El compresor de pistón, así como sus distintos componentes, son partes fundamentales del funcionamiento de muchas industrias, en las cuales proporciona la energía neumática necesaria para que las máquinas funcionen y los trabajadores puedan llevar a cabo sus tareas.
Ahora mismo, los compresores de pistón siguen siendo de los más usados en la industria, ya que sus características para ciertos trabajos hacen que sean muy apreciados tanto por los responsables de producción como por los encargados de mantenimiento.
¿Qué es un compresor de pistón?
Es uno de los compresores más sencillos del mercado, puesto que emplea pistones para comprimir el aire, pudiendo tener uno o varios pistones. Cuando el compresor aspira el aire, este se introduce en la cámara de compresión o cilindro, y cuando el pistón se desplaza hacia arriba, el espacio en la cámara de compresión disminuye y así el aire se comprime.
Los compresores de pistón se utilizan, entre numerosos usos, en talleres donde se precisa una presión elevada, superior a 13 bar, en forma de booster para media y alta presión, para el llenado de botellas de submarinismo o aire respirable, o incluso en pequeños talleres y para labores domésticas de bricolaje.
Características de un compresor de pistón
Hay veces en las que nos preguntamos qué es un compresor de pistón y cómo funciona. A través de sus características podremos entenderlos mejor.
Funciona de una manera muy básica
Un compresor de este tipo no es nada complejo. De hecho, trabaja como un motor muy simple, con un cigüeñal, una biela y un pistón que se mueven dentro de un cilindro para comprimir el aire. Así, su funcionamiento se asemeja mucho al motor de un coche sencillo o al de una moto.
Puede ser de simple o doble efecto
Atendiendo a cómo comprimen los pistones en su desplazamiento, los compresores pueden ser de simple o de doble efecto. En los primeros, la compresión del aire se efectúa solo cuando los pistones se desplazan en una dirección, mientras que en los segundos la compresión se produce en ambas direcciones con el movimiento de los pistones.
Los hay de una etapa y multietapa (de dos o más etapas)
Cuando el compresor es de una etapa, los pistones siempre actúan igual, elevando la presión desde el valor inicial, atmosférico o de aspiración, hasta el valor de la presión de descarga. En los compresores de dos o más etapas hay distintas fases: en la primera, el aire se comprime en un cilindro de baja presión desde la presión inicial o atmosférica hasta una presión intermedia, pasando ese aire ya comprimido a otro cilindro donde se eleva de nuevo la presión a un valor superior, repìtiendo este proceso hasta que el aire comprimido alcance el cilindro de la última etapa, en el cual se elevará la presión hasta el valor de descarga. En estos compresores multietapa, siempre se dispone de refrigeradores intermedios entre etapas para reducir la temperatura del aire antes de ser comprimido de nuevo.
Existe la posibilidad de que no lleven aceite
Es usual que estos compresores lleven aceite, lubricando y refrigerando así las piezas móviles, y reduciendo la fricción. También los hay exentos de aceite, en los cuales la movilidad de las piezas se favorece recurriendo a materiales como el teflón o el carbón, pero las temperaturas de trabajo siempre son más elevadas, requiriendo en muchos casos de una refrigeración por agua.
Principio de funcionamiento
Una vez vistas algunas de sus principales características, resta hablar de cómo funciona el compresor de pistón. Para ello, lo primero es explicar qué piezas lo componen y luego relacionarlas entre sí.
Compresor de pistón: partes
A pesar de su sencillez, lo cierto es que un compresor de pistón, dispuesto para ser usado, está integrado por distintos componentes, que a su vez se componen de numerosas piezas
Cabezal
Se trata del componente más importante. En él están los pistones, cilindros, válvulas, …, siendo el encargado de comprimir el aire que se va a emplear después.
Motor
Se trata de otra de las partes fundamentales, ya que es el causante con su giro de que el cabezal pueda comprimir. Es el responsable de que se transforme la energía eléctrica en mecánica, mediante el movimiento de las poleas y correas que transmiten el movimiento al cabezal. En algunos modelos la transmisión es directa por medio de acoplamientos o engranajes.
Depósito
Cuando vemos un compresor de pistón, la parte más voluminosa es su depósito. Suele ser cilíndrico y en su interior se almacena todo el aire que se va generando para su posterior consumo.
Válvula de retención
Esta válvula es la que permite que el aire almacenado en el depósito no retorne al cabezal. Hay que incluirlas dentro de las labores de mantenimiento y revisarlas periódicamente, ya que con el tiempo pueden presentar alguna fuga.
Presostato o Sensor de presión
Mantiene la presión del aire en el tanque entre dos valores prefijados, que son la presión de entrada en carga o arranque, y la presión de descarga o paro. Es el componente que controla el funcionamiento del compresor de pistón.
Si la presión del aire comprimido en el depósito disminuye hasta la presión de arranque, el motor se activa provocando la subida de la presión. Una vez que llega al valor fijado de presión de paro, el motor se detiene o entra en vacío.
Válvula de seguridad
En un compresor de pistón este elemento es imprescindible y obligatorio, al igual que en todos los equipos a presión, como elemento de seguridad. Gracias a la válvula de seguridad, si se genera en el depósito una presión superior a la presión máxima de servicio del mismo, la válvula de seguridad abrirá desalojando un caudal de aire siempre superior al caudal de producción de aire del compresor, evitando de este modo que se genere una sobrepresión en el depósito que podría ocasionar un accidente.
Manómetro
El manómetro es otro elemento necesario, pues de un vistazo se puede comprobar si el equipo está presurizado y cuál es el valor de la presión en ese instante.
Válvula de purga
En el aire ambiente que aspira un compresor siempre existe una cantidad determinada de vapor de agua. Cuando el aire se comprime se produce una elevación de la temperatura del aire, que se irá reduciendo progresivamente en el refrigerador final del compresor y en el depósito acumulador. Este enfriamiento provoca la condensación del vapor agua, que debe ser purgado en el depósito.
No queremos saber nada de humedad en el aire comprimido, por lo que la válvula de purga sirve para drenar la humedad que se va acumulando en el depósito.
Cómo funciona un compresor de pistón
Una de las bazas de estos compresores es que funcionan de un modo muy sencillo, lo que simplifica las labores de mantenimiento.
- Fase de admisión: durante esta fase, el pistón se desplaza hacia abajo, la válvula de admisión se abre, y el aire es aspirado al interior del cilindro.
- Fase de compresión: después de la admisión, el pistón se desplaza hacia arriba, comprimiendo el aire en el cilindro hasta la presión requerida.
- Fase de expulsión: cuando el pistón alcanza la parte superior de su carrera de compresión en el cilindro, la válvula de descarga se abre y el gas comprimido es expulsado hacia el refrigerador posterior o al depósito.
Conocer el compresor de pistón y sus partes es fundamental si trabajamos con ellos. De todas maneras, en este enlace de contacto nosotros podemos aclarar todas las dudas que surjan sobre su funcionamiento.
