Cuando un usuario de aire comprimido tiene que adquirir un compresor nuevo precisa conocer como mínimo los datos de caudal y presión necesarios para un correcto funcionamiento de la instalación o de la maquinaria. Estos datos de caudal y presión son facilitados en los catálogos de todos los fabricantes. Pero, entonces …, ¿por qué podemos necesitar calcular el caudal de un compresor de aire? ¿Es que, acaso no son fiables los datos que facilitan los fabricantes?
Cómo calcular el caudal de un compresor de aire
La respuesta es sencilla. Hoy en día, la mayoría de fabricantes facilitan el caudal suministrado por un compresor conforme a la Norma ISO 1217 Anexo C. Es decir, para unas condiciones del aire de aspiración de: temperatura ambiente + 20ºC (entrada de aire y refrigeración), presión absoluta de entrada de aire 1 bar (a) y una humedad relativa del 0%. Entonces, lo que tiene que hacer el usuario es determinar cuáles son las condiciones de aspiración de su compresor y aplicar al dato de caudal del fabricante los factores de corrección correspondientes a las condiciones de temperatura ambiente, altitud y humedad relativa del lugar.
Así, por ejemplo, si nos encontramos en una población con una temperatura ambiente de + 35ºC, a una altitud de 610 m y con una humedad relativa del 60%, aplicando los tres factores de corrección (ya explicado en el artículo ¿Qué es, o qué significa, Nl/min?) correspondientes a temperatura, altitud y humedad, obtenemos un factor de corrección total de 0,87. Y por tanto, para calcular el caudal de un compresor de aire en esas condiciones es necesario tener en cuenta que el caudal real suministrado es un 13% inferior al caudal F.A.D. reflejado en el catálogo del compresor.
Imagen cedida por Kaeser Kompressoren
Consideraciones a tener en cuenta
Hay que tener siempre en cuenta que, cuanto mayor sea la temperatura ambiente, la altitud de la ubicación o la humedad relativa, menor es el caudal proporcionado por un compresor. Realizar técnicamente los cálculos de los factores de corrección es imprescindible para no tener problemas de pérdida de presión o falta de caudal en una instalación.
También hay que considerar y prestar atención a la forma como se expresa el caudal. Si es según norma ISO 1217, o es un caudal Normal, u otras condiciones que, siempre hay que tener en consideración para calcular el caudal de un compresor de aire.
Para realizar el cálculo del caudal que suministra un compresor de una forma práctica se utilizan distintos métodos, los cuales han ido variando a lo largo de los años.
Métodos para calcular el caudal de un compresor de aire comprimido
La forma más básica y sencilla, a la vez que poco ortodoxa, de calcular el caudal de un compresor de aire, es midiendo el tiempo de llenado de un depósito. Es un sistema poco fiable ya que, por ejemplo, se deben tener en cuenta todas las temperaturas que intervienen en el proceso de llenado, pero sirve para obtener caudales de una forma aproximada.
Otra manera de obtener el caudal de un compresor de aire es mediante el uso de un rotámetro. Los rotámetros son medidores de caudal del tipo de área variable, que pueden usarse con líquidos y gases. Un rotámetro consta de un tubo de medición de cristal graduado y un flotador dentro del tubo cónico de medida. Se instalan verticalmente, y la altura que alcanza el flotador es proporcional al caudal del fluido medido. Hay que indicar que la escala es solamente válida para la presión y la temperatura a las que esté graduado el rotámetro.
La forma más fiable y utilizada actualmente para conocer el caudal de un compresor de aire es la instalación de un caudalímetro másico, donde no es necesaria ninguna compensación de temperatura o presión. Estos caudalímetros están basados en el principio de medida calorimétrico y pueden ser de tramo o de inserción, según el modo de montaje. Siempre que se instalan hay que considerar unas características de montaje en función del diámetro de la tubería.
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