Compresores aire comprimido historia aplicaciones

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COMPRESORES Y DISTRIBUCION DEL AIRE COMPRIMIDO
1. GENERALIDADES
1.1. Datos históricos
El compresor más antiguo y natural son los pulmones del ser humano que trata 100
It. de aire por minuto o seis metros cúbicos por hora a nivel del mar, que ejercen una
presión de 0.02 a 0.8 bar.
El primer compresor mecánico es el fuelle manual que fue inventado después del
tercer milenio antes de Cristo, y el fuelle de pie que se inició a utilizar hace 1,500
años de nuestra era.
Los hechos más notables sobre el avance en la utilización del aire comprimido en
orden cronológico son:
1650 Otto Von Guerick, inventa la bomba de aire.
1668 Denis Papin, sugiere la utilización del aire por tuberías neumáticas.
1717 El Dr.Edmundo Halley, inventa la campana de buzo.
1776 Es inventada la primera máquina soplante de la historia por Wilkinson y
es instalada en su factoría de Wilby, en Shropshirs (Inglaterra); ésta
máquina fue el primer prototipo de los compresores mecánicos, fue
capaz de producir una corriente de aire con una presión aproximada de
un bar, que elevaba la temperatura de comprensión hasta el límite
tolerado por las articulaciones de cuero utilizadas para controlar las
válvulas de madera (posteriormente fueron de acero).
Los fuelles y las Briseras máquinas soplantes se empleaban
principalmente para suministrar una corriente de aire de combustión a
los hornos de fundición, y también para la ventilación en trabajos bajo
tierra.
La ventilación era necesaria debido a que la ganga y mena se extraía
calentando con fuego los hastiales de la mina y enfriándolos después
con agua.
Para determinar cuándo fue empleada por primera vez la capacidad de
trabaja del aire comprimido, debemos remontamos hasta el día en que
el primer cazador empleó una cerbatana y una flecha para obtener su
caza.

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1800 Se inicia el estudio del empleo del aire comprimido como medio de
transmisión de energía, cuando se comprobó que el vapor debido a su
rápido enfriamiento y condensación, sólo se podía emplear en
distancias cortas.
1810 M. Medhurst construye un compresor.
1822 En Francia, Jalabert, obtiene la primera patente para motor de aire
comprimido.
1845 Triguer, envía el aire comprimido al fondo de una mina francesa a una
profundidad de 160 m.
1857 Se realiza la primera prueba de la utilización de aire comprimido en
gran escala, con motivo de la perforación del túnel de Monte Cenis en
los Alpes Suizos. El proyecto consistía en un túnel de ferrocarril de
doble vía con una longitud de 13.6 Km. Los trabajos se iniciaron con
perforación manual, y a un ritmo de avance, tal que los trabajos se
terminarían en 30 años. Con los trabajos ya iniciados, los directores del
ferrocarril decidieron emplear una perforadora neumática y
compresores con presión de trabajo de 6 bar.
1861 Cuatro años después Germán Sommeiller, ingeniero jefe del túnel,
construyó sus propias perforadoras de roca a percusión, siendo 40 las
personas que trabajaban en el vagón perforador, y se instalaron
compresores de dos modelos diferentes en ambas bocas del túnel, los
compresores eran refrigerados con agua. La dificultad encontrada
durante la utilización de las primeras perforadoras de roca fue, de que
por cada 9 perforadoras en operación, otras 54 se encontraban en
reparación.
1865 Fue construida la instalación del correo neumático de París, Viena y
Berlín le siguieron en el transcurso de los años 1374 - 1875.
1869 Westinghou.se, inscribe la patente de invención del freno de aire
comprimido.
1881 Se instaló .en París una central de producción de aire comprimido para
el mando de un nuevo tipo de reloj que siempre marcaba la hora
exacta, accionado por los impulsos del aire comprimido que llegaba
desde la planta. Este sistema de reloj se introdujo rápidamente hasta
llegar a tener unos 8,000 relojes repartidos por la capital.

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1886 El Dr. J.C. Poblet, inventa el ascensor de aire comprimido.
1888 En Francia el Ing° Austríaco, Víctor Popp, obtuve per miso para utilizar
el sistema de alcantarillado y montar una red distribuidora de aire
comprimido que se extendería por toda la ciudad. Popp había instalado
una planta de compresión de 1,500 kilovatios que suministraba aire
comprimido a un circuito de 7 Km. de tubería al que unían otros 50 Km
de línea secundarias, suministrando la planta aire a una presión de 6
car.
1891 El profesor Riedler, construyó para ésta instalación el primer
compresor de dos escalones.
Desde entonces, los inventores de los países industria les han
construido un número incalculable de máquinas y herramientas que
son empleadas en la industria minera. Actual mente el aire comprimido
es un complemento importante de la energía eléctrica e hidráulica.
1.2. Aire
El aire es un gas incoloro, insípido e inodoro. Es una mezcla de gases. La masa tal
de aire en la atmósfera se calcula en unos. 15.17 x 10 Kg, algo menos que la
millonésima parte de la masa del planeta.
La composición del aire permanece relativamente constante hasta unos 20 Km de
altura.
El aire en nuestra atmósfera no sólo contiene gases, sino también humedad y
partículas sólidas como: polvo, are na, hollín y cristales salinos en las grandes
ciudades el número de éstas partículas puede llegar a 500,000 por metro cúbico. En
la cima de las grandes montañas no se encuentra estas impurezas, pero sí el aire
allí está polucionado por el polvo cósmico. Se estima que sobre nuestro planeta
caen unos 14’000,000 de toneladas de polvo cósmico.

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TABLA N° 1. COMPOSICION DEL AIRE SECO
COMPONENTE
PORCENTAJE
EN VOLUMEN
PORCENTAJE
EN MASA
Nitrógeno 78.08 75.51
Oxígeno 20.95 23.15
Argón 0.93 1.28
Dióxido de carbono 0 .03 0.046
Neón 0.0018 0.0012 5
Helio 0.000 52 0.000072
Metano 0.00015 0.000094
Criptón 0.00011 0.00029
Monóxido de carbono 0.00001 0.00002
Óxido nitroso 0.0000 5 0.00008
Hidrógeno 0.0000 5 0.0000035
Ozono 0.00004 0.000007
Xenón 0.000008 0.000036
Dióxido de nitrógeno 0 .0000001 0.0000002
Iodo 2 X 10-11 1 x 10-10
Radón 6 x 10-18 5 x 10-17
1.3. Aire Comprimido
Cuando se comprime el aire, recibe energía del compresor. Esta energía se
transmite a través de un tubo o manguera al equipo operante, en donde una porción
de la energía se convierte en trabajo mecánico. La operación de comprimir,
transmitir, y utilizar el aire resultará siempre en una pérdida de energía, lo cual dará
una eficiencia total menor del 100 por ciento, algunas veces considerablemente
menor.
La compresión se efectúa en una central de compresoras, ambiente denominado
sala de compresoras y que está ubicado en un punto determinado de la industria.
A. Utilización del aire comprimido
A.1. Para el accionamiento de herramientas manuales:
- Cortar materiales: con cierras circulares o de cadenas.
- Hacer taladros en piezas de madera.
- Hacer taladros en roca u otro material .triturable.
- Extraer material pegajoso como la arcilla.
- Romper material triturable, como asfalto o concreto
- Vibrar concreto vaciado, para lograr una densidad - óptima.

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- Colocar remaches.
- Apretar o aflojar tornillos estructurales.
- Apisonar material terreo de relleno para mejorar su consolidación.
A.2. Para perforación de túneles, labores de desarrollo y explotación.
- Perforar taladros para voladura, perforación di amone drill o en andamiento
de pernos de roca.
- Soplar los fragmentos de roca de los taladros perforados.
- En el carguío de los taladros cuando se utiliza ANEO en la voladura.
- Carguío de explosivos (dinamita).
- Soplar el explosivo remanente y los humos nocivos de la atmósfera de las
labores mineras.
A.3. Para mezclar y atomizar en el lanzamiento de partículas finas, como, la pintura,
el hormigón de revestir o el “SHOTCRETE".
A.4. Para el transporte de fluido, a través de tuberías de materiales formado por
partículas pequeñas como, hormigón, arena fina seca, mineral homogéneo o
heterogéneo y en la conducción del relleno hidroneumático.
A. 5. Para el funcionamiento de las bombas centrífugas.
A.6. Para el accionamiento de las tamboras o frenos de cabrestantes.
A.7. Para el funcionamiento de las tolvas neumáticas.
A.8. Para el funcionamiento de los ventiladores, etc.
B. CALIDAD DEL AIRE COMPRIMIDO
El aire comprimido es hoy día considerado como una fuente natural de energía en
todas las industrias. Sus muchas ventajas, como seguridad, flexibilidad, simplicidad,
etc., están continuamente resultando en nuevas aplicaciones. El uso del aire
comprimido también aumenta con la lucha de las industrias para mayor
automatización y racionalización
La utilización en aumento de procesos más avanzados y d maquinaria más
sofisticada, unido a la constante lucha hacía la economía en el aire comprimido, ha
resultado también en demandas crecientes para una calidad más elevada de aire
comprimido.
El aire aspirado por una compresora, sin embargo, contiene ciertos componentes
que, por diversas razones, son indeseables para ciertas aplicaciones de aire
comprimido.

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Los componentes más frecuentes son:
- Humedad llevada por aire.
- Aceite llevado a la etapa siguiente del compresor.
- Partículas de polvo de la toma del compresor o del sistema de aire
comprimido.
- Gases aspirados por el compresor.
- Bacterias y virus.
B.1. Humedad.
El aire atmosférico contiene cierta proporción de hume dad, ésta es mayor o menor
según el país, la localidad, las condiciones climatológicas y estaciones del año.
Por ejemplo en primavera y otoño, la humedad en el aire se hace más notorio, ya
que en virtud de las temperaturas relativamente altas de la noche, se tiene
amaneceres con el elevado índice de humedad; de igual manera la humedad
constituye un problema mucho más serio en los climas húmedos que en los secos.
La condición del aire para retener agua vaporizada está relacionada con la
temperatura y la presión, pero principalmente con la primera, admitiendo más vapor
de agua cuando aumenta su temperatura.
En el sistema de aire comprimido el aire aspirado por el compresor ingresa a la
presión y temperatura ambiente con su respectiva humedad relativa. Esto se
comprime a una presión más alta que la atmosférica; este cicloide compresión tiene
como consecuencia la elevación de la temperatura y como consecuencia un
calentamiento del aire hasta un grado tal que toda la humedad contenida en el aire
pasará al estado gaseoso; este aire comprimido caliente que descarga el compresor
y que lleva vapor de agua, al irse enfriando por radiación y convección en el
depósito y tuberías de distribución, y descender su temperatura hasta igualar la
temperatura ambiente, condensará la mayor parte de este vapor en forma de gotas
de agua, las que serán arrastradas por el mismo flujo hacia los lugares de
utilización, "también el aceite que se emplea para la lubricación de los cilindros
ingrese a la línea.
Guando la presión parcial de vapor de agua es menor que la de saturación, el
volumen no está saturado y puede todavía absorber humedad.

