Válvulas para compresores de aire: Tipos, funcionalidad y mantenimiento
Figura 1: Válvulas de bola para compresores de aire
Los compresores de aire son esenciales en varias industrias, ya que proporcionan aire comprimido para diversas aplicaciones. Las válvulas desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de los compresores de aire. Tanto si regulan el caudal de aire como si controlan la presión o protegen contra condiciones de sobrepresión, las válvulas de los compresores de aire son fundamentales para mantener un funcionamiento óptimo y proteger los equipos y el personal implicado. Este artículo explora las funciones, características y tipos de válvulas para compresores de aire.
Índice de contenidos
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Válvulas para compresores de aire
Las válvulas de los compresores de aire se clasifican según su ubicación y función.
- Ubicación: Válvulas de entrada y salida
- Función: Válvulas de descarga, de mariposa, de cierre, de drenaje y de alivio de presión
Válvula de entrada
- Función Permiten que el aire atmosférico entre en la cámara de compresión durante la carrera de aspiración. La válvula de admisión se abre y se cierra en función de la diferencia de presión entre la cámara de compresión y la atmósfera.
- Ubicación: Las válvulas de entrada (o aspiración) de los compresores de aire se encuentran en el lado de aspiración o entrada de aire del compresor.
- Tipos: Las válvulas Reed se emplean ampliamente en compresores debido a su sencillez, fiabilidad y eficacia. Suelen estar formados por finas láminas metálicas que actúan como compuertas flexibles, abriéndose y cerrándose en respuesta a las diferencias de presión.
Válvula de salida
- Función y ubicación: Facilita la salida del aire comprimido de la cámara de compresión durante la carrera de descarga.
- Ubicación: La válvula de salida (descarga) de un compresor de aire está situada en el lado de salida o descarga del compresor.
- Tipos: Válvulas de láminas, válvulas de plato y válvulas de asiento
Válvula de descarga
- Función: Las válvulas de descarga de un compresor de aire, también conocidas como válvulas de presión mínima o descargadores, alivian la presión de la cámara de compresión durante el funcionamiento en vacío o sin carga. De este modo se evita una acumulación excesiva de presión en el sistema, lo que reduce el consumo de energía cuando el motor se detiene.
- Ubicación: La ubicación de la válvula de descarga en un sistema de compresor de aire depende del diseño del compresor. Esta válvula suele encontrarse en la culata de los compresores alternativos y en el conducto de descarga de los compresores de tornillo rotativo. En los sistemas avanzados, la válvula de descarga puede integrarse en el panel de control del compresor, lo que permite un control electrónico basado en la presión del sistema y las demandas de carga.
- Tipos: Las válvulas de descarga pueden ser mecánicas o eléctricas.
- Una válvula de descarga mecánica funciona en función del diferencial de presión; se abre cuando la presión alcanza un valor predeterminado.
- Una electroválvula es un dispositivo accionado eléctricamente que controla la cantidad de aire que pasa por un conducto. Corta, libera o dosifica el caudal en función de las necesidades del sistema.
Figura 2: Válvula de descarga del compresor de aire
Válvula de control
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Función: Las válvulas de control mantienen el caudal y la presión del aire comprimido que sale del compresor. Esto garantiza que la salida se ajuste a los requisitos específicos del sistema aguas abajo y evita fluctuaciones de presión, daños o ineficiencias.
- Las válvulas de control de la línea de entrada regulan la cantidad de aire que entra en el compresor, optimizando su capacidad y rendimiento.
- En los ramales o líneas de distribución, las válvulas de control proporcionan ajustes de caudal de aire a medida para subsistemas o equipos específicos.
- Los sistemas avanzados pueden integrar válvulas de control en un panel de control o interfaz de operador, lo que permite un control remoto y una gestión cómoda de los ajustes de control de caudal para un rendimiento óptimo del compresor.
- Ubicación: Las válvulas de control se instalan entre el compresor y el depósito receptor de aire o el sistema. Suelen instalarse en la entrada o en la línea de descarga, lo que permite a los operarios ajustar el caudal y la presión antes de que el aire comprimido entre en el sistema aguas abajo o en el depósito receptor de aire.
Válvula antirretorno
- Función: Las válvulas antirretorno para compresores de aire son válvulas unidireccionales que sólo permiten que el aire se mueva en una dirección: del compresor al sistema aguas abajo. El reflujo, o flujo en sentido inverso, puede provocar fluctuaciones de presión o dañar el compresor.
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Ubicación: La configuración y colocación de las válvulas antirretorno puede variar en función del diseño del sistema del compresor, su tamaño y la aplicación prevista. Además, el número de válvulas antirretorno utilizadas en un sistema compresor puede variar en función de la complejidad y los requisitos del sistema.
- Se colocan en la cabeza del compresor o en la salida del puerto de descarga para evitar el reflujo hacia el compresor, protegiéndolo de daños y manteniendo la presión del sistema.
- En los sistemas con un depósito receptor de aire, se instala una válvula de retención en la entrada del depósito para permitir que el aire comprimido fluya hacia el depósito y evitar el reflujo.
- También pueden colocarse válvulas antirretorno después de los componentes de tratamiento para garantizar la dirección correcta del flujo y evitar que entre contaminación o humedad en la corriente de aire tratado.
