Los compresores de aire (abreviados como "compresores de aire") son dispositivos que convierten la energía mecánica en energía de presión de gas. Se utilizan ampliamente en la fabricación industrial, la construcción, la atención sanitaria, el procesamiento de alimentos y otros campos. Hay varias formas de clasificarlos y los diferentes tipos de compresores de aire difieren significativamente en sus principios operativos, escenarios aplicables y rendimiento. A continuación se detalla la clasificación principal y las ventajas clave de los compresores de aire.
1. Clasificación básica de compresores de aire
Los compresores de aire generalmente se clasifican según su principio de funcionamiento. Se pueden dividir en dos categorías principales: compresores de aire de desplazamiento positivo y compresores de aire dinámicos, cada uno de los cuales contiene varias subcategorías. Además, se pueden realizar clasificaciones auxiliares en función de factores como el nivel de presión, el desplazamiento y el método de lubricación, de la siguiente manera:
1. Clasificación por principio operativo (clasificación básica)
Este es el método de clasificación más utilizado. La diferencia clave radica en cómo se comprime el aire: los compresores de aire de desplazamiento positivo aumentan la presión al reducir el volumen del gas, mientras que los compresores de aire dinámicos aumentan la presión aplicando trabajo al gas a través de un impulsor giratorio de alta-velocidad.
| Categorías principales|Sub-tipos|Principio de funcionamiento|Escenarios aplicables |
|---------------|----------------------|----------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------|
| **Compresor de aire de desplazamiento positivo** (más utilizado)|Compresor de aire de pistón alternativo|El compresor de aire de pistón alternativo se basa en el movimiento alternativo del pistón dentro del cilindro, reduciendo periódicamente el volumen del cilindro para comprimir y expulsar el aire.|Adecuado para aplicaciones de desplazamiento pequeño a mediano y presión media a alta (como bombeo de aire en talleres de reparación de automóviles y herramientas neumáticas en fábricas pequeñas), ofreciendo una alta rentabilidad-. |
||Compresor de aire de tornillo (tornillo-gemelo)|Un par de tornillos macho y hembra entrelazados giran a alta velocidad, formando una cámara sellada dentro de la carcasa, que reduce gradualmente el volumen para lograr la compresión.|Adecuado para aplicaciones de operación continua de desplazamiento mediano a grande (como líneas de producción de fabricación y suministro de aire centralizado en grandes fábricas), que ofrece alta estabilidad. |
||Compresor de aire de paletas|El rotor está montado excéntricamente dentro del cilindro. Las paletas del rotor se extienden y retraen a medida que gira, creando una cámara de volumen-variable para comprimir el aire. Adecuado para desplazamientos pequeños y medianos-y aplicaciones de bajo-ruido (como laboratorios, equipos médicos y procesamiento de alimentos) y con un mantenimiento sencillo. |
||Compresor de aire de desplazamiento|La voluta estática es fija, mientras que la voluta en órbita gira alrededor del centro de la voluta estática, formando una cámara de compresión que se contrae gradualmente y comprimiendo continuamente el aire.|Adecuado para desplazamientos pequeños, aplicaciones de alta-precisión (como equipos dentales y componentes neumáticos en fábricas de productos electrónicos), ahorro de energía-y ruido extremadamente bajo. |
| **Compresor de aire eléctrico** (también conocido como "compresor de aire de velocidad")|Compresor de aire centrífugo|El impulsor giratorio de alta-velocidad ejerce fuerza centrífuga sobre el aire, lo que hace que gane energía cinética, que luego se convierte en energía de presión a través del difusor.|Adecuado para aplicaciones de baja-presión y desplazamiento ultra-grande (como grandes centrales eléctricas, plantas químicas y plantas de separación de aire), adecuado para suministro de aire a gran-escala. |
||Compresor de aire de flujo axial|El aire fluye a lo largo del eje del impulsor y la presión del gas aumenta gradualmente mediante la coordinación de múltiples impulsores y paletas guía.|Adecuado para aplicaciones de ultra-desplazamiento grande y baja-presión (como compresores de motores de aviones y grandes equipos de túneles de viento), con caudales extremadamente altos. |
2. Clasificación Auxiliar por Otras Dimensiones
- Por método de lubricación:
-Compresores de aire-que funcionan con aceite: requieren aceite lubricante para enfriar y sellar durante el proceso de compresión (por ejemplo, de pistón y de tornillo). El escape contiene una pequeña cantidad de aceite y requiere tratamiento posterior-.
- Compresores de aire-libres de aceite: logran una compresión-libre de aceite mediante fricción seca, lubricación con agua o una estructura sellada (p. ej., tipo espiral y de tornillo seco). Adecuado para aplicaciones sensibles al aceite-como el procesamiento médico y de alimentos.
- Por nivel de presión:
- Compresores de aire de baja-presión (0,7-1,0 MPa): la mayoría de los equipos neumáticos industriales (p. ej., cilindros y herramientas neumáticas).