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Humedad Absoluta: Es el peso del vapor de agua, expresada en Kg., existente en
un Kg de aire seco.
0.625 =
𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜
= 0.625
𝑃𝑎
𝑃𝑏
𝑊 = 0.625
𝑃𝑎
(𝑃−𝑃𝑎)
(1)
𝑃𝑏 = 𝑃 − 𝑃𝑎
Donde:
W : humedad absoluta en kg de vapor de agua por kg de aire seco.
Pa: presión parcial del vapor de agua.
P : presión total del sistema.
Pb: presión parcial del aire seco.
Humedad de saturación: Es el máximo peso de vapor de agua que admite un kg
de aire seco a una determinada temperatura y presión. Su valor se determina
utilizando la ecuación (2) y la presión parcial del vapor de agua por la presión de
vapor de la misma a la temperatura y presión consideradas. Así:
𝑊𝑠 = 0625
𝑃𝑎
(𝑃−𝑃𝑎)
(3)
Donde:
Ws: humedad de saturación en kg de vapor de agua por kg de aire seco.
Pa: presión del vapor de agua a la temperatura considerada, leída en la tabla
correspondiente.
P: presión total del sistema en las unidades de Pa.
Ejemplo (1).
Calcular la humedad de saturación del aire a 5 atm efectivas y 32°C.
Usamos la Ecc. (3) y la tabla N° 2, hallamos las presiones de vapor de agua
correspondiente a 32°C.
Pa = 35.66.mmHg
Como la presión del sistema es de 5atm efectivas, corresponderá a 6atm absolutas,
con lo que:
6 x 760mm Hg = 4560mmHg
Reemplazando valores en la ECC. (3)

8
𝑊𝑠 =
35.66
(45560 − 35.66)
= 4.926 𝑥 10−3
𝑘𝑔

9
— 100
— 98
— 96
— 94
— 92
— 90
— 88
— 86
— 84
— 82
— 80
— 78
— 76
— 74
— 72
— 60
— 68
— 66
— 64
— 62
— 60
— 59
— 58
— 57
— 56
— 55
— 54
— 53
— 52
— 51
— 50
— 49
— 48
— 47
— 46
— 45
— 44
— 41
— 42
— 41
0,0000099
0,000015
0,000022
0,000033
0,000018
0,000070
0,00010
0,00014
0.00020
0,00029
0,00040
0,00056
0,00077
0,00105
0,00143
0,00194
0,00261
0,00349
0,00464
0,00614
0,00808
0,00933
0,0106
0,0122
0,0138
0,0144
0,0178
0,0204
0,0230
0,0262
0,0295
0,0337
0,0378
0,0430
0,0481
0,0540
0,0609
0,0679
0,0768
0,0859
-4
-3
-2
-1
-0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
3,280
3,590
3,880
4,125
4,579
4,926
5,294
5,685
6,101
6,543
7,013
7,513
8,015
8,609
9,209
9,844
10,518
11,231
11.987
12,788
13.634
14,530
15,477
16,477
17,535
18,650
9.827
21,068
22.377
23,756
25,209
26,739
28,349
30,043
31,824
33,695
35,663
37,729
39,898
42,175
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
254,6
265,7
277,2
289,1
301,4
314,1
327,3
341,0
355,1
369,7
384,9
400.6
416.8
433.6
450.9
468.7
487.1
506,1
525,76
546,05
566.99
588.60
610.90
633,90
657,62
682.07
707,27
733,24
760,00
787,57
815,86
845.12
875.06
906.07
937,92
970.60
1004,42
1038,92
1074,56
1111.20
— 40
— 39
— 38
— 37
— 36
— 35
— 34
— 33
— 32
— 31
— 30
— 29
— 28
— 27
— 26
— 25
— 24
— 23
— 22
— 21
— 20
— 19
— 18
— 17
— 16
— 15
— 14
— 13
— 12
— 11
— 10
— 9
— 8
— 7
— 6
— 5
0,0966
0,1080
0,1309
0,1360
0,1507
0,1700
0,1873
0,2100
0.2318
0,2580
0,2859
0.3159
0,351
0,390
0,430
0,480
0,526
0,584
0,640
0.710
0.776
0,860
0,939
1.035
1,132
1,245
1.361
1,499
1,632
1.795
1,960
2.140
2,326
2.550
2.765
3,100
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
44,563
47,067
49,692
52,442
55,324
58,34
61,50
64,80
68,26
71,88
75,65
79,60
83,71
88.02
92,51
97,50
102,09
107,30
112,51
118.04
123,80
129,82
136.08
142,60
149,38
156,43
163,77
171.38
179,31
187,54
196,09
204,96
214,17
223,73
233,7
243,9
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
1148,74
1187,42
1227.25
1267.98
1309.94
1352,95
1397,18
1442,63
1489,14
1536,80
1586,01
1636.36
1687,81
1740.93
1795.12
1850.83
1907,83
1966,35
2026,16
2087,42
2150,42
2214,64
2280,76
2347,36
2416,34
2488,16
2560,67
2634.84
2614.84
2710,92
2788.44
2867,48
2948.80
3031,64
3116,76
3203,10
3292,32
3476,24
3570.48

10
TABLA N° 3. HUMEDALES DE SATURACIÓN
Gramos de vapor de agua por kg de aire seco
Presión total = 8 ata
T 8 6 4 2
-5
-4
-3
-2
-1
0
0,00095
0,00345
0,01106
0.03237
0,08813
0,21935
0,00108
0,00387
0,01238
0,03596
0,09623
0,23842
0,00125
0,00440
0,01393
0,03996
0,10607
0,26140
0,00141
0,00492
0,01544
0,04406
0,11601
0,28345
0,00147
o,oo5
0.01741
0.04918
0,12759
0,31781
0,00182
0,00624
0,01919
0,05390
0,13948
0,33627
0,00209
0,00695
0,02151
0,05984
0,15363
0,36807
0,00235
0.00786
0,02375
0,06558
0,16727
0.39782
0,0026
0.0088
0,0264
0,07276
0,1839
0.4332
T 1 2 3 4 5 6 7 8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
0,46955
0.94505
1,80195
3.27807
5,72094
9 62569
15,69207
24.90379
38,64300
58,97263
89,00001
133,74465
202,08291
311,38317
501,29504
886.38830
2000.15796
.................
..................
0,50516
1,01032
1,91689
3,47187
6,03584
10,15336
16,45222
26.03617
40,33467
61.47311
92,70092
139,32492
210,73831
323,71984
527,77356
946,76379
2236,43604
.................
..................
0,54293
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.................
..................
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.................
..................
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.................
..................
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.................
..................
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.................
..................
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.................
..................
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.................
..................
T 8 6 4 2
-5
-4
-3
-2
-1
0
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11
T 1 2 3 4 5 6 7 8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
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0,83990
1,60122
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.....................
.....................
0,44899
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.....................
.....................
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125,74809
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6403,31055
.....................
.....................
0,51823
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1.92484
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9.91943
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130,87167
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810,28210
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8706,43752
.....................
.....................
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16,77155
26.31431
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61,09882
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204,08908
311,65576
495,93823
861,90442
1864,57763
.....................
.....................
.....................
0,59651
1,16693
2,17128
3,86521
6.61649
10.94009
17.56304
27,49332
42,16608
63,63411
95,12777
141,77114
12,70535
325,49017
521,51928
918,65515
2067,49756
.....................
.....................
.....................
0,63941
1.24429
2.30457
4,08549
6,96740
11.48378
18,38737
28,71749
43,96717
66,26853
99,00306
147,57391
221,68209
340,30181
316,32019
981,29162
2309,53125
.....................
.....................
.....................
0,68503
1,32623
2,44499
4,31 665
7,33546
12.05300
19,24481
29,98579
45,83053
69,00526
103,02311
153,61404
231,111395
356,19952
578,15686
1050.23144
2608.69873
.....................
.....................
.....................
0,73361
1,41287
2,39252
4.55916
7,71893
12.64600
20,13733
31,30927
47,76763
7 1,84876
107,23072
159,92504
240.98477
372.79138
609,57849
1127,00000
2982,78365
.....................
.....................
.....................