- Tipos: Las válvulas de retención de vaivén, de pistón y de bola se utilizan generalmente en los compresores de aire. Lea nuestro artículo sobre válvulas antirretorno de aire para obtener más información sobre la selección de válvulas antirretorno, problemas y resolución de problemas en compresores de aire.
Válvulas de cierre
- Función: Las válvulas de cierre se utilizan habitualmente en los compresores de aire para detener completamente el flujo de aire comprimido y aislar el compresor del resto del sistema. Estas válvulas sirven para cerrar el suministro de aire y se utilizan principalmente para mantenimiento, reparación, aislamiento del sistema y emergencias.
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Ubicación:
- En la entrada del compresor, las válvulas de cierre permiten a los operarios cerrar la entrada de aire, aislando el compresor durante las tareas de mantenimiento o cuando es necesario ponerlo temporalmente fuera de servicio.
- A la salida del compresor, las válvulas de cierre detienen el flujo de aire comprimido, impidiendo que entre en el sistema aguas abajo o en el depósito receptor de aire.
- En las líneas de distribución, las válvulas de cierre pueden cerrar secciones o equipos específicos para su mantenimiento o reparación sin interrumpir el sistema.
- Las válvulas de cierre situadas en las conexiones de entrada y salida del depósito receptor de aire permiten a los operarios aislar el depósito del sistema, controlando el flujo de aire comprimido que entra y sale del depósito según sea necesario.
- Tipos: Las válvulas de bola son las más utilizadas como válvulas de cierre en los compresores de aire; sin embargo, también pueden utilizarse válvulas de compuerta, válvulas de globo y válvulas de mariposa.
Válvulas de drenaje
- Función: Una válvula de drenaje para compresores de aire, también conocida como válvula de drenaje de condensado o válvula de drenaje del depósito del compresor, está diseñada para eliminar la humedad y el condensado acumulados en el sistema del compresor de aire.
- Ubicación: La válvula de drenaje suele estar situada en la parte inferior del depósito receptor de aire. La ubicación exacta de la válvula de drenaje puede variar según el modelo y la configuración del compresor, por lo que debe consultar el manual del compresor para obtener información precisa sobre la ubicación.
Válvulas limitadoras de presión
- Función: Las válvulas limitadoras de presión de los compresores de aire son vitales para la seguridad del sistema. Protegen al compresor, a los equipos aguas abajo y al sistema de aire comprimido en general de las condiciones de sobrepresión. Estas válvulas se abren automáticamente y liberan el exceso de presión cuando ésta supera un valor de consigna predeterminado. Las válvulas limitadoras de presión garantizan la integridad y el funcionamiento seguro del sistema del compresor al evitar fallos en el equipo, fugas y riesgos para la seguridad causados por la sobrepresurización.
- Ubicación: Las válvulas limitadoras de presión están situadas en puntos específicos del sistema del compresor de aire donde son necesarias la regulación y la protección de la presión, como el depósito receptor de aire o la línea de descarga del compresor.
- Tipos: Válvulas de alivio de presión accionadas por resorte, pop-off, de acción directa y pilotadas
Notas
- Selección de material: Entre los materiales más utilizados para la construcción de válvulas se encuentran el acero inoxidable, el latón, el hierro fundido y diversas aleaciones.
- Ciclismo de carga y descarga: Los compresores de aire suelen funcionar en ciclos de carga y descarga, en los que el compresor se enciende y se apaga en función de la demanda del sistema. Las válvulas deben estar diseñadas para soportar estos ciclos frecuentes sin experimentar un desgaste excesivo o una degradación del rendimiento.
- Contaminantes del aire: El aire comprimido puede contener contaminantes como suciedad, aceite, humedad o partículas. Las válvulas de los compresores de aire deben ser capaces de manejar estos contaminantes y evitar que afecten al rendimiento de la válvula o provoquen bloqueos. Busque válvulas con funciones como filtros, coladores o separadores integrados para eliminar los contaminantes del aire comprimido.
- Reducción del ruido: Los compresores de aire pueden generar mucho ruido durante su funcionamiento. Las válvulas con características de reducción del ruido, como silenciadores o materiales de amortiguación acústica, pueden ayudar a reducir los niveles de ruido y garantizar un entorno de trabajo más silencioso.
- Integración de sistemas: Tenga en cuenta los protocolos de comunicación, las conexiones eléctricas o la compatibilidad con los sistemas de automatización, si procede, para garantizar una integración y un control perfectos de las válvulas dentro del sistema global del compresor.
Preguntas frecuentes
¿Con qué frecuencia se deben mantener o sustituir las válvulas de los compresores de aire?
Los intervalos de mantenimiento y sustitución de las válvulas pueden variar en función de las condiciones de funcionamiento, el uso y las recomendaciones del fabricante. La inspección, limpieza y lubricación periódicas son esenciales, y las válvulas deben sustituirse si muestran signos de desgaste o fugas.
¿Cuál es la diferencia entre las válvulas de descarga y de alivio de presión de los compresores de aire?
Una válvula limitadora de presión protege el sistema de condiciones de sobrepresión liberando el exceso de presión. Por el contrario, una válvula de descarga alivia la presión de la línea de descarga del compresor durante los periodos de arranque y ralentí.
¿Qué es una válvula de arranque en frío para compresores de aire?
Una válvula de arranque en frío en un compresor de aire es una válvula de descarga que ayuda en el proceso de arranque aliviando la presión de la línea de descarga del compresor, lo que facilita el arranque del compresor.
