Teniendo en cuenta que por compresor se entiende como un instrumento mecánico que reduce el volumen ocupado por un gas (aire) a través de cierta presión ejercida sobre él.

Esta presión se obtiene mediante un trabajo mecánico que reciben los elementos que componen el compresor, para así dar cumplimiento a su funcionamiento.

Teniendo perfectamente clara la definición de un compresor mostraremos que los diferentes tipos de compresores existentes, poseen variadas clasificaciones.

A continuación nombraremos algunas ideas para la correcta selección de un compresor, también sé vera algo sobre su utilización e instalación:

1. El uso que se va a destinar y aquellos otros requerimientos relativos a presión, aire exento de aceite, etc.
2. Máxima y mínima demanda de aire, variaciones estacionales, desarrollo futuro previsto, etc.
3. Condiciones ambientales; los factores que hay que considerar aquí son: temperaturas extremas, grado de contaminación del aire, altitud, etc.
4. Clase de edificación en la que se va a instalar el compresor; los factores a considerar son: limitaciones del espacio, carga que puede soportar el suelo, limitaciones de la vibración, etc.
5. Cuál es el costo de la energía.
6. Qué cantidad de calor puede recuperarse.
7. Qué límites de disponibilidad de potencia existen.
8. Qué limitaciones de ruido hay.
9. Continuidad o intermitencia en la necesidad de aire.
10. Conocer si el costo de una parada es aceptable.
11. Qué experiencia tiene tanto el usuario como el personal de mantenimiento.

A continuación se explicaran los diversos tipos de compresores existentes, los que se presentan en dos grandes divisiones, los de desplazamiento y los dinámicos.

En un compresor dinámico, el aumento de presión se obtiene comunicando un flujo de gas, cierta velocidad o energía cinética, que se convierte en presión al desacelerar el gas, cuando este pasa a través de un difusor.

En este tipo de compresores tenemos: los Centrífugos y los Axiales.

• Centrífugos :

En los compresores centrífugos, el desplazamiento del fluido es esencialmente radial. El compresor consta de uno o más impulsores y de números de difusores, en los que el fluido se desacelera.

El fluido aspirado por el centro de una rueda giratoria, ojo del impulsor, es impulsado por los álabes de ésta y debido a la fuerza centrífuga, hacia los canales del difusor. Después que la energía cinética se ha convertido en presión, el fluido es conducido hacia el centro del próximo impulsor y así sucesivamente.

Las velocidades de funcionamiento son bastante altas comparadas con otros compresores. La gama comprendida entre 50.000 - 100.000 r.p.m. es bastante frecuente en industrias aeronáuticas y especiales donde el peso es un factor dominante.

Los compresores centrífugos, con velocidades próximas a las 20.000 r.p.m. suele ser la gama comercial más común, aún cuando están fabricando con velocidades un tanto mayores.

Debido a las elevadas velocidades con que se construyen los compresores dinámicos de tamaño medio, se utilizan cojinetes amortiguadores inclinados o abiertos en lugar de los rodillos, que son los que se incorporan a los compresores de desplazamiento.

• Axiales:

Se caracterizan, y de aquí su nombre, por tener un flujo axial en forma paralela al eje. El gas pasa axialmente a lo largo del compresor, que a través de hileras alternadas de paletas, estacionarias y rotativas, comunican cierta velocidad del gas o energía, que después se transforma en presión. La capacidad mínima de este tipo de compresores, viene a ser del orden de los 15 metros cúbicos por segundo.

Utilizan un tambor de equilibrio para contrarrestar la reacción o empuje axial. Debido a su pequeño diámetro y para un mismo tipo de trabajo, funcionan a velocidades más elevadas que los compresores centrífugos. Estas velocidades son superiores en un 25% aproximadamente.

Se destinan a aquellas aplicaciones, en que es preciso disponer de un caudal constante a presiones moderadas.

Los compresores axiales son más adecuados, para aquellas plantas que precisen grandes y constantes caudales de aire.

Una aplicación muy frecuente es el soplado de los altos hornos. Normalmente se utilizan para capacidades alrededor de los 65 metros cúbicos por segundo y para presiones efectivas de hasta 14 bar.

Los compresores de desplazamiento se dividen en:

• Alternativos:

Estos son los tipos de compresores de desplazamiento positivo más antiguos y conocidos. Los de simple efecto, son normalmente del tipo entroncado, mientras que los de doble efecto utilizan un diseño de cruceta.

Los compresores del tipo entroncado, no lubricados tienen un cárter seco, con rodamientos lubricados permanentemente.

Los del tipo cruceta tienen una biela más larga, de forma que la parte engrasada no penetre en el espacio de compresión. Los compresores alternativos tienen válvula de aspiración, controladas por levas y válvulas rotativas de corredera, pero que unas y otras no son muy frecuentes.

Una válvula auto-accionada, abre y cierra, merced a una diferencia de presión. El funcionamiento de las válvulas es asistido por pequeños muelles, que ayudan a acelerar el movimiento de cierre. Un conjunto de válvula consta de un asiento, discos, muelles y guardaválvulas.

Los discos se mueven entre el asiento y el guardaválvulas. Cuando estos están adheridos al asiento, la posición es cerrada. Al objeto de reducir los efectos de los impactos, sobre el asiento de válvula, es bastante frecuente incluir un doble juego de discos; los más próximos al asiento son los discos amortiguadores.

Estos son unos tipos especiales de compresores alternativos, de desplazamiento positivo, exentos de aceite y sin segmentos en el pistón.