12
TABLA N° 3. HUMEDALES DE SATURACIÓN
Gramos de vapor de agua por kg de aire seco
T 8 6 4 2
764
762
354
306
577
819
0,00865
0,03098
0,09912
0,28786
0,77068
1,91256
0.01000
0,03525
0,11150
0.31986
0.84958
2,09736
0,01131
0,03943
0,12355
0,35268
0,92932
2,27484
0,01180
0,04426
0,13938
0,39372
1,02224
2,55159
0,01459
0,04992
0.15357
0.43143
1.11766
2,70039
0.01672
0,05566
0,1.7219
0,47909
1,23121
2,95682
0.01885
0.06296
0,1900-7
0,52507
1,34068
3,19689
0,02147
0,07042
0,21156
0,58255
1,47491
3,48274
0.024
0.079
0,234
0.636
1,602.
3,776
T 1 2 3 4 5 6 7 8 9
532
155
256
741
162
396
156
197
112
172
-
-
-
58
80
48
18
16
43
31
62
4,06436
8.17538
15.67268
28,90244
51,79975
51.68679
161,46575
294,41912
150,11804
1590,03955
......................
......................
......................
-979,69189
-856.42077
-785.87585
-741.50866
-711,91113
-691,22149
-676.43969
4.37012
8,74299
16,68828
30,67363
54,85254
96,67291
171,12307
313,84210
639,27661
1830,13696
......................
......................
......................
963.53015
-847.66650
-780.48230
-738.00830
-709.50378
-639.57409
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4,69532
9,34455
17,76261
32,54341
58,07019
102,30638
181,38992
334,87976
694,41784
2139,42676
......................
......................
......................
-948,49646
-839.31945
-775.39721
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18.89972
34,51795
61,47682
108,25453
192,37484
357,69580
756.60363
2552,58496
......................
......................
......................
-934.34436
-831.43103
-770,49047
-731,42334
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5,41011
10,66220
20,10201
36,60366
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114,55374
204.09710
382,47882
827,61255
3131,79492
......................
......................
......................
-921.30029
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5,80235
11,38045
21,37370
38,80530
63,86819
121,23136
216.63757
409,44647
908,80175
4001.73145
......................
......................
......................
-908,85913
-929,77722
-761.29077
-725,33252
-700,70996
-683,26892
-670.56213
6,22017
12,14292
22,71823
41,12972
72,88478
128,34088
230,05566
438,8524!
1002,40307
5452,70509
......................
......................
......................
-896,97924
-809,97485
-757,00732
-722,44128
-698.6S945
-681,81799
-669,49255
6,66533
12,95080
24,13914
43,58406
77,11386
135,87936 .
244,44955
471,24542
1111.99438
835631252
......................
......................
......................
-885,94653
-803,52734
-752.89990
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-680,40869
-668,43937
7,1379
13,806
25,640
46,1 74
81,604
143,893
259,913
507,023S
1241,8282
......................
......................
......................
......................
-875,544
-797,314
-748.9349
-716,9809
-694,8570
-679.0452
-667,4290
T 8 6 4 2 0
39
44
54
39
72
70
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0,04110
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0,05621
0,14583
0,36323
0,00208
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0.02193
0,06 160
0,15942
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0.07495
0,19117
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0.21027
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0.2284
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13
T 1 2 3 4 5 6 7 8 9
20
19
13
8
1
2
6
5
5
4
4
4
3
9
10
10
17
0,57739
1,15492
2,191 69
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6,90767
11,63092
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46,52709
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108,24485
164,48336
253,07312
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1382,05762
5246,44141
.....................
.....................
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17 S,57049
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1510,56103
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.....................
.....................
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.....................
.....................
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1832,51733
.....................
.....................
.....................
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55,28257
84,27470
127,88638
194,95254
303,03942
491,91748
881,31164
2041,01929
.....................
.....................
.....................
0,82234
1,60071
2,96616
5,26264
8,98680
14.84304
23,84304
37.41525
57.69252
87.87300
133,34399
203,51132
317,27594
518,44214
475,70709
2294,05615
.....................
.....................
.....................
0.88105
1.70619
3.14709
5,56099
9,46317
15.58286
24,96365
39.09073
60,19007
91.62052
139,02697
212,47219
332,37542
547,39087
1011,55761
2604,97705
.....................
.....................
.....................
0.94353
1,81772
3.33760
5,87406
9.95959
16,35400
26.13246
40,84121
62,79113
95.52459
144,99871
221.89218
348,33490
578,14660
1087,86670
2999.09326
.....................
.....................
.....................
1,0079
1,9355
3,538
6.2025
10,4810
17.1491
27.350
42.667'
65,4978.
99.5928
151,18781
231,7958
365,284
611,3248
1174,608
3518,49903
.....................
.....................
.....................
Esto nos indica que en dichas condiciones de temperatura y presión, el aire
podrá contener hasta un máximo de 4.92 gramos de vapor de agua por cada
Kg de aire seco.
En ejemplo (2) Utilizando las tablas de humedad de saturación, calcular la
cantidad de vapor de agua del aire a 6 atm efectivas a 30 °C.
Solución:
En la tabla N° 3 procedemos a encontrar 7 atm absolutas, la cifra 3 en la
columna de la izquierda y la cifra “0” (cero) en las que encabezan la zona de
las temperaturas superiores a 0°. Encontramos la cantidad de 3.74918 gr. por
kilogramos, que simplificando resulta: 3.75 gr/Kg de vapor de agua.
Humedad relativa.- Es la relación existente entre la humedad absoluta (W), y
la humedad máxima que tal sistema podría contener o sea la humedad de
saturación Ws. Es representado por Wr.
𝑊𝑟 =
𝑊
𝑊𝑠
𝑥100%
Un resultado de Wr = 100 $ nos indica que el ambiente está saturado, es decir:
W = Ws.

14
Un resultado de Wr - 0 % indica que se trata de un ambiente totalmente exento
de humedad.
Ejemplo (3). Calcular la humedad relativa del aire a 50°C 7 atm y-suponiendo
que la humedad absoluta del aire en el sistema considerado fuera 6.22 gr/kg de
aire seco.
Solución:
Humedad de saturación - 9.62569 gr/kg - 9.63 gr/kg
𝑊𝑟 =
6.22
9.63
𝑥100% = 64.6%
En dichas condiciones el aire 9-63 - 6.22 - 3'.41 gr de vapor de agua por Kg de
aire seco.
Punto de rocío.- Es el grado de humedad de un aire ambiente o comprimido.
El punto de rocío determina una temperatura, t, a la cual el aire llega al punto
de saturación; o sea que el aire se convierte en aire saturado.
No se producirá condensaciones, si la temperatura del aire se mantiene por
encima del punto de rocío.
Puntos de rocío muy bajos indican aire muy seco y por lo tanto de gran calidad;
puntos de rocío elevados suponen aire con altas humedades relativas.
De donde se deduce, para el aire con humedad relativa:
a. Inferiores a 100% (aire seco) el punto de rocío será siempre inferior a la
temperatura real del ambiente considerado.
b. Igual a 100% (aire saturado), el punto de rocío coincidirá con el de la
temperatura real del ambiente considerado
c. Igual a 100% pero conteniendo fase líquida en suspención (nieblas), el
punto de rocío será superior al de la temperatura real del ambiente
considerado.
El punto de rocío puede calcularse a partir de datos psicrométricos tales como:
- Humedad relativa y temperatura ambiente.
- Humedad- relativa y humedad de saturación.
- Humedad absoluta.

15
Habitualmente, el punto de rocío se determina utilizando tablas, o diagramas
psicrométricos. Asimismo, existen medidores de punto de rocío, que
proporciona la lectura directa del mismo. O en caso contrario se utilizan las
fórmulas (1), ( 3) y (4) .
Ejemplo (4) Calcular el punto de rocío de un ambiente a 28°C y 60% de
humedad relativa a la presión atmosférica.
Solución:
𝑊𝑠 = 0.625
𝑃𝑎
(𝑃 − 𝑃𝑎)
= 0.625
28.349
760 − 28.349
= 0.0242
Ws = 0.242Kg de vapor de agua por kg de aire seco.
𝑊 =
60𝑥0.0242
100
= 0.0145𝑘𝑔
𝑃𝑎 =
0.0145𝑥760
0.625 + 0.145
= 17.2322 𝑚𝑚𝐻𝑔
En la tabla N° 2 éste valor se busca entre 19°C y 20°C por lo que se concluye: .
19°C ------------------------- 16.4770 mm.Hg
N °C ------------------------- 17.2322 mm Hg
20°C ------------------------- 17.5350 mm Kg
𝑥 =
1°𝐶 𝑥 0.7552 𝑚𝑚𝐻𝑔
1.058𝑚𝑚𝐻𝑔
0.713799°𝐶
19°C + 0 .713799°C = 19.713799°C
El punto de rocío deseado es a 19.71°C
Secado del aire comprimido y procedimientos de depuración
Como el aire atmosférico contiene humedad en forma de vapor de agua y
según las condiciones que actúa este vapor puede o no condensarse en forma
de gotas líquidas. En los procesos de compresión, éste aire pasará totalmente
a través del ciclo de compresión e irá a condensarse, por enfriamiento
ambiental en las conducciones y puestos de utilización; esto porque la

16
compresión del aire sufre una elevación de temperatura que es función de la
relación de compresión y un aumento de presión.
El aire atmosférico que va a ser comprimido no podrá saturarse en las cámaras
de compresión, por estar éstas a temperaturas altas, y no habrá condensación
en el desarrollo de la compresión.
El aire comprimido una vez que sale del compresor un camino, depósito,
tuberías, utilización con temperaturas que oscilan entre 125°C y 180°C; hay un
cambio continuo de calorías con el medio ambiente donde la temperatura del
aire comprimido desciende hasta un valor próximo a la temperatura ambiente;
aquí es, que al enfriarse se produce las condensaciones en forma de gotas de
agua que son conducidas por el flujo del aire en su recorrido de utilización.
Para que en una instalación de aire comprimido no aparezca ninguna cantidad
de agua el aire comprimido antes de ser distribuido a la red, debe haberse
secado hasta un punto de rocío que sea inferior a la temperatura del aire
ambiente donde se utiliza.
Para la deshumectación del aire comprimido, industrial mente se dispone de
diversos métodos, dependiendo el empleo de cada uno de ellos de la calidad
que se desea obtener.
El tratamiento necesario para un funcionamiento eficiente y sin problemas de
un sistema de aire comprimido implica varias condiciones:
1. Prefiltrado del aire que va al compresor.
2. Separación del agua del aire después de salir ésta del compresor.
3. Separación del aceite del aire comprimido.
4. Secado.
5. Separación del agua -de la red principal en anillo y de las líneas derivadas.
6. Filtración en-cada línea,
7. Inyección de lubricante a cada línea.
De éstos, 1, 2 y 5 pueden considerarse esenciales.
Para reducir la temperatura y quitar la humedad se tienen los ENFRIADORES
INTERIORES que se instalan frecuentemente entre las etapas de un
compresor.
'Los POST ENFRIADORES, se instalan algunas veces a la salida de los
compresores para enfriar el aire a la temperatura deseada y quitarle la
humedad.

17
Para la evacuación del agua y de los condensados en general, que se produce
en una instalación de aire comprimido, es conveniente disponer de purgadores
automáticos.
Para su aplicación se distinguen dos casos:
 Purgadores automáticos de gran capacidad, adecuados para eliminar los
condensados (agua-aceite muy pastoso) que se originan en los
calderines y refrigeradores posteriores.
 Purgadores automáticos de línea, de menos capacidad que los
anteriores y que solo deben usarse en las redes ole distribución por ser
la mezcla agua-aceite más líquida y por tanto 'más en consonancia con
su construcción mecánica.
Daños que originan la humedad.- Las consecuencias que pueden originar la
humedad son:
1. Corrosión de las tuberías metálicas.
2. Entorpecimiento en los accionamientos neumáticos.
3. Errores de medición en los equipos de control.
4. Pintado, defectuoso de superficies debido a la proyección de gotas de
agua.
5. Degradación del poder lubricante de los aceites de engrase.
6. Oxidación de los órganos internos en los equipos receptores.
7. El agua se congela por expansión en el escape de las herramientas
neumáticas disminuyendo su rendimiento.
8. Al congelarse el agua en las tuberías disminuye su diámetro y las
consecuentes pérdidas de presión por fricción.
9. SI agua al congelarse disminuye el recorrido del pistón cualquier pieza
movible pudiendo llegar a parar la quina.
B.2. Contenido de aceite.
Cuando el aire es comprimido en un compresor lubricado, pequeñas
cantidades de aceite saldrán con el aire comprimido.
La cantidad de aceite que sale con el aire de compresoras lubricadas
modernas es relativamente baja y como mayor parte de este aceite es
separada en el enfriador posterior, la pequeña cantidad de aceite que aún está

