Qué es psi en un compresor de aire

Cuando hablamos de compresores en general, o bien cuando necesitamos adquirir uno nuevo, hay conceptos fundamentales que debemos conocer. Por ejemplo, cómo calcular el caudal de un compresor de aire. Pero también hay unidades y valores fundamentales que hay que tener en cuenta como es la presión de trabajo del equipo. Esta presión la vemos expresada en muchos casos como psi. Te vamos a explicar qué es psi en un compresor de aire.

Las siglas psi son una de las unidades que nos encontramos habitualmente, ya que muchas veces lo vemos en los manómetros de los compresores con los que inflamos las ruedas de los coches, aunque no es la unidad por la que nos regimos en la Unión Europea, pues la presión en nuestro entorno se expresa habitualmente en bar o en atmósferas.

¿Qué significa psi?

Esta sigla significa libra de fuerza por pulgada cuadrada, abreviado psi del inglés “pounds-force per square inch”, siendo ésta la unidad de presión del Sistema Imperial o anglosajón. También puede venir expresada como psig, refiriéndose a la presión manométrica, o como psia cuando se habla de presiones absolutas.

La presión en el Sistema Internacional se suele expresar en las unidades de bar o atmósferas. Para cambiar de unidades de presión entre el Sistema Imperial y el Sistema Internacional hay que aplicar los siguientes factores de conversión:

1 psi = 0,06895 bar

1 bar = 14,5038 psi

Así, por ejemplo, si los neumáticos de nuestro vehículo requieren una presión de inflado de 2,5 bar, este valor equivale a 36,26 psi.

Por tanto, cuando encontramos en un manual o en el manómetro de inflado de una gasolinera la palabra psi, psig o psia, sabemos que se refiere a un valor de presión y que podemos traducirlo a bar mediante el factor de conversión citado anteriormente.

En el mundo de la industria también es habitual encontrar las siglas psi cuando se trata de máquinas o herramientas fabricadas en el mundo anglosajón, debiendo tener en cuenta los valores de presión para definir los compresores más adecuados y la regulación de su rango de presiones de trabajo.

No solo importan las psi, sino que también debemos fijarnos en el caudal

Una vez que ya sabemos qué significa psi en un compresor de aire debemos fijarnos en otra magnitud que es tan fundamental como la presión del fluido.

Esta unidad es el caudal de aire, que se puede expresar en distintas unidades en función del Sistema que utilicemos. En el caso del Sistema Imperial o anglosajón el caudal se mide en cfm, significando esta nueva sigla pies cúbicos por minuto, abreviado cfm del inglés “cubic feet per minute”.

También puede venir expresado como scfm, si se refiriere a las condiciones estándar, o como acfm cuando se habla de caudal real en unas determinadas condiciones de temperatura, altitud y humedad, que siempre se deben tener en cuenta para calcular los compresores de una instalación de aire comprimido.

Para cambiar de unidades cfm a m3/min, o de m3/min a cfm, hay que aplicar los siguientes factores de conversión:

1 cfm = 0,02832 m3/min

1 m3/min = 35,3147 cfm

Así, por ejemplo, si una herramienta consume un caudal de 0,7 m3/min, este valor equivale a 24,72 cfm.

Por tanto, cuando encontremos en las especificaciones de una maquinaria o herramienta unos datos expresados en psi y cfm sabremos que se están refiriendo a los datos de presión y caudal requeridos.

El caudal se ve afectado por las condiciones meteorológicas

El caudal de aire que proporciona un compresor se ve afectado por las condiciones meteorológicas y de ubicación, influyendo la altitud a la que se encuentra, la temperatura ambiente a la cual aspira el aire y la humedad relativa existente.

Cuanto mayor sea la altitud, la temperatura o la humedad, menor será el caudal de aire comprimido generado por el compresor. Por este motivo y para normalizar los catálogos de los distintos fabricantes, éstos facilitan los datos de caudal libre generado (caudal F.A.D.) conforme a la Norma ISO 1217:2009 anexo C, para unas condiciones de 0 m de altitud, + 20ºC de temperatura de aspiración y 0% de humedad relativa.

Esto significa que el caudal real que suministra un compresor es muy difícil que alcance el valor reflejado en el catálogo, pues esas condiciones son casi imposibles de mantener, al menos en un entorno industrial, por lo que siempre es necesario dimensionar los compresores aplicando los correspondientes factores de corrección (ver artículo “qué es Nl/min”).

Imágenes cedidas por Kaeser Kompressoren

En caso de realizar incorrectamente los cálculos o no tener en cuenta las condiciones reales de altitud, temperatura y humedad, el caudal generado por el compresor será insuficiente para la demanda de aire, produciéndose como consecuencia una caída de presión (bar, psi) de la instalación, lo que provocará un mal funcionamiento de la maquinaria y herramientas.

Para mantener la presión también hay que escoger la potencia adecuada

Otro dato relacionado directamente con los mencionados anteriormente, presión y caudal, es el de potencia eléctrica de un compresor. Para que un compresor genere un caudal determinado a una presión de trabajo concreta es necesario que el motor eléctrico tenga una potencia nominal mínima definida. Para aumentar la presión con un mismo caudal es necesario aumentar la potencia suministrada.

Por ejemplo, un compresor cuyo motor eléctrico dispone de una potencia nominal de 30 kW genera 5,65 m3/min (199,53 cfm) para una presión de diseño de trabajo de 7,5 bar (108,78 psi). Si con la misma potencia aumentamos la presión de diseño de trabajo a 10,0 bar (145,04 psi) el compresor generará un caudal menor, 4,52 m3/min (159,62 cfm). Para aumentar la presión manteniendo el caudal se debe aumentar la potencia suministrada por el motor eléctrico. Así, para generar un caudal de 5,60 m3/min (197,76 cfm) a una presión de diseño de trabajo de 10,0 bar (145,04 psi) se necesitará un motor eléctrico con una potencia nominal de 37 kW.

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