let's have a closer look at the reciprocating compressor. As

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the crankshaft turns, a piston reciprocates within the cylindrical housing.

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The inlet valve also called suction valve allows atmospheric air to enter the cylinder.

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This is done during a suction stroke of a cylinder.

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The outlet or discharge valve opens at high pressure during the compression strike.

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Air heats up when it is compressed. This is a problem of each compressor.

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The result is not only a less efficient compression cycle,

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but also to a real danger of explosion if any inflammatory

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substances, such as oil or lubricant get contact with the overheated air and piston.

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Therefore the compression of a single-stage compressor is limited to an output pressure of about 10 bars or

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145 psi.

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To achieve higher pressures you would use a multi-step compressor. Here a two-stage compressors is shown.

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The large piston builds the first stage. The air leaving the first stage can now be cooled before it enters into the second stage.

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With a two-stage compressor you achieve pressures over 20 bars or 290 psi.

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Multistage compressors with high power also can use water cooling to avoid overheating.

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Based on its working principle, the reciprocating compressor delivers only pulsed compressed air.

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Therefore this type of compressor is used in conjunction with a tank.

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However, the use of a tank offers the advantage that the compressor can be operated with a two point controller,

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resulting in less energy consumption and wear.

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The diaphragm compressor belongs to the family of the piston compressors.

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Here the suction chamber is sealed from the piston by a diaphragm. As

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an advantage the compressed air in the compression chamber does not come in contact with the lubricated piston and

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thus can be kept free of oil.

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The weak point of a diaphragm compressor in general is its membrane itself since the elasticity is limited. You

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would use the diaphragm compressor for example in the food industry or to fill divers bottles. A

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totally different working principle has the so called rotary compressor, also named as vane compressor.

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The typical rotary compressor has a cylindrical housing.

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Adjustable rotary vanes with its center point on an offset drive shaft have contact with the housing.

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So when the shaft rotates these vanes create chamber of variable sizes.

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Air is sucked into the largest chamber, being compressed and leaves the compressor at the smallest chamber.

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Advantage here is in the pulsation free flow in contrast to piston compressors.

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Therefore an air tank may be optional.

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In addition these compressors are quiet and relatively insensitive to dirt.

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Typical application are for example:

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Wastewater treatment, fish breeding aeration, dust collection, vacuum packing and so on.

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