18
en el aire es bastante aceitable para utilización del aire comprimido industrial
standard.
Sin embargo, para un número grande de aplicaciones de aire comprimido, no
se puede tolerar nada de aceite en el aire comprimido. Esto es principalmente
donde el aire comprimido es utilizado para bombeo, en vez de una fuente de
energía. Donde el aire comprimido entra en contacto con diversos productos en
química, alimentación e industrias farmacéuticas, el aire debe ser
absolutamente exento de aceite.
Si no se requiere aceite en el aire comprimido, lo obvio es, por su puesto, .no
añadir aceite en primer lugar. Aquí es donde las compresoras, exentas de aire
comprimido entran en acción.
Hoy en día, se utilizan tres tipos de compresoras exentas de aceite:
 Compresoras dé pistón
 Compresoras de tomillo
 Compresoras turbo-.
En las compresoras de pistón exentas de aceite, los pistones son
suministrados con aros PTFE y consecuentemente no requiere de ningún
aceite lubricante. Estas compresoras son utilizadas para capacidades
pequeñas. Para capacidades medianas y grandes la compresora de tomillo
exenta de aceite es la más a menudo utilizada.
Un sistema de engranaje de tiempo permite que los motores operen, sin ningún
contacto, evitando por lo tanto la necesidad de aceite en la cámara de
compresión.
Un arreglo de sellado muy eficiente evita cualquier riesgo de que el aceite
lubricante desde los rodamientos, ingrese en la cámara de compresión.
Para, capacidades muy grandes, las compresoras turbo de diseños centrífugos
o axiales, son utilizadas. Estas compresoras también suministran aire exento
de aceite.
Es posible extraer una parte considerable del aceite en el aire, después de una
compresora lubricada, por medio de varios tipos de filtros de extracción de
aceite.

19
Daños que originan el aceite de lubricación.
 Pintado defectuoso de superficies debido a la proyección de gotas de
aceite.
 El aceite aumenta el riesgo de explosión en el tanque receptor debido a
la temperatura alta de descarga denlas compresoras y que puede llegar
a su punto de ignición.
 Provoca un desgaste prematuro da las .mangueras de conducción.
B.3. Contenido de polvo
En industrias donde compresores estacionarias son instaladas las
concentraciones de polvo usualmente se producen entre 10 y 500 mg/m3.
Los tres factores que deciden los problemas eventuales que las partículas
sólidas pueden crear son: su tamaño, concentración y dureza.
La muy pequeña cantidad de polvo aún en el aire no crea problemas en el
compresor y usualmente para la mayoría de los usos del aire comprimido.
Otras partículas sólidas pueden, sin embargo, unirse a la corriente de aire
cuando pasa a través de la red de distribución.
Cómo una regla general uno puede aceptar dimensiones de partículas basta un
tercio de la tolerancia más pequeña que tenga que pasar.
A continuación se muestran las limitaciones adecuadas en tamaños de
partículas, para obtener uso libre de problemas para algunas aplicaciones:
Motor de aire 20 um
Cilindros neumáticos/válv. 15 um
Pintura por rociado 10 um
Instrumentos neumáticos 5 um
Los filtros adecuados, de extracción de partículas lo tanto, deberán ser
instalados justo antes del punto estas aplicaciones.
Cuando el aire comprimido es usado para pintura en …. ciado, donde las
partículas sólidas entrarán en la capa final, el tamaño de las partículas no
deberán exceder el …. de la capa de pintura a fin de no interferir con el
acabado. El grosor de la capa de pintura, por lo tanto, decide el grado de
filtración.

20
Los filtros de aspiración convencional es, de un compresor deben retener las
partículas mayores de 5 a 10 micras.
El promedio de las partículas en cuanto a su tamaño tienden a incrementarse
en función de la concentración polvo. En la Tabla N°.4 se indican algunos
tamaños típicos de partículas aceptables.
Tabla N° 4. Valores típicos para tamaños de partículas aceptables
UTILIZACIÓN
Tamaño máximo aceptable de la
partícula en micras
40 10-25 3-5
1 o
menos
Aire de agitación - - R C
Aire de flotación - - R C
Motores de aire, velocidad normal R C - -
Motores de aire, alta velocidad - - R -
Máscaras de respiración - - - R
Limpieza de equipo electrónico - - R C
Limpieza de recipiente de alimentos - - - R
Limpieza de piezas de maquinaria - R - -
Procesos de alimentación, bebida y
tabaco
- - - R
Maquinaria en general R - - -
Instrumentos para medición
neumática
- - R -
Máquinas herramienta R C - -
Pistolas de pintura - - R C
Transporte neumático de productos
granaulados
- R C -
R: recomendado C: debe de tener en cuenta

21
B.4. Gases
La presencia de gases, vapores y humos en el aire pue den algunas veces
causar problemas en el compresor, cualquier equipo dependiente, la red de
trabajo o de aplicación.
Cuando por ejemplo, el aire comprimido es utilizado para respiración, es
importante ubicar la toma del compresor para evitar la toma de aire no
saludable (escape de motor diesel).
Las concentraciones máximas tolerable dependen de la naturaleza del gas, la
cantidad, la aplicación de aire comprimido y el Reglamento de Seguridad e
Higiene Minera.
Equipo de filtración especial con adsorbentes o reactores químicos pueden ser
usados para curar el problema.
B.5. Esterilidad.
Las aplicaciones tales como procesos farmacéuticos, empaquetaduras,
transporte y tratamiento de alimentos y bebidas requieren más que aire seco,
exento de aceite y libre de polvo. Las bacterias y virus pueden entrar en el
circuito de aire comprimido y pueden aun desarrollarse o multiplicarse en
ciertos puntos con circunstancias de crecimiento favorables y alcanzar niveles
inaceptables para las aplicaciones mencionadas.
Una manera de esterilizar el aire comprimido es mediante métodos de
esterilización que calienten el aire por encima de 180°C (temperatura en la cual
la mayoría de las bacterias y virus mueren) y luego re-enfriados a su tempe-
ratura normal.
Otra manera más simple es dejar que el aire pase a través de filtros estériles
con elementos especiales de fibra micro, donde todas las bacterias y virus
serán capturados.
1.4. VENTAJAS DEL USO DEL AIRE COMPRIMIDO
- Los costos no son superiores a los otros sistemas de energía.
- No implica riesgos graves ni peligro de accidentes.
- El escape de aire no es tóxico ni explosivo.
- Tiene gran capacidad de regulación y control.
- El aire no presenta riesgos de chispas ni de cargas electrostáticas.

22
- Los circuitos de aire no están expuestos a los golpes de ariete como los
hidráulicos.
- Las máquinas neumáticas son menos susceptibles a desperfectos por
humedad que las eléctricas.
- El mantenimiento de las instalaciones es de poco gasto y pueden
confiarse a personas normalmente entrenadas en instalaciones.
- El aire comprimido es fácilmente transportable, aun a largas distancias
por medio de tuberías, las cuales distribuyen la presión de trabajo
uniformemente hacia los puntos de consumo.
2. COMPRESORES
Los compresores son máquinas que aspiran el aire de medio ambiente y lo
comprimen hasta conferirle una presión superior reduciendo su volumen.
Los compresores se pueden clasificar en dos tipos básicos:
a. compresores de desplazamiento positivo:
- compresores de pistón alternativo
- compresores rotativos
b. compresores dinámicos:
- compresores radiales (centrífugos)
- compresores axiales
2.1. Compresor de pistón
Estos tinos de compresores son los más antiguos y conocidos entre los
compresores de desplazamiento positivo.
Estos compresores son semejantes a la bomba de bicicleta, en cuanto a que él
se confinan sucesivamente volúmenes de aire en un cilindro de espacio
cerrado y se comprimen a una presión más alta antes de descargarlos.
A los compresores de pistón también se les denomina compresores de aire
reciprocantes; en estos compresores, de compresión de aire se produce por el
movimiento reciprocarte, hacia adelante y hacia atrás, del émbolo o pistón del
compresor, accionado mediante un cigüeñal y una biela desde el eje motor del
motor de combustión interna.
El control del ciclo de compresión se efectúa mediante simples válvulas "check
” que permite el paso del aire en una sola dirección.

23
El movimiento del émbolo en alejamiento del extremo del cilindro, en el que se
encuentra la válvula, permite que se abra una válvula de succión y que pase
aire alienar el cilindro después, el movimiento hacia el extremo de la válvula, se
abre la válvula de descarga cuando la presión es suficientemente grande para
descargar el aire del cilindro para utilización o almacenaje.
Los tipos de compresores de pistón son: el compresor monofásico y bifásico.
Compresor monofásico.- Dispone de, una simple fase de compresión, se
compone de: cigüeñal, cruceta, vástago, un pistón y cilindro. Ver Fig. N° 1.
Fig. 1
Son utilizados para aplicaciones en donde el caudal sea limitado y en
condiciones de servicio intermitente.
En este tipo de compresor, la temperatura de salida del aire es alrededor de,
los 180°C con una posible variación de f 20°C. para su refrigeración, éste lleva
en la parte exterior aletas.
Compresor difásico.- Tienen la característica principal de que el aire es
comprimido en dos fases en la primera fase, se comprime basta 2 a 3 Kg/cm2 y
en la segunda fase se comprime hasta una presión de 8 Eg/cm2.
Estos .compresores poseen una refrigeración intermedia, entre los cilindros de
baja presión y alta presión. Ver Fig, N° 2. Los pistones y los cilindros pueden
estar dispuestos en V y en L, siendo de simple o doble efecto.

24
Fig. 2
Las partes principales de un compresor de pistón se ilustra en la Fig. N°. 3.
Fig. N° 3. Compresor estacionario de pistón de dos etapas de forma “L”
Donde:
1. Toma de aire del cilindro de baja presión.
2. Válvula de aspiración de baja presión con válvula de descarga.
3. Refrigerador intermedio refrigerado por aire con refrigerador posterior
integral.