-Compresores de aire de media-presión (1,0-10 MPa): limpieza a alta presión e inflado de neumáticos (para vehículos grandes).
- Compresores de aire de alta-presión (10-100 MPa): buceo y llenado de cilindros de alta presión. **Por desplazamiento (volumen de escape):**
- Microcompresores de aire (<1 m³/min): For home use and small appliances;
- Compresores de aire pequeños (1-10 m³/min): Para fábricas pequeñas y medianas;
- Large air compressors (>10 m³/min): Para grandes empresas industriales y centrales eléctricas.
2. Principales ventajas de los compresores de aire
Como "fuente de energía universal" para la industria, los compresores de aire obtienen sus ventajas de su alta eficiencia, flexibilidad y seguridad. Estas ventajas se pueden clasificar como **ventajas universales** y **ventajas específicas** para diferentes tipos de compresores de aire:
1. Ventajas universales (comunes a todos los tipos de compresores de aire)
- **Transferencia de energía eficiente y segura**: el aire comprimido, como "fuente de energía neumática", es menos propenso a riesgos de fugas eléctricas y de aceite que la electricidad y el sistema hidráulico, lo que lo hace más seguro en entornos húmedos, inflamables y explosivos (como la minería y las industrias químicas). Además, los componentes neumáticos (cilindros y válvulas) ofrecen tiempos de respuesta rápidos y pérdidas mínimas por transferencia de energía. Ampliamente aplicable: adecuado para una amplia gama de requisitos de presión y desplazamiento, desde bombeo de aire doméstico (microcompresores de aire) hasta suministro de aire para grandes fábricas (compresores de aire centrífugos), desde entornos médicos estériles (-compresores scroll libres de aceite) hasta construcción al aire libre (compresores de pistón móviles), cubriendo casi todas las industrias.
Mantenimiento relativamente bajo: la mayoría de los compresores de aire tienen estructuras maduras (como compresores de pistón y de tornillo) y pocas piezas de desgaste. El mantenimiento de rutina solo requiere el reemplazo regular de filtros y aceite lubricante (para los modelos que contienen aceite-), lo que hace que el mantenimiento continuo sea menos desafiante que el de los sistemas hidráulicos.
Gestión centralizada y ahorro de energía: las grandes fábricas pueden utilizar una "estación central de compresores de aire" para el suministro de aire unificado, en sustitución de pequeños equipos de energía descentralizados. Esto facilita el control de la presión y el flujo. Combinado con la tecnología de frecuencia variable (como los compresores de tornillo de frecuencia variable), el consumo de energía se puede ajustar según la carga, lo que resulta en un ahorro de energía del 20% al 30%.
2. Ventajas únicas de los diferentes tipos de compresores de aire
| Tipo de compresor de aire|Ventajas únicas |
| Pistón alternativo|Estructura simple, bajo costo, alta-resistencia a la presión (puede alcanzar más de 10 MPa), adecuada para operación intermitente y piezas de reparación fácilmente disponibles. |
| Tornillo doble|Operación estable (sin movimiento alternativo, baja vibración), escape continuo (sin pulsos), larga vida útil (vida útil del tornillo de hasta 100,000 horas), adecuado para producción continua 24 horas al día, 7 días a la semana. |
| Desplazarse|Ruido extremadamente bajo (normalmente<60 dB, similar to everyday conversation), oil-free compression (easy to achieve), small size (easy to install in confined spaces), suitable for applications with high environmental requirements. |
| Centrífuga|Gran desplazamiento (una sola unidad puede alcanzar más de 1000 m³/min), sin piezas de desgaste (bajo desgaste del impulsor), alta eficiencia operativa (especialmente a plena carga), adecuado para suministro de aire centralizado-a gran escala. |
| Paleta deslizante|Fácil mantenimiento (no requiere ajuste de la holgura de los tornillos), baja corriente de arranque (minimiza el impacto en la red) y gran adaptabilidad a las fluctuaciones de carga, lo que lo hace adecuado para operaciones mixtas intermitentes/continuas de tamaño pequeño y mediano-. |
III. Resumen
Al clasificar los compresores de aire, se debe priorizar el principio de funcionamiento (desplazamiento positivo/dinámico), seguido de la consideración del método de lubricación, la presión, el desplazamiento y otros requisitos que coincidan con la aplicación. Sus ventajas radican en su seguridad y versatilidad, con diferentes tipos que satisfacen requisitos diferenciados a través de la optimización estructural (por ejemplo, la estabilidad de los compresores de tornillo, el silencio de los compresores scroll y el alto caudal de los compresores centrífugos). Al seleccionar un compresor de aire, considere las condiciones de operación reales (p. ej., si se requiere operación continua, si se requiere operación sin aceite-y requisitos de presión/desplazamiento) para maximizar sus ventajas de rendimiento.
