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Cómo funciona el aire comprimido, sus propiedades y los usos

El aire comprimido es un sistema que somete el aire a presión para comprimirlo por medio de un compresor. La compresión consiste en desaparecer la humedad y contaminantes para disminuir su volumen.

Comprimido significa que hay mucho metido en muy poco espacio, si hiciésemos salir todo el aire que se guarda en botellas, llenaríamos una habitación. Las aplicaciones más comunes de este sistema es la industria y en los sistemas hidráulicos, donde se requiere crear fuerzas grandes. Otro uso muy importante es en la medicina o en el deporte. Por ejemplo, Las botellas que llevan los submarinistas están llenas de aire comprimido, el aire va pasando poco a poco desde la botella hasta la boca, a través de un tubo.

El aire se comprime con compresores de aire. Un compresor de aire absorbe aire a través de una válvula de entrada, lo comprimen al volumen deseado incrementando la presión. Para explicar el funcionamiento de un compresor de aire, tomaremos de ejemplo el aire que se utiliza para el buceo.

La parte más importante de la escafandra son las válvulas, que controlan la cantidad de gas o líquido que circula por una tubería. Algunas válvulas son como grifos, que dejan pasar o cortan la circulación del líquido o gas, en cuanto se las acciona con la mano

Las escafandras de submarinismo utilizan una clase especial de válvulas que hacen que el buceador reciba, automáticamente, una mayor cantidad de aire o medida que desciende a mayores profundidades.

Otra válvula especial hace que el aire expelido vaya directamente al agua, al tiempo que impide que el agua pueda entrar en la boca del buceador.

Para qué sirve el aire comprimido

Las aplicaciones en la industria se pueden usar como fuerza o como parte de un proceso. Es decir, se almacena el aire para convertirlo en energía (este tipo de energía se llama Energy Air) y poder realizar trabajo mecánicos donde se necesita una fuerza potente para accionar.

Esta aplicación sirve para  alimentar equipos de producción neumáticos, maquinarias accionadas por aire, limpieza de piezas a presión, transportar o enfriar componentes durante una producción.

Estos procesos hacen que cosas como las montañas rusas, las puertas eléctricas, los frenos en vehículos, las lavadoras a presión o el inflador de neumáticos funcionen.

Tipos de desplazamiento de aire

Los sistemas de aire comprimido se basan en uno de dos tipos de movimiento de aire:

Desplazamiento positivo

Es el método de compresión más común. Los compresores de desplazamiento positivo confinan el aire en un espacio pequeño, generalmente mediante el movimiento de un dispositivo mecánico.

Desplazamiento dinámico

En comparación con los compresores de desplazamiento positivo, que reducen la cantidad de aire atrapado, los compresores de desplazamiento dinámico aceleran el flujo de aire. La energía derivada de este proceso genera presión de aire.

Características del aire comprimido

Las siguientes características permiten una utilización óptima del aire comprimido en la industria:

Transportable

El aire comprimido se puede transportar fácilmente a través de tuberías, incluso a largas distancias. No es necesario preparar tuberías de retorno.

Almacenable

Un compresor no necesita estar continuamente en servicio. El aire comprimido puede almacenarse en tanques y extraerse de ellos. Además, se puede transportar en contenedores (botellas).

Temperatura

El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura; garantiza un trabajo seguro incluso en temperaturas extremas.

A prueba de explosión

No hay riesgo de explosión o incendio; por lo tanto, no es necesario proporcionar estructuras antiflagrantes, que son costosas.

Limpio

el aire comprimido está limpio e. en caso de fugas en las tuberías o: elementos. No produce incrustaciones. Esto es muy importante, por ejemplo, en las industrias alimentarias. De madera. Textiles y cuero.

Constitución de los elementos

La concepción de los elementos de trabajo es sencilla y por tanto económicamente conveniente.

Rápido

Es un medio de trabajo muy rápido y por lo tanto permite obtener velocidades de trabajo muy altas. (La velocidad de trabajo de los cilindros neumáticos se puede ajustar de forma continua.

A prueba de sobrecarga

Las herramientas neumáticas y los elementos de trabajo se pueden utilizar para completar la parada sin riesgo de sobrecarga. Para definir el campo de uso de la neumática, también es necesario conocer las propiedades adversas.

Preparación

El aire comprimido debe estar preparado. Antes de usar. Se deben eliminar las impurezas y la humedad (para evitar el desgaste prematuro de los componentes).

Compresible

Como todos los gases, el aire no tiene una forma determinada, toma la forma del recipiente que lo contiene o la de su entorno, puede comprimirse (compresión) o y tiende a expandirse (expansión). Con aire comprimido no es posible lograr velocidades uniformes y constantes para los pistones.

Volumen Variable

El volumen de aire varía con la temperatura, expandiéndose cuando se calienta y contrayéndose cuando se enfría.

Fuerza

El aire comprimido es económico solo hasta cierta fuerza. Condicionado por la presión de servicio normalmente habitual de 700 kPa (7 bar), el límite. también dependiendo de la carrera y la velocidad, varía de 20.000 a 30.000 N (2.000 a 3.000 kp).

Ruido

La salida del aire produce ruido. Sin embargo. Este problema ya se ha solucionado en gran medida, gracias al desarrollo de materiales de insonorización.

Economía

La instalación tiene un costo relativamente bajo debido al modesto costo de los componentes. El mantenimiento también es económico gracias a su larga vida con muy pocas averías.

Seguridad

No hay riesgo de incendio en áreas de alto riesgo y el sistema no se ve afectado por sobrecarga ya que los actuadores simplemente se detienen o sueltan. Los actuadores neumáticos no producen calor.

Propiedades del aire comprimido

Con el correcto aprovechamiento de las propiedades físicas y químicas que posee este sistema, se logra mejor uso.

Propiedades Físicas

  • Menor peso que el agua
  • Menor densidad que el agua
  • Volumen indefinido
  • Vacío inexistente

Propiedades Químicas

  • Condensación a bajas temperaturas
  • Vaporización a altas temperaturas.
  • Oxigeno (O2) y dióxido de carbono

Máquinas que usan el sistema de aire comprimido

Estos son algunos ejemplos de artefactos que usan su sistema óptico, algunas se clasifican como máquinas simples y otras como herramientas. Haz clic en el nombre del objeto para obtener más información de su funcionamiento.

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