25
4. Ventilador eléctrico del refrigerador intermedio.
5. Toma de aire del cilindro de alta presión.
6. Cajas de prensaestopas selladas con hierro fundido, libre de
mantenimiento
7. Salida de aire del cilindro de .alta presión.
8. loma de aire del refrigerador posterior.
9. Salida de aire del refrigerador posterior.
10.Panel de instrumentos situado en posición conveniente. Contiene
indicador de carga, manómetros para indicar la presión de trabajo,
presión del refrigerador intermedio y presión de aceite.
11.Válvula de regulación para la descarga en tres etapas.
12.El cigüeñal gira sobre rodillos SEP de trabajo pesado.
13.Piltro de aceite de suma eficiencia. No requiere cambio de aceite.
14.Bomba de aceite de rueda de engranaje suministra lubricación a presión
a todo el mecanismo de transmisión.
15.Cilindro de lubricación a presión.
Diámetro del cilindro para comprimir una cantidad, dada de aire.
El tamaño y número de cilindros está basado en la capacidad y presión de aire
deseado. El cilindro de baja presión, es el primero en ser determinado. Los
diámetros de los cilindros restantes, son referidos al cilindro de baja presión, de
modo que el trabajo en cada uno de ellos sea el mismo. La longitud de carrera
del pistón es la misma para todos.
Como ejemplo tomamos' el caso de una compresora de dos etapas:
Diámetro del cilindro de baja presión:
𝑉1 =
𝐴
144
𝑥
𝐿
12
=
0.7854 𝑑1
.2
. 𝐿
1728
𝑑1 = 47√
𝑉1
𝐿
; pulg. (5)
Diámetro del cilindro de alta presión:

26
Como, la carrera del pistón es la misma, la razón de los volúmenes de los
cilindros es proporcional a la razón de los cuadrados de los diámetros o la
razón inversa de las presiones.
𝑑2
2
𝑑1
2 =
𝑉2
𝑉1
=
1
𝑃1
𝑃 𝑎
=
1
𝑟
(6)
Para un compresor de dos etapas:
1
𝑟
=
1
(
𝑃2
𝑃 𝑎
)
1/2 = (
𝑃 𝑎
𝑃2
)
1/2
(7)
De las dos igualdades anteriores:
𝑑2
2
𝑑1
2 = (
𝑃 𝑎
𝑃2
)
1/2
𝑑2 = 𝑑1 (
𝑃 𝑎
𝑃2
)
1/4
(8)
El diámetro del cilindro de baja presión deberá ser corregido por la eficiencia
volumétrica, aumentando en una cantidad suficiente para corregir por el
espacio muerto, eficiencia volumétrica considerada en el cilindro de alta
presión.
El diámetro real es calculado con la siguiente relación matemática.
𝑋2
𝑑1
2 =
100%
𝐸𝑓𝑓.𝑣
𝑋 = 𝑑1√
100
𝐸𝑓𝑓.𝑣
(9)
Donde:
d1, d2 : Diámetro del cilindro de baja y alta presión.
X : Diámetro del cilindro de baja presión después de corregido por la Eff.
Volumétrica.
V1 : Volumen de aire libre tomado por el cilindro de baja presión, pie3.
V2 : Desplazamiento del pistón en pies cúbicos cilindro de alta presión.
A : Área del pistón del cilindro de baja presión, pulg.2
L : Longitud de carrera del pistón, pulg.
Pa : Presión atmosférica absoluta, lb/pulg2

27
P1, P2 : Presión de descarga del cilindro de baja presión y del cilindro de alta
presión, Lb/pulg
r : Relación de compresión
2.2. Compresor de pistón tipo laberinto
Este es un tipo especial de compresor que suministra, aire exento de aceite, de
desplazamiento positivo, que trabaja sin segmentos de pistón. Ver Fig. N° 4.
El sellado entre el pistón y el cilindro se logra con una serie de laberintos. Los
cilindros tienen una superficie estriada, y los pistones en su superficie llevan
mecanizada una rosca de afiladas crestas. Ver Fig. N° 5.
Las empaquetaduras de biela son también de tipo laberinto. Las fugas internas
son mayores que los diseños que emplean segmentos, de pistón, pero en
contrapartida no existen pérdidas por rozamiento en segmentos y
empaquetaduras.
El aire suministrado es de calidad extrema en cuanto a limpieza.
2.3. Compresor de diafragma
Este compresor suministra aire exento de aceite, es alternativo de
desplazamiento positivo, pero en vez de un pistón alternativo hay dentro del
cilindro una membrana o diafragma flexible. Este diafragma se puede activar
mecánicamente o hidráulicamente.
La Fig. N° 6 muestra el tipo de accionamiento mecánico donde una excéntrica
enchavetada al eje de accionamiento del .compresor, por medio de una biela,
da movimiento alternativo al diafragma de cuya sujeción se encargan dos
arandelas soporte.
En la Fig. N° 7 se muestra el accionamiento hidráulico, donde el diafragma se
mueve por una presión hidráulica alternativa en su parte inferior. Esta presión
hidráulica se genera por una bomba de pistón.
El pistón generador de presión es impulsado por una biela desde la cruceta.
Los compresores de diafragma accionados mecánicamente se fabrican
únicamente para pequeñas capacidades y presiones moderadas, además de
como de vacío.

28
Las unidades de accionamiento hidráulico son más apropiadas para la
producción de altas presiones.
2.4. Compresor de tornillo
Los compresores de tomillo son máquinas de desplazamiento positivo con una
determinada relación de compresión.
Fig. 4 Comprensor de laberinto de doble efecto

29
Fig. 5 Superficie de pistón laberinto
Fig. 6. Vista seccionada de un compresor de diafragma accionado
hidráulicamente

30
Fig. 7. Sección transversal de un compresor de diafragma accionado
mecánicamente.
La carencia de válvulas de aspiración e impulsión y la inexistencia de fuerzas
mecánicas desiquilibradoras, hacen que el compresor de tomillo pueda
funcionar a elevadas velocidades. En consecuencia combina una elevada
capacidad con reducidas dimensiones.
Para mantener el rendimiento del compresor en pequeñas capacidades se
necesitan velocidades de eje muy elevadas.
Sin embargo inyectando aceite en cámara de compresión se pueden utilizar
velocidades más reducidas.
El aceite inyectado cumple tres funciones:
- Cerrar las holguras internas.
- Enfriar el aire durante la compresión
- Lubricar los rotores.
La lubricación interna hace posible prescindir de los engranajes de
sincronización. El aceite inyectado se recupera y recircula después de la
compresión.
Esencialmente, el elemento compresor consiste en dos rotores entrelazados
encerrados dentro de un cuerpo herméticamente dividido en una zona de baja
presión y otra de alta presión. Los rotores mantenidos en su posición por
engranajes de sincronización, giran sin tocarse entre sí, ni tocar el cuerpo. Los
pequeños espacios que quedan entre ellos se cierran con aceite inyectado.

31
El rotor macho tiene cuatro lóbulos que cuando giran dentro de los seis canales
del rotor hembra, encierran y comprimen suavemente el aire que entra hasta
que los lóbulos estriados pasan la salida.
La compresión se produce con continuidad en todos los espacios de los
rotores.
El suministro de aire comprimido constante queda asegurado, haciendo que un
espacio entre, los rotores alcance la salida antes de que el espacio anterior se
haya vaciado por completo y haya terminado de pasar.
El rotor macho gira un 50% más rápido que el rotor hembra. La energía acciona
el rotor macho, sirviendo el rotor hembra principalmente como un miembro
rotativo de cierre.
El ciclo de compresión del compresor de tornillo consiste en:
- Aspiración del aire al espacio lobular a través de la lumbrera abierta de
entrada.
Fig. 8. Compresor de tornillo de una etapa
Partes principales:
1. Depósito de aire

32
2. Piltro terminal
3. Válvula de admisión
4. Separador de aceite
5. Depósito de aceite
6. Engranaje de sincronización
7. Válvula de retención
8. Rotores macho y hembra
9. Bombas de aceite
10.Filtros de aceite
11.Filtro de admisión de aire
12.Refrigerador de aceite
13.Ventilador de refrigeración
14.Cojinetes
- Al girar los rotores cierran la lumbrera de entrada y comienza la
comprensión del aire atrapado.
- La acción rotativa produce una compresión suave y progresiva hasta
llegar al borde de la lumbrera de salida.
- Sale enseguida, el aire comprimido y vuelve a cerrarse la lumbrera de
salida, lista para el próximo ciclo de compresión.
Las partes principales y principios de funcionamiento se especifican en la Fig.
N° 8.
2.5. Compresor - centrífugo
Se caracteriza por su flujo radial. El gas tiene su entrada por el centro de una
rueda giratoria, que está provista de aletas radiales, y que se conocen como
impulsores las cuales lanzan el gas hacia la periferia mediante la fuerza
centrífuga. Antes de ser guiado hasta el centro del siguiente impulsor, el gas
pasa por un difusor que transforma la energía cinética en presión.
La relación por etapa se determina en función del cambio de velocidad y la
densidad del gas.
Los compresores centrífugos por debajo de 4 bar de presión efectiva,
normalmente no se refrigeran. Las velocidades de funcionamiento son altas en
comparación con otros. La gama de 50,000 a 100,000 revoluciones por minuto

33
es normal en las industrias de aviación y espaciales donde la masa, es un
factor dominante. Las unidades centrífugas comerciales operan en su mayoría
a unas 20,000 RPM. La capacidad-mínima de un compresor centrífugo está
limitada principalmente por el flujo de la última etapa. Como límite práctico se
puede emplear.160 l/s.
2.6. Compresor axial
Se caracterizan porque el flujo sigue la dirección de su eje. El gas pasa
axialmente por el compresor por hileras alternadas de paletas estacionarias y
rotativas que comunican velocidades de paletas estacionarias y rotativas que
comunican velocidad y después presión al gas. La capacidad mínima de estos
compresores oscila alrededor de los 15 metros cúbicos por segundo.
La refrigeración entre etapas en los compresores axiales es dificultosa. Este es
uno de los factores que limitan la relación de presión de cada unidad.
Los compresores axiales, bebido a su pequeño diámetro funcionan, a mayores
velocidades que los centrífugos, para un mismo trabajo. Normalmente la
velocidad de aquellos sobrepasa a la de éstos en un 25%. Estos compresores
se utilizan sobre, todo en aplicaciones donde es necesario un caudal constante
y presiones moderadas.
Los compresores axiales se ajustan mejor al suministro de plantas que
precisen grandes capacidades constantemente. Normalmente se utilizan para
capacidades superior a 65 metros cúbicos por segundo y presiones efectivas
de 14 bar.
3. DEPOSITOS DE AIRE COMPRIMIDO
Los depósitos de aire comprimido se construyen en forma de cuerpos
cilíndricos de paredes delgadas. La tensión del material bajo la presión interna
se puede considerar igualmente distribuida por el espesor del material.
Para determinar la tensión circunferencial se aplica la fórmula de Barlow:
𝑃 =
2𝑆.𝑡
𝐷
=
𝑆.𝑡
𝑅
(10)