El sellado entre pistón y pared del cilindro, se logra mediante una serie de laberintos. Las superficies interiores de los cilindros están estriadas y la de los pistones llevan unas roscas mecanizadas de afiladas crestas. Las empaquetaduras de las bielas son también del tipo laberinto, pero en cuanto a las fugas internas son mayores a las que se dan en los diseños que utilizan segmentos, pero en contrapartida, no se producen pérdidas por rozamiento, ni en éstos ni en las empaquetaduras. El aire suministrado está extremadamente exento de contaminación.

Los discos de válvulas concéntricos y flotantes, tienen la ventaja de ofrecer baja resistencia al flujo de aire y puede dárseles un tratamiento térmico para mejorar su vida de servicio.

El diafragma puede activarse mecánica o hidráulicamente.

La de accionamiento mecánico, donde una excéntrica enchavetada al eje de accionamiento del compresor, y por medio de una biela, da movimiento alternativo al diafragma, sujetado entre dos arandelas soporte.

La de accionamiento hidráulico, donde el diafragma se mueve a merced de la acción de una presión hidráulica alternativa, que actúa en su parte inferior. La presión hidráulica está generada por una bomba de pistón, el cual es impulsado por una biela desde la cruceta.

Los compresores de diafragma accionados mecánicamente, se fabrican únicamente para pequeñas capacidades y presiones moderadas, además como bombas de vacío. Las unidades con accionamiento hidráulico son más apropiadas para la producción de altas presiones.

Estos compresores, llamados frecuentemente soplantes Roots, son un tipo de máquinas de desplazamiento, en las que no hay ni válvulas ni compresión interna.

Constan de dos rotores, con dos lóbulos idénticos y simétricos, que giran en dirección opuesta dentro de una carcaza cilíndrica. Para la sincronización de dichos rotores, incorporan un juego de engranajes: la cámara de compresión no va lubricada y normalmente van refrigerados por aire.

La compresión se produce por contra-flujo de la descarga, cada vez que un rotor deja abierta la lumbrera de descarga. Estas máquinas tienen un bajo rendimiento, por lo que se utilizan para bajas relaciones de presión.

La capacidad de un compresor debe regularse, ajustándose así al consumo real del sistema.

Generalmente, es la presión de descarga la que se toma como variable de control.

El tipo de control a seleccionar, dependerá de las características del compresor, de la unidad de accionamiento y del sistema o red de distribución. Dependerá también de la gama de control requerida.

Dicho control puede ser manual o automático. De una forma más generalizada, los controles de los compresores pueden ser continuos (variación de la velocidad, de estrangulación de la aspiración) o discontinuos.

El arranque en vacío del compresor, debe preverse en aquellos casos, en los que el par de la unidad de accionamiento, no sea lo suficiente como para acelerar al compresor con carga.

• Estrangulación de la aspiración. Mediante una válvula de apertura variable, situada en la aspiración, reduce la presión de aspiración, reduce también la cantidad de aire admitida por el compresor. Este tipo de control presenta un inconveniente, que es el incremento de la relación de presión.

• Control por by - pass. Es bastante utilizado en compresores de proceso, y algunas veces, también en compresores de aire.

• Regulación de la válvula de aspiración. Es el método más frecuente para producir la descarga del compresor. Este sistema utiliza el mecanismo de garra, que mantiene abiertos los discos de la válvula de aspiración, siempre y cuando no exista demanda de aire del compresor.

• Control por cámaras muertas. Se conectan al cilindro de la primera etapa, una o varias cámaras, disminuyéndose así el rendimiento volumétrico y la cantidad de aire suministrado.

En este tipo de compresores la capacidad del compresor se puede controlar de las formas siguientes, que a continuacion se listan:

• Variando la velocidad del eje, lo que por razones de costo, sólo se utiliza cuando la unidad de accionamiento es una turbina.
• Regulando continuamente la aspiración, que es el método más económico, cuando la velocidad del eje no puede cambiarse.

• Estrangulando la aspiración. Esto es más barato que el procedimiento anterior, pero no tan eficiente.
• control con by-pass o por escape, procedimientos un tanto derrochadores, que sólo han de emplearse para el control de caudales reducidos, raramente necesarios. Para la regulación por by-pass, es necesario instalar un refrigerador para enfriar el gas de recirculación.

El aire compresado es muy útil en el área del trabajo, pero puede ser peligroso si no se usa correctamente.

1. Un golpe de viento a menos de 40 lpc desde 4 pulgadas del oído puede causar daño al cerebro.
2. Tan poco como 12 lpc puede sacar un ojo de la cuenca.
3. Aire puede entrar al ombligo por la ropa y puede inflar y romper el intestino.
4. Dirigido hacia la boca, el aire compresado puede reventar a los pulmones.

Las sugerencias que siguen reducen el riesgo de las heridas durante el uso del aire compresado:

1. Examine todo tipo de mangueras, y conexiones, y equipo para asegurarse de que estén en buenas condiciones antes de aumentar la presión.
2. Nunca apunte la boquilla de la manguera de aire al cuerpo de una persona o a si mismo.
3. Nunca mire adentro de una manguera de aire compresado.
4. Nunca use el aire compresado para sacudirse a si mismo o a su ropa.
5. Con las mangueras no se juega.
6. Nunca doble la manguera para cortar la presión del aire, mejor cierre la válvula.
7. Cuando esta usando el aire para la limpieza, asegúrese que la presión no mida mas que 30 lpc.
8. Siempre use protección del ojo en el uso del aire compresado.