Aire comprimido para niños
El aire comprimido es aire que ha sido apretado o "comprimido" usando una máquina especial llamada compresor. Imagina que metes mucho aire en un espacio pequeño; al hacerlo, el aire se vuelve más denso y tiene más fuerza.
En la mayoría de los casos, este aire no solo se comprime, sino que también se le quita la humedad y se limpia con filtros. El aire comprimido es muy usado en la industria. Es más rápido que otros sistemas que usan líquidos (hidráulicos), aunque no es tan preciso para mover cosas grandes.
Podemos pensar en el aire comprimido como una gran cantidad de aire que está bajo una presión mayor a la del aire que nos rodea. Esta capacidad del aire para ser comprimido se explica con las leyes de los gases, que estudian cómo se comportan los gases bajo diferentes condiciones.
Las formas en que se usa el aire comprimido son muchas. Puede ser una fuente de energía o aire guardado para usarlo después. Algunos expertos lo consideran la "cuarta energía", después de la electricidad, los combustibles fósiles y el viento.
Usar aire comprimido también significa que hay que prepararlo. Casi nunca se puede usar el aire directamente del compresor. Generalmente, es necesario quitarle el polvo, otros elementos no deseados y el agua que se forma al comprimirlo.
¿Para Qué se Usa el Aire Comprimido?
El aire comprimido tiene muchas aplicaciones interesantes:
- Para levantar objetos con elevadores especiales.
- En destornilladores automáticos que funcionan muy rápido.
- En los Tornos dentales que usan los dentistas.
- En dispositivos que lanzan proyectiles usando aire a presión.
- En equipos de minería, como taladros y martillos, lámparas y ventiladores.
- Para encender los motores de algunos aviones.
- En coches y motores que se mueven con aire comprimido.
- En atracciones de parques, para alcanzar grandes velocidades en poco tiempo.
El aire comprimido es clave para que funcione mucha maquinaria pesada.
El uso industrial del aire comprimido para mover energía a través de tuberías comenzó a mediados del siglo XIX. A diferencia del vapor, el aire comprimido puede viajar por tuberías a largas distancias sin perder fuerza. Una de sus primeras aplicaciones importantes fue en 1861, para perforar el túnel del monte Saint-Michel en Italia y Francia. Allí, una planta de aire comprimido alimentaba las máquinas de perforación, haciendo el trabajo mucho más rápido que a mano.
El aire que respiramos también puede comprimirse y guardarse a alta presión. Luego se libera poco a poco, como en el buceo con equipo autónomo. O se puede producir continuamente, como en el buceo donde el aire llega desde la superficie. El aire para respirar debe estar muy limpio, sin aceite ni otras sustancias. Por ejemplo, el monóxido de carbono, que en pequeñas cantidades no es peligroso al aire libre, puede ser mortal si se inhala en aire comprimido debido a la mayor presión. Los compresores y filtros para aire respirable son diferentes de los que se usan para herramientas, porque la calidad del aire que se respira es mucho más estricta.
El aire comprimido se usa tanto en la industria que a menudo se le considera el "cuarto servicio público", después de la electricidad, el gas natural y el agua. Sin embargo, el aire comprimido es más costoso que los otros tres si se mide por la energía que proporciona.
La Historia del Aire Comprimido
El aire comprimido se usó por primera vez para soplar metales y enfriarlos. La invención del fuelle ayudó a crear nuevos metales, ya que permitía alcanzar temperaturas más altas en los hornos. Sin embargo, fue a partir del siglo XIX cuando se empezó a estudiar el aire como una forma de transportar energía.
¿Cómo se Produce el Aire Comprimido?
El aire comprimido se produce con una máquina llamada compresor. Hay diferentes tipos de compresores, que se clasifican según cómo producen el aire comprimido:
Tipos de Compresores
- Compresores dinámicos: Tienen partes que giran y le dan energía al aire. Al aumentar la velocidad, el aire gana más presión. Estos compresores producen un flujo de aire constante. Se dividen en:
- Radiales.
- Axiales.
- Radiaxiales.
- De desplazamiento positivo: Aumentan la presión al reducir el espacio donde está el aire. Esto lo hacen con pistones, tornillos o compartimentos que se mueven. Se dividen en:
- Alternativos (como los que usan pistones).
- Rotativos (como los que usan tornillos).
Componentes Clave de un Sistema de Aire Comprimido
Un compresor por sí solo no es suficiente para que funcione una instalación. Necesita otros dispositivos:
Dispositivos de Arranque y Regulación
- Dispositivos de arranque: Ayudan a que el motor no consuma demasiada energía al encenderse. En motores eléctricos, se usan presostatos o variadores de frecuencia. En motores de combustión, se usan sistemas de arranque en vacío o el embrague.
- Dispositivos de regulación: Son como una válvula que permite que el aire comprimido pase del compresor a un tanque, pero evita que regrese cuando el compresor se detiene.
Refrigeración y Almacenamiento
- Dispositivos de refrigeración: Son necesarios para enfriar el aire que entra al compresor. Esto reduce el esfuerzo que hace el compresor y ayuda a que el agua se condense y no dañe la maquinaria. Hay varios tipos de refrigeración:
- Por agua.
- Por aceite.
- Por aire (con ventiladores).
- Accesorios de acumulación: El más importante es el tanque pulmón. Es un depósito que guarda el aire comprimido y se coloca a la salida del compresor. Su función es regular la salida del aire, condensar el agua, suavizar las ondas de presión del compresor y dar aire cuando se necesita mucho.
Filtrado y Mantenimiento del Aire
- Accesorios de filtro: Es muy importante que los compresores tengan buenos filtros para que el aire tenga la calidad necesaria, como la que pide la norma ISO-8573.
- Unidad de Mantenimiento: También se les llama F-R-L (Filtro-Regulador-Lubricador). Su trabajo es preparar el aire comprimido. Sirven para quitar partículas sólidas y líquidas como suciedad, agua o aceite. Esta unidad siempre debe ir antes de los controles neumáticos. La primera parte es un filtro de aire a presión que quita el agua condensada, impurezas o exceso de aceite que pueden dañar las piezas. La segunda parte es un regulador de presión que mantiene la presión de trabajo constante. La última parte es un lubricador, que mezcla aceite pulverizado con el aire para lubricar las partes que lo necesitan.
Tuberías de Distribución
- Tubería: La red de tuberías para distribuir el aire comprimido es una inversión importante para las empresas. Estas redes suelen ser de acero al carbón, acero galvanizado, cobre, acero inoxidable o aluminio. Las tuberías siempre llevan etiquetas que indican la presión y el tipo de fluido que transportan, siguiendo normas como la NOM-026-STPS-2008 en México.
Véase también
En inglés: Compressed air Facts for Kids