34
Donde:
P : Presión interna máxima admisible
S : Coeficiente de trabajo del material
t : Espesor del material
D ; Diámetro exterior del cilindro
R : Radio del cilindro.
La presión máxima interna admisible es compatible con la tensión máxima
admisible de trabajo del material.
En la práctica, se recomienda basar la tensión máxima admisible del material
en el punto superior de fluencia un factor de seguridad:
𝑇𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 =
𝑙í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑒𝑟
𝑓
(11)
El factor de seguridad f, debe ser del orden de 2, teniendo otros valores según
normas establecidas.
Para determinar el espesor de la pared teniendo en cuenta la corrosión se
utiliza la siguiente relación matemática:
𝑡(min) =
𝑅𝑃
𝑆−0.5𝑃
+ 𝑒 (12)
Donde:
S : Tensión máxima admisible del material
e : Sumando adicional por corrosión 0.03 pulg.
Toda instalación de aire comprimido debe disponer normalmente de uno o más
depósitos a presión entre el compresor y la red de distribución; colocándose lo
más cerca posible del compresor para que el tubo de descarga sea corto, y
elimine los efectos de pulsación.
La capacidad útil de un depósito es el volumen de aire libre que puede
extraerse de él en el intervalo de presiones necesario o admisible, y la

35
dimensión se establece según la capacidad del compresor, sistema de
regulación, presión de trabajo, y variaciones estimadas en el consumo de aire.
SI tamaño del depósito debe ser proporcional a la capacidad requerida.
Para una demanda constante, el volumen del depósito no tiene que ser mayor
que el suministrado por el compresor, a presión de trabajo, ya que el depósito
solo actuará como estabilizador de la presión. Si el consumo es variable el
depósito debe tener un margen de capacidad con respecto al volumen
suministrado por el compresor a fin de ajustarla demanda y eliminar las
fluctuaciones de presión.
Para demandas constantes, el tamaño teórico del depósito necesario es:
𝑉𝑅 =
𝐶𝑜 𝑥 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓é𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎
(13)
Donde:
Co: Suministro del compresor de aire libre, cfm, 1/min.
VR: Volumen del depósito.
Si la demanda es constante y sin fluctuaciones, el tamaño no ha de ajustarse al
suministro del compresor, porque en tales circunstancias la misión del depósito
es sólo para eliminar las fluctuaciones de presión.
Si la demanda es variable, se necesita un depósito de mayor volumen para
evitar las citadas fluctuaciones de presión. La determinación de un tamaño
adecuado es bastante arbitrario en aplicaciones generales y suele tomarse del
orden de tres veces el tamaño mínimo (o sea el triple del valor VR calculado
por el suministro de compresor).
El tamaño óptimo del depósito también dependerá de presión de trabajo,
tendiendo a .ser mayor para presiones bajas y viceversa.
Para trabajos cíclicos, se requieren cálculos especiales de capacidad, del
depósito.
La capacidad útil de un depósito es el volumen de aire libre que se extrae del
mismo para la caída de presión admisible y se determina por:
𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 ú𝑡𝑖𝑙 =
𝑉𝑅𝑥𝑃
𝑃𝑎
(14)

36
Donde:
P: Caída de presión admisible: P = (P1 - P2), P1, presión inicial del
depósito, P2 presión de tracto máximo admisible.
Pa: Presión atmosférica.
Ejemplo (5).- Se tiene un depósito cuyo volumen es 100 p cúbicos y contiene
aire a 100 psig., la presión no debe disminuir de 80 psig. ¿Cuál
será la capacidad útil? si las instalaciones se encuentran al nivel
de mar.
Solución:
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 ú𝑡𝑖𝑙 =
100. (100 − 80)
14.7
= 136 𝑝𝑖𝑒𝑠3
Los depósitos deben llevar los siguientes accesorios:
- Válvula de seguridad que permita la evacuación total de caudal.
- Manímetro .
- Grifo de purga o válvula automática en su fondo que pe mita la
evacuación del agua condensada y el aceite.
- Racor de toma del sistema de, regulación del compresor.
- Agujero de limpieza.
3.1. Funciones de los depósitos
El depósito del aire comprimido sirve para:
- Equilibrar las pulsaciones de aire procedentes del compresor.
- Almacenar el aire comprimido necesario para atender de mandas puntas
que excedan de la capacidad del compresor.
- Incrementar la refrigeración y recoger posibles residuo de condensado y
aceite.
- Igualar las variaciones de presión en la red de aire.
- Actuar de distanciador de los periodos de regulación; carga-vacío o
carga-parada.
- Evitar ciclos de carga y descarga en el compresor demasiado cortos.

38
4. ETAPAS DE UN COMPRESOR
Los compresores de desplazamiento positivo pueden ser de doble efecto
(compresores de pistón), y la compresión - se realiza en ambos lados de los
cilindros.
Como el trabajo de compresión aumenta a medida que se eleva la temperatura;
con objeto de limitar la temperatura y mejorar el rendimiento de la compresión
normalmente se realiza en dos etapas, tanto en los compresores de pistón y
tomillo, existiendo entre etapas una refrigeración adecuada.
La compresión multietápica incrementa el rendimiento volumétrico, a la vez que
la relación de compresión sobre la primera etapa disminuye.
La refrigeración intermedia, es perfecta cuando la temperatura del aire a la
salida del refrigerador posterior es igual a la temperatura del aire en la
aspiración. Cuando la refrigeración intermedia es perfecta, el consumo de
potencia mínima se consigue si las relaciones de compresión en todas las
etapas son iguales.
Al incrementarse el número de etapas de comprensión, es mayor la
aproximación a la isotérmica.
Por una parte el rendimiento de la compresión se incrementa, pero por otra el
compresor se hace más costoso y complicado.
Para cada nivel de presión habrá un número de etapas óptimas, dependiendo
en la práctica de la utilización que se dará al compresor.
Los compresores de acuerdo al número de etapas pueden ser de simple etapa,
para presiones y altitudes bajas; y de doble etapa o múltiples etapas, para
presiones mayores y grandes altitudes.
4.1. Ventajas de los compresores de múltiples etapas
- Reduce la temperatura de compresión.
- Reduce la potencia del compresor.
- Elimina parcialmente el ingreso de la humedad a la línea de utilización.
- Aumenta el rendimiento por la disminución de las pérdidas de presión en
las válvulas y tuberías de refrigeración.
- Aumenta la eficiencia volumétrica por la reducción de las pérdidas por
expansión.

39
- Reduce la máxima carga sobre el pistón bajo los cuales puede
encontrase un compresor de simple etapa de igual desplazamiento.
5. RENDIMIENTO DE LOS COMPRESORES
5.1. Rendimiento de comprensión
Es la relación entre el trabajo teóricamente necesario para comprimir una
determinada cantidad de aire a un volumen dado y el trabajo que realiza el
compresor.
5.2. Rendimiento mecánico
Es la relación entre la potencia indicada y la potencia en el eje.
𝑟𝑚 = 𝐸𝑓𝑓. 𝑚𝑒𝑐. =
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑜 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑜 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙
=
𝑃𝑇
𝑃𝑅
𝑋100% (15)
5.3. Rendimiento adiabático
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑖𝑎𝑏á𝑡𝑖𝑐𝑜 =
𝑊𝑡𝑎
𝑊𝑟𝑎
(16)
Donde:
Wta : Potencia adiabática teórica de comprensión
Wra : Potencia real absorbida
5.4. Rendimiento isotérmico
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑠𝑜𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑜 =
𝑊𝑡𝑖
𝑊𝑟𝑎
(17)
Donde:
Wti: Potencia isotérmica teórica de comprensión a temperatura constante.
5.5. Rendimiento volumétrico
Es la relación entre el caudal aspirado y el volumen desplazado.
Rv = Eff.v

40
𝐸𝑓𝑓. 𝑣. =
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎
𝐷𝑒𝑠𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 é𝑚𝑏𝑜𝑙𝑜
𝐸𝑓𝑓. 𝑣 =
𝑉1
𝑉 𝐷
(18)
𝑉𝐷 = 𝐴 𝑥 𝐿 𝑥 𝑁° 𝑅𝑃𝑀 (19
Donde:
A: Área del pistón
L: Longitud de carrera dentro del cilindro
N° RPM: Número de revoluciones por minuto.
VD: Volumen desplazado
𝑒𝐹𝐹. 𝑉 = 1 + 𝐶 − 𝐶 (
𝑃2
𝑃1
)
1/𝑛
(20)
Donde:
c : Espacio muerto en %
P1: Presión absoluta inicial
P2: Presión absoluta final
𝐸𝑓𝑓. 𝑣 = Ω {1 − 𝜖 [(
𝑝2
𝑝1
)
1/𝑛
− 1]} (21)
Donde:
Ω : Factor que depende de las pérdidas en las válvulas y el calentamiento en
la aspiración, varía con la r elación de comprensión, pudiéndose tomar
como 0.96.
: Volumen muerto relativo, para los compresores normales varía de 0.6 a
0.12.
6. EFECTOS DE LA ALTURA
Los compresores trabajan con aire que toman de la atmósfera circundante para
su primera etapa de comprensión, al nivel del mar y a condiciones normales,
tienen un volumen dado de aire a la presión de 1.03323 kg/cm2 (14.6959 psi),
pero la presión con la altitud cambia.
La eficiencia volumétrica, expresado en términos de aire libre, es la misma a
cualquier altura, porque el desplazamiento del pistón para un tamaño dado no

41
cambia. Pero cuando se expresa en términos de aire comprimido sí decrece
con el aumento de la altura.
Los efectos que se consideran desfavorables con relación a la altura en base al
nivel de mar son:
a. Disminución de la capacidad.
b. La potencia requerida por unidad de volumen de aire comprimido
disminuye.
6.1. Factor para compensar la altura
Si la comprensión fuera isotérmica: PV= K
VP1= V1(P + P1) VP2= V2(P + P2)
𝑉1 =
𝑉𝑃1
( 𝑃+𝑃1)
(I) 𝑉2 =
𝑉𝑃2
( 𝑃+𝑃2)
(II)
V1 > V2
V1 = FV2 𝐹 =
𝑉1
𝑉2
(III)
Reemplazando las ecuaciones (I) y (II) en (III)
𝐹 =
𝑃1( 𝑃+𝑃2)
𝑃2( 𝑃+𝑃1)
(22)
Si la comprensión fuera adiabática: PVn = k
𝐹 = (
𝑃1( 𝑃+𝑃2)
𝑃2( 𝑃+𝑃1)
)
1/𝑛
(23)
Donde:
V: Volumen de aire aspirado.
P1: Presión atmosférica al nivel del mar.

42
P2: Presión atmosférica a una altura h.
V1: Volumen de aire comprimido al nivel del mar.
V2: Volumen de aire comprimido a la presión P .
P: Presión manométrica de aire comprimido entregado
F :Factor de corrección para compensar la altura.
6.2. Influencia de la altura en el rendimiento de herramientas de percusión
La presión y temperaturas ambientales disminuyen con la altitud. Estos
cambios afectan a la relación de compresión de los compresores y
herramientas y por lo tanto a su caudal y potencia.
En la práctica el rendimiento de una perforadora depende solamente de la
presión efectiva. Para mantener una presión efectiva suficiente se necesita una
masa de aire determinada.
La masa de aire suministrada por el compresor está en función del aire libre
suministrado y de la densidad de la atmósfera. Como la densidad disminuye
con la altitud, la capacidad expresada en Kg/s disminuye también.
Para poder mantener constante la masa de aire requerida por la perforadora, al
aumentar la altitud hay que aumentar el tamaño del compresor.
Para una somera estimación se puede utilizar la siguiente relación:
𝐵
𝐵𝑜
= (
𝑄
𝑄𝑜
)
1.2
Donde:
B : Rendimiento actual
Bo: Rendimiento con suministro .de aire nominal
Q : Suministro de aire actual
Qo: Suministro de aire nominal
La fórmula (24) , esta relacionada con el diagrama N°8
6 .INFLUENCIA DE LA ALTURA EN LOS MOTORES DE COMBUSTION

43
Una disminución en la presión ambiental o un aumento en la temperatura o en
la humedad relativa, reducirá el peso del oxígeno disponible para la combustión
interna en el cilindro.
La magnitud de la reducción depende del tipo de motor y aspiración.
El factor de reducción para los motores de aspiración natural es
aproximadamente:
Diagrama N° 8. Rendimiento de una perforadora con suministro insuficiente de
aire.
r - (PA - PH)/<Po - PH).(To/TA)1/2 (25).
Donde:
r : Factor de reducción
Po : Presión absoluta del aire en el nivel de referencia en bar.
PA: Presión absoluta de aire a la altitud dada, bar
PH: Presión de vapor de la humedad del aire a la temperatura y presión de
vapor relativas actuales bar
To: Temperatura absoluta al nivel de referencia, °K
TA: Temperatura -absoluta a la altitud real, °K
7. POTENCIA PARA UN COMPRESOR
Cuando la compresión es isotérmica, la potencia teórica

44
𝑃𝑇 =
144
33,000
𝑃1 𝑉𝑙𝑜𝑔𝑒 𝑟: 𝐻𝑃 (26)
Cuando la comprensión es adiabática, el caballaje teórico es:
𝑃𝑇 =
144
33,000
𝑃1 𝑉
𝑛
𝑛−1
[(
𝑃2
𝑃1
)
𝑛−1
𝑛
− 1] ; 𝐻𝑃 (27)
Cuando la compresión es adiabática y de varias etapas la potencia teórica es
determinada por:
𝑃𝑇 =
144
33,000
𝑃1 𝑉
𝑛
𝑛−1
[(
𝑃2
𝑃1
)
𝑛−1
𝑁.𝑛
− 1] ; 𝐻𝑃 (28)
La potencia real del motor de la compresora:
𝑃𝑅 =
𝑃𝑇
𝐸𝑓𝑓.𝑚𝑒𝑐.
; 𝐻𝑃 (29)
PR = PT + Pvf; HP (30)
Pvf = 0.105 (VD)3/4 ; HP (31)
Donde:
V : Volumen de aire libre aspirado, pies3 /min
P1 : Presión absoluta de admisión, lb/pulg2.
P2: Presión final de descarga, Ib/pulg2
N : N° de etapas
Eff .mec.: Eficiencia mecánica
PT: Potencia teórica, HP
PT: Potencia real, HP
Pvf: Potencia para vencer la fricción, HP
n : coeficiente politrópico varía de 1.394-7 a 1.406
r : Relación de compresión.
8. INSTALACION DEL COMPRESOR

45
Para la instalación del compresor se debe tener en cuenta los siguientes
parámetros:
- Condiciones del terreno
- Ubicación
- -Aspiración" del aire
- Válvulas
- Depósitos
- Tuberías de impulsión
8.1. Condiciones del terreno
El terreno debe ser competente, evitándose los suelos con arcilla, agua y
material orgánico, especialmente turbosos, porque posteriormente pueden
sufrir graves desórdenes cuando se hayan construido la plataforma para la
fundación
8.2. Ubicación
Es importante instalar el compresor en una habitación independiente y
ventilado, para evitar la elevación de temperatura, se instalará en un lugar
donde el sistema de tuberías requerido sea mínimo, de igual manera los
equipos auxiliares, deben ser instalados en forma independiente para cada
equipo con la finalidad de facilitar los trabajos de mantenimiento preventivo y
las reparaciones del equipo sin afectar las operaciones de otros equipos.
Para realizar la supervisión, es ventajoso tener las instalaciones de los
compresores cerca del resto de la maquinaría auxiliar así por ejemplo: bombas,
ventiladores, generadores, etc.
Una planta de compresores necesita normalmente de cables y tuberías para la
electricidad, agua de refrigeración, aire de aspiración y comprimido, y dichos
cables y tuberías deben de instalarse de tal manera que cada uno quede
claramente diferenciado del resto. Cada tubería y cada cable debe ser
fácilmente accesibles para reparaciones y ajustes sin que interfieran otras
tuberías.
8.3. Aspiración del aire

46
La aspiración de un compresor será limpia, y libre de contaminantes sólidos y
gaseosas.
Los contaminantes sólidos ocasionan desgaste o abrasión de las partes
internas de los compresores; y los contaminantes gaseosos pueden, ocasionar
corrosiones internas.
La aspiración debe ser lo más fría posible, una disminución de la temperatura
en 3°C aumentará la masa de aire aspirado en 1% y el volumen de aire
comprimido aumentará en el mismo porcentaje; un incremento de temperatura
de 3°K reduce la cantidad de aire en 1% aproximadamente.
Los compresores pequeños tienen la aspiración normal mente en la propia sala
de compresoras, y los mayores la tienen al aire libre.
Para las aspiraciones en el exterior deben de colocarse se por lo menos a tres
metros por encima del suelo y siempre por encima del nivel del techo para
evitar reflexione del ruido. La aspiración se hace normalmente con tuberías de
acero con un espesor de 1. 5 a 2. 5: milímetros.
La aspiración debe de tener una caperuza y una malla protectora; además
debe de contar el sistema con un silenciador con la finalidad de eliminar ruidos
molestos y partículas de impureza.
El caudal de entrada de los compresores recíprocos entra a impulsos, por lo
que puede haber resonancia con cierta longitud crítica de tubería de aspiración.
La resonancia nos puede llevar o bien a una sobrecarga del compresor, o bien
a una capacidad reducida.
La sobrecarga .aumenta la capacidad del compresor, pero se carga
excesivamente al motor de accionamiento.
Las pulsaciones producidas por la resonancia aumentan el nivel de ruido y las
fatigas mecánicas de la tubería y de las válvulas de aspiración. .
El riesgo de resonancia es máximo cuando la longitud de la tubería de
aspiración se corresponde con 1:4 ó 3:4 de la longitud de onda de presión ().
Las longitudes totales equivalentes de tubería de aspiración a evitar son: de
0.17 a 0.33 y de 0.67 a 0.83.
Para un compresor de simple efecto (o de doble efecto con un lado en
descarga) la longitud de onda es:

47
 = 60. c/n. (32)
Para un compresor de doble efecto la longitud de onda es:
 = 30 .c/n (33)
Donde:
 : Longitud de onda en m
n ; velocidad del compresor en el eje en EPM
c .: Velocidad del sonido en m/s
Para el aire c = 20.0 5.T1/2 (34)
T= 253 + °C
La longitud real de la tubería de .aspiración no está influenciada por el filtro de
aspiración, pero hay que tener en cuenta el volumen del cilindro de baja
presión del compresor.
Ver Fig. N° 9.
8.4. Válvulas
Es necesario colocar una válvula de seguridad inmediatamente después del
compresor, con la finalidad de prevenir accidentes en caso se supere el valor
de la presión máxima de descarga, así mismo las válvulas de cierre deben ser
las de diafragma o de compuerta por la poca caída de presión que ofrecen.
Fig. 9. Disposición de la aspiración y silenciador Venturi
1. compresor
2. silenciador con filtro

48
3. tubo venturi
4. filtro
5. conexión flexible
6. tubería de aspiración
7. entrada de aire
8. fundación del equipo
8.5. Depósitos
Las dimensiones de los depósitos se establecen segur la capacidad del
compresor, sistema de regulación, presión trabajo y variaciones en el consumo,
es recomendable instalar en los depósitos sistemas de eliminación de
impurezas, condensación y eliminación del agua que circula en forma de vapor.
8.6. Tuberías de impulsión
Los tubos de impulsión deben ser colocados en pozos cubiertos con losas,
éstas deberán estar sujetas convenientemente sin ofrecer inconvenientes para
los efectos de dilatación.
Los tubos de impulsión deben ir soldados y llevar bardas de conexión, cada
cierta longitud de tal manera que permita su desmontaje.
9. INSTALACION DEL AIRE COMPRIMIDO
La instalación de aire comprimido se debe realizar bajo ciertas condiciones
para que resulte industrialmente económico, fundamentalmente se debe evitar
las fugas de aire y las caídas de presión a lo largo de todo el circuito.
En la instalación del aire comprimido se tendrá en cuenta el consumo
específico, el coeficiente de utilización, el coeficiente de simultaneidad, el
consumo del aire comprimido y la capacidad del compresor. .
9.1. Consumo específico
Es el consumo de aire requerido por una máquina o herramienta, para servicio
continuo a la presión de trabajo dada por el fabricante, se expresa en aire libre
(lt/min, m3/min ó. pies3/min)
9.2. Coeficiente de utilización

49
En la determinación de la capacidad necesaria del compresor para alimentar
una máquina, herramienta o un grupo de accionamientos neumáticos,
intervienen a parte del consumo específico del aparato, el tiempo que el
componente neumático está parado por la índole de su trabajo. Este margen de
operación intermitente, o factor de servicio, se denomina COEFICIENTE DE
UTILIZACION y varía según el servicio de cada máquina, herramienta, o
accionamiento.
Bastará sumar todos los consumos de las herramientas que se deseen emplear
y hacer la reducción del tanto por ciento indicado, por trabajo no simultáneo,
para obtener la capacidad del compresor.
9.3. Coeficiente de simultaneidad
Cuando hay en funcionamiento diversas máquinas, o en general todos los
equipos que integran una industria, el promedio de los coeficientes de
utilización de cada una de ellas, nos dará una cifra denomina COEFICIENTE
DE SIMULTANEIDAD.
Para el caso de máquinas perforadoras se han encontrado una regla
aproximada para operar más de una perforadora al mismo tiempo, los cuales
probablemente todas ellas no operarán al mismo tiempo.
El factor de simultaneidad para máquinas perforadoras se especifica en la
Tabla N°5.
Tabla N° 2. Factores de simultaneidad para consumo
Número
Máquina
Equivalente
Factor de
corrección
N°
Máqu.
Equivalente
Factor de
corr
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1.0
1.8
2.7
3.4
4.1
4.8
5.4
6.0
6.5
7.1
1.0
0.9
0.9
0.85
0.82
0.80
0.77
0.75
0.73
0.71
0.69
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.7
11.7
0.59
0.58
0.58
0.57
0.57
0.56
0.56
0.55
0.55
0.54
0.54

