¿Qué es un compresor? Descubrimos un dispositivo presente en todas las industrias

La actividad industrial depende de recursos como el agua, el gas natural o la electricidad para funcionar. Sin ellos, las líneas de producción no podrían operar, sus sistemas automatizados no funcionarían, su actividad sería más difícil de controlar y sus procesos (producción, transporte, almacenamiento, limpieza, etc.) serían mucho más rudimentarios.

La electricidad, por ejemplo, la fuente de alimentación de la mayor parte de maquinaria, la iluminación, los sistemas informáticos, etc., mientras que el agua sirve para limpiar o disolver productos químicos, y el gas calienta de forma eficiente hornos y calderas.

No obstante, existe otro recurso que no viene tan fácilmente a nuestra mente cuando hablamos de estos roles fundamentales en la operación y producción industrial, porque no hay que transportarlo desde un yacimiento subterráneo, un río o una central hidroeléctrica que a su vez depende de la energía que suministran los combustibles fósiles o las plantas nucleares, sino que se produce in situ: el aire comprimido.

El aire comprimido se produce mediante compresores que capturan y comprimen el aire de la atmósfera del mismo entorno en el que se usará la energía que generan, y se utiliza para aplicaciones de industrias muy variadas, como la agroalimentaria, la de construcción, la automovilística, la médica, la metalúrgica y muchas más. En este post explicaremos qué es un compresor y cómo sirve para generar energía, transportar materiales, limpiar superficies y espacios y mucho más.

¿De qué sirve comprimir el aire?

Antes de explicar qué es un compresor y cómo funciona, explicaremos de qué sirve comprimir el aire. Comprimir el aire significa que reducimos su volumen, es decir, que en una área más perqueña cabe el mismo aire, al aplicar presión sobre este y confinarlo en un espacio cerrado. Este aire comprimido almacena energía potencial que al liberarse se transforma en energía cinética que permite llevar a cabo trabajos como mover pistones o girar turbinas que accionan o mueven herramientas o sistemas automatizados, por ejemplo.

Por eso, mediante aire comprimido se pueden operar herramientas neumáticas (taladros, pistolas de clavos, etc.), pulverizar pinturas, limpiar superficies, soldar materiales, mover materias primas y mucho más. ¿Pero cómo hacemos que el aire ocupe menos espcio para propulsarlo y transformarlo en energía cinética? Es aquí donde entra en juego el compresor.

El compresor: un dispositivo que aplica presión para reducir el espacio entre moléculas

Un compresor trabaja bajo el principio básico de la termodinámica según el cual, al comprimir un gas, su presión aumenta (la fuerza que efercen las moléculas las unas sobre las otras) y éste ocupa menos espacio, reduciendo su volumen. A rasgos generales, los compresores funcionan de la siguiente manera:

1. Entrada del aire

La válvula del compresor se abre para dejar entrar el aire a través de una válvula de entrada a una cámara donde se comprimirá.

2. Compresión del aire

La válvula de entrada se cierra para sellar la cámara. Mediante un pistón, rotor, impulsor u otros mecanismos dependiendo del tipo de compresor, se disminuye el volumen del aire, aumentando su presión, es decir, reduciendo el espacio entre sus moléculas.

3. Aumento de la presión y la temperatura del aire

Al reducirse el volumen del aire, su presión aumenta y puede también aumentar su temperatura, dado que la energía mecánica de los pistones, rotores o impulsores puede transformarse en calor al comprimirse al aire.

4. Almacenamiento del aire comprimido

El aire que se ha comprimido y a alta presión puede almacenarse hasta que tenga que ser liberado, mediante una válvula de salida hacia un sistema de almacenamiento.

5. Liberación del aire comprimido

A través de una válvula de salida, desde la misma cámara o el sistema de almacenamiento, el aire se expulsa hacia la herramienta o proceso que lo necesite, por ejemplo, un martillo neumático o un sistema de aire acondicionado..

¿Qué puede hacer un compresor que otros recursos no pueden?

Como hemos visto, la función de un compresor es la de comprimir aire aumentando su presión para almacenarlo y usarlo como fuente de energía, pero eso no quiere decir que no haya procesos que pueden lograr objetivos parecidos. Por ejemplo, las bombas hidráulicas y los sistemas eléctricos, pueden proporcionar fuerza y movimiento para herramientas y maquinaria de manera similar, aunque con mecanismos y aplicaciones distintas.

Las ventajas principales de un compresor en este tipo de procesos son:

• Son más seguros de forma intrínseca: el gas natural y los sistemas eléctricos pueden conllevar riesgos por su misma naturaleza, ya que pueden producirse explosiones e incendios, mientras que el aire comprimido es una alternativa segura y limpia, apta para entornos con atmósferas explosivas o inflamables.
• Permiten almacenar la energía: un compresor necesita de una fuente de alimentación como la electricidad o un motor de combustión, pero una vez comprimido el aire, éste se puede almacenar en tanques hasta que se requiera su uso, de forma limpia y segura, como hemos dicho, y puede usarse como fuente de energía secundaria en caso de cortes de suministro de luz, agua o gas.
• Su potencia es elevada e instantánea: mientras que con electricidad en algunas aplicaciones no se puede lograr la misma potencia sin sistemas electromecánicos muy caros, los compresores pueden generar una gran cantidad de fuerza rápidamente, como es el caso de las herramientas neumáticas, que precisan una liberación rápida y potente de energía.
• Su sistema es flexible y puede transportarse: los compresores pueden manejarse con cierta facilidad y trasladarse de un lugar a otro, algo que no ocurre con sistemas hidráulicos, por gas natural y eléctricos.
• Pueden operar en condiciones extremas: los sistemas operados con aire comprimido pueden soportar altas o bajas temperaturas, ambientes húmedos o secos, atmósferas contaminadas o corrosivas, etc., mientras que los operados con electricidad o gas pueden fallar o requerir sistemas de protección adicionales.
• Evitan contaminación y daños: el aire comprimido se usa para operaciones de limpieza de maquinaria y piezas porque el agua puede oxidar los materiales o dañar equipos eléctricos.

Aplicaciones industriales de los compresores

Las ventajas del aire comprimido, que hacen que pueda sustituir en algunos casos a los sistemas operados por agua, gas o electricidad, permiten que muchas industrias recurran a él para usos como:

• Herramientas y maquinaria: como hemos visto, la potencia inmediata y la facilidad de transporte del aire comprimido hacen que este recurso sea muy útil en herramientas y máquinas como martillos neumáticos y taladros.
• Automatización y control: las líneas de producción cada vez usan más el aire comprimido en sistemas de elevación, operaciones robotizadas, etc., ya que es una forma limpia, segura y potente de impulsar movimiento.
• Procesos de fabricación: la fabricación de plásticos (por ejemplo, el moldeo por inyección y soplado, que explicamos en este post), las soldaduras (como la soldadura por plasma, de la que hablamos en este post) y otros procesos de fabricación, usan el aire comprimido.
• Pintura y recubrimientos: el aire comprimido permite pulverizar uniformemente la pintura y otros recubrimientos para un acabado de mayor calidad y con menos desperdicio de material.
• Mantenimiento y limpieza: propulsar el aire con un chorro potente como permite el aire comprimido hace posible elimiar la suciedad en maquinaria, superficies, etc.
• Transporte y manipulación de materiales: como explicamos en nuestro post sobre transporte neumático, el aire comprimido y el vacío permiten propulsar y dirigir partículas (polvos, gránulos, etc.) de forma controlada y sin desperdiciar material.

Marpa Vacuum, fabricantes de compresores para uso industrial

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