Los compresores de aire (máquinas diseñadas para tomar el aire del ambiente —o gas), tienen un uso diverso, de acuerdo al propósito, por ejemplo: darle potencia a otras herramientas neumáticas, hinchar neumáticos de coches y bicicletas, limpiar, rociar pintura o en consultas dentales.
Hay diferentes tipos de compresores y los más usuales son los libres de aceite y aquellos lubricados con aceite. Las ventajas dependen de su uso.
Una diferencia clave entre ambos tipos es que los compresores libres de aceite no son tan susceptibles a la contaminación como los compresores lubricados con aceite. Estos últimos son apropiados para industrias con requisitos de pureza de aire menos estrictos.
- Compresores de aire libres de aceite: no utilizan ningún lubricante en la cámara de compresión. Existen diversas tecnologías de compresores libres de aceite en el mercado. Es importante tener en cuenta que el aire 100% libre de aceite solo se logra con la clasificación Clase 0, la cual define la máxima pureza del aire. Cuando hablamos de compresores que ofrecen «aire técnicamente libre de aceite», hablamos de compresores que toleran ciertas cantidades de contaminación ya que son lubricados con aceite y para contrarrestar el efecto de esto, albergan filtros de eliminación de aceite
- Compresores de aire lubricados con aceite: estos dispositivos utilizan aceite para lubricar la cámara de compresión de aire, lubricar las piezas y sellar el aire. Estos son los tipos de compresores más comunes en el mercado, tienen costos iniciales y de mantenimiento más bajos que el resto, además de una mayor vida útil.
En lo que respecta a las tecnologías de compresores de aire, vale la pena conocer las particularidades existentes en cada una de ellas.
1.- Compresor de aire de tornillo rotativo
Los compresores de aire de tornillo rotativo utilizan un movimiento circular de tipo giratorio para comprimir el aire. Son capaces de funcionar de forma continua, no es necesario apagarlos y encenderlos, y son uno de los tipos de compresores más populares en muchas industrias.
En este tipo de compresores, el aire entra a través de la válvula de entrada y se canaliza a través de tornillos helicoidales gemelos, conocidos como rotores, que presurizan el aire. A medida que giran los tornillos, el volumen disminuye y la presión del aire aumenta.
Los compresores de tornillo rotativo se utilizan cuando se necesitan grandes volúmenes de aire a alta presión.
2.- Compresor de pistón (alternativo)
El compresor de pistón convencional, uno de los más utilizados, tiene cinco partes clave: un cigüeñal, una biela, un pistón, un cilindro y una cabeza de válvula. La cabeza de la válvula sostiene aletas de metal delgadas, las válvulas de entrada y descarga, en el vértice del cilindro. Uno está montado debajo y el otro encima de la placa de la válvula.
A medida que el pistón se mueve hacia abajo, se crea un vacío encima de él, lo que permite que el aire exterior a presión atmosférica abra la válvula de entrada y llene el área sobre el pistón. A medida que el pistón se mueve hacia arriba, el aire sobre él se comprime, mantiene cerrada la válvula de entrada y empuja la válvula de descarga para abrirla. El aire se mueve desde el puerto de descarga hasta el tanque. Con cada golpe, entra más aire al tanque y la presión aumenta.
3.- Compresor scroll
El compresor scroll, generalmente libre de aceite, funciona con un movimiento circular. Un solo rotor en forma de espiral oscila contra una espiral fija similar. A medida que estas espirales se mueven una contra la otra, la cavidad que atrapa el aire entre ellas se vuelve progresivamente más pequeña. Esta disminución de volumen obliga al volumen fijo de aire de admisión a aumentar de presión. Cuando la espiral en órbita se mueve, el aire entra y se captura en una de las bolsas de aire donde se comprime gradualmente mientras se mueve hacia el centro. El ciclo de compresión continúa durante 2.5 vueltas, lo que proporciona un flujo de aire casi constante y sin pulsaciones. Este es un proceso relativamente silencioso y sin vibraciones, lo que por supuesto es deseable para cualquier empresa.
4.- Compresor centrífugo
En este tipo de compresor, el aire se introduce en el centro de un impulsor giratorio con álabes radiales mediante la fuerza centrífuga. Este movimiento de aire aumenta la presión y genera energía cinética. Antes de que el aire sea conducido al centro del impulsor, la energía cinética se convierte en presión al pasar a través de un difusor.
5.- Compresor de dientes rotativos
El elemento de compresión en un compresor de dientes consta de dos rotores que giran en direcciones opuestas dentro de una cámara de compresión. Durante la fase de admisión, el aire entra en la cámara de compresión hasta que los rotores bloquean la entrada. A continuación, el aire aspirado se comprime en la cámara de compresión, que se contrae a medida que giran los rotores. Uno de los rotores bloquea el puerto de salida durante la compresión, mientras que la entrada está abierta para introducir aire nuevo en la sección opuesta de la cámara de compresión. Cuando uno de los rotores abre el puerto de salida, el aire comprimido sale de la cámara de compresión.
6.- Compresor de paletas
El compresor de paletas, comúnmente lubricado con aceite, generalmente se fabrica con aleaciones de fundición especiales. El compresor de paletas rotativas contiene un rotor cilíndrico colocado dentro de una cavidad o carcasa. El rotor también tiene algunas ranuras donde se colocan las paletas. El rotor se ubica intencionalmente donde casi entra en contacto con la carcasa en la que está encajado. Mediante el uso de la fuerza centrífuga, esta ubicación descentrada permite empujar las paletas hacia afuera, permitiendo que el aire quede atrapado entre ellas. Este aire luego disminuye el volumen y es presurizado por el movimiento giratorio del rotor.