50
12
13
14
15
16
17
18
8.1
9.5
0.67
0.65
0.64
0.63
0.62
0.61
0.60
30
31
32
34
40
50
75
15.18
21.4
25.5
0.53
0.53
0.53
0.52.
0.52
0.51
0.47
9.4. Consumo de aire comprimido
Será necesario obtener el consumo real del aire comprimido en cada frente de
trabajo, en función del número de máquinas y herramientas neumáticas a los
cuales deberá agregarse un porcentaje por el mayor consumo de aire por efec-
to de la altitud.
El consumo de los diferentes equipos neumáticos será medido mediante un
medidor de flujo, previa estabilización de presiones.
Los Cuadros N°.1 y 5 y la Tabla N°1 muestran el consumo de aire necesario
para el funcionamiento de algunos equipos utilizados en la industria minera.
9.5. Capacidad de los compresores
Para determinar la capacidad del compresor o compreso res que deben entrar
en servicio es necesario conocer el consumo, medio en la industria.
La capacidad se puede determinar de la siguiente manera:
a. Se estudian detenidamente todas las aplicaciones que en la planta industrial
puede, tener el aire comprimido.
b. Se anota en una lista cada tipo de equipo o herramienta y su número,
cifrando su consumo especifico en Lt/min, m3/min o pies3/min.
c. Se determina el consumo total promedio del aire libre en el lugar de trabajo
de todas las herramientas, o equipos anotados.
d. Se establece el coeficiente de utilización individual, o el coeficiente de
simultaneidad global por características de industria.
e. Se multiplica el consumo total promedio del aire libre por el coeficiente de
simultaneidad para tener la capacidad de aire libre que deberá suministrar
el compresor.

51
f. Se agrega un tanto por ciento de consumo de aire por posibilidades de
ampliación.
g. Se añade un porcentaje de consumo por pérdidas de aire, o fugas en el
sistema.
h. La suma de todos estos valores, será el consumo de aire total
correspondiente, al estudio realizado.
10. REDES DE DISTRIBUCION
Conociendo el consumo real de aire comprimido en cada frente de trabajo se
efectuará el diseño de la instalación de las redes de distribución.
Al proyectar la red de distribución en una instalación de aire comprimido,
debemos estudiar todas las aplicaciones y transportarlas a un plano en planta,
en donde se dejarán localizadas.
Los parámetros claves que deciden en una instalación de aire comprimido son:
la presión atmosférica en el lugar de instalación del compresor y puntos de
trabajo (galerías tajeos, etc.), el caudal del aire, comprimido que debe
suministrar el compresor, las pérdidas de presión y la velocidad de circulación.
10.1. Presión
La presión a la cual se ha de trabajar o el lugar donde se halla ubicada la
concesión minera, tanto para para el cálculo de la capacidad del compresor
como para el de utilización en la red, se puede determinar la presión
atmosférica mediante la siguiente fórmula:
𝑙𝑜𝑔𝑃2 = 𝑙𝑜𝑔𝑃1 −
ℎ
122.4(460 +°𝐹)
(35)
Donde:
P1 : Presión atmosférica al nivel del mar, 14.7 psi
P2 : Presión atmosférica a la altura h, psi.
h : Altitud, pies

52
10.2. Caudal
El caudal desaire comprimido que debe suministrar el compresor, así como el
que debe circular para cada zona de trabajo o ramal de distribución, su
magnitud dependerá del planteamiento particular a que pueda ser sometido
cada proyecto.
El caudal de aire comprimido viene expresado en m3/m; It/min o pies /min.
10.3. Pérdidas de presión.
La pérdida de presión, pérdida de carga o de caída de presión, se refiere a la
pérdida de energía que se va originando en el aire comprimido ante los
diferentes obstáculos que encuentra en su desplazamiento hacia los puntos de
utilización como son: tuberías, válvulas coplas, codos; reducciones, equipos y
herramientas.
La pérdida de presión debida a la fricción al fluir el aire comprimido por una
tubería o una manguera, es un factor, que debe de tenerse en cuenta al
seleccionar el tamaño de éstos.
Para determinarla pérdida de presión en un tubo debido a la fricción se pueden.
Usar las siguientes fórmulas:
A.
𝑃𝑓 =
𝐶𝐿𝑄2
𝑟𝑑5 (36)
Donde:
Pf : Caída de presión, p .s .i .
L : Longitud del tubo o longitud equivalente, pies
Q : Caudal de aire libre, pies3/seg.
r : relación de compresión.
d : Diámetro interior del tubo, pulg.
C : Coeficiente experimental.
Para el tubo de acero común se ha encontrado que el valor de C; es igual a
0.1025 formula (36), se tiene:
𝑃𝑓 =
0.1025𝐶𝐿 𝑄2
𝑟𝑑5.31 ; 𝑝. 𝑠. 𝑖 (37)

53
B.
𝑃𝑓 = 1.51𝑥10−6 𝑓𝑄1.85
𝐿
𝑑5 𝑃
; 𝑝𝑠𝑖 (38)
Donde:
Pf: Caída de presión, psi
f: Factor de rozamiento o fricción
Q: Caudal de aire pasando por la tubería, cfm
L: Longitud de tubería, pies
d: Diámetro interno de la tubería, pulg
P: Presión media absoluta (de descarga), psi
El factor de fricción toma el valor de 500, para tuberías convencionales de
acero o fierro negro con las utilizadas para el aire comprimido en minería;
sustituyendo este valor, en la fórmula anterior se tiene:
𝑃𝑓 = 755𝑥10−6 𝑄1.85
𝐿
𝑑5 𝑃
; 𝑝𝑠𝑖 (39)
C.
𝑃𝑓 =
𝛿.𝑣2
𝑅𝑇𝐷
𝐿. 𝑝; 𝑎𝑡𝑚 (40)
Donde:
Pf: Caída de presión, atm
p: Presión media absoluta, atm
R: Constante del gas, equivalente a 29.27 para el aire
T: Temperatura absoluta (°C + 273)
D: Diámetro interior de la tubería, mm.
L: Longitud de la tubería, m.
v: Velocidad del aire en m/seg
: índice de resistencia, grado medio de rugosidad variable con la cantidad
suministrada G.
G: Cantidad de aire suministrado en kg/hr, igual a 1.3 m3/min. 60.
𝑣 =
𝑚3
/𝑚𝑖𝑛
60 .𝑝
𝑥
10000
𝑐𝑚2 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑡𝑢𝑏𝑜
(41)

54
Tabla N° 6. Índices de resistencia para G kg de peso del aire comprimido
que circula a la hora
G β G β G β G β
10
15
25
40
65
100
2.03
1.92
1.78
1.66
1.54
1.45
100
150
250
400
650
1000
1.45
1.36
1.26
1.18
1.10
1.03
1000
1500
2500
4000
6500
10000
1.03
0.97
0.90
0.84
0.78
0.73
10000
15000
25000
40000
65000
100000
0.73
0.69
0.64
0.595
0.555
0.520
D.
𝑃𝑓 =
𝑓.𝑉1.85
.𝐿
𝑑5.𝑃𝑚
; 𝑏𝑎𝑟 (42)
Donde:
Pf: Caída de presión, bar
f: Factor de rozamiento (f=500)
V: Flujo del volumen de aire libre, lt/seg.
L : Longitud de la tubería, m.
d : Diámetro interior de la tubería, mm
Pm: Presión media absoluta, bar.
E. Fórmula de Weeks
𝑃2
2
= 𝑃1
2
−
0.00021𝑓 𝑄2
𝑇𝐿
𝑑2 ; 𝑝𝑠𝑖 (43)
Donde:
P2: Presión absoluta al final de la tubería, psi
P1; Presión absoluta al inicio de la tubería, psi
f: Factor de fricción
Q: Flujo de aire medido en condiciones normales (17.7 psi y 60°F), cfm
T: Temperatura absoluta del aire comprimido en el tubo (460 + °F)
L: Longitud de la tubería, pies
d: Diámetro interno de la tubería, pulg
Los valores de f se especifica en la Tabla N° 12

55
F. Es posible determinar el volumen de aire comprimido entregado a la presión
final de acuerdo a la relación de D’Arcy.
𝑉 = 𝐶√
𝑑5( 𝑃1−𝑃2)
𝑤.𝐿
; 𝑝𝑖𝑒𝑠3
(44)
Donde:
V: Aire comprimido deliberado o entregado en la presión final, pies3
C: Coeficiente experimental de acuerdo al diámetro de la tubería.
d: Diámetro de la tubería, pulg.
L: Longitud de la tubería, pies.
P1: Presión inicial manométrica, psi.
P2: Presión final manométrica, psi.
W: Peso específico del aire a la presión inicial P1, lb/pie3
Los valores de C, se indican en la Tabla N° 13
11. AIRE COMPRIMIDO A PARTIR DE LAS CONDICIONES DE
ESTANCAMIENTO
El aire comprimido almacenado en un depósito se encuentra esencialmente en
condiciones de estancamiento, con velocidad nula y presión y temperatura
conocida.
Cuando el depósito sirve de suministro, la velocidad, temperatura y presión en
cualquier sección de flujo fuera del mismo, determinándose con las siguientes
relaciones matemáticas:
Temperatura en cualquier sección:
𝑇 =
𝑇𝑜
1+
𝑛−1
2
𝑀2
(45)
En cualquier sección constante, en que el flujo sea sónico, las condiciones de
flujo se dice que son críticas y se tiene una temperatura crítica (T’) y una
presión crítica (P’).
𝑇′
𝑇𝑜
=
𝑛 − 1
2
𝑇′
= 𝑇𝑜 (
2
1.4
+ 1) = 0.833 𝑇𝑜 (46)

56
Para flujo adiabático o isotérmico:
𝑃′
𝑃𝑜
= (
2
𝑛 + 1
)
𝑛
𝑛−1
𝑃′
= 𝑃𝑜 (
2
1.4
+ 1)
1.4
1.4−1
= 0.528 𝑃 (47)
Temperatura de estancamiento:
𝑇𝑜 = 𝑇 +
𝑉2
2𝑠𝑝
(48)
Presión de estancamiento:
𝑃𝑜 = 𝑃 +
 𝑉2
2
(49)
Velocidad en cualquier sección elegida arbitrariamente:
𝑉 = √2𝑠𝑝𝑇𝑜 {1 − (
𝑃
𝑃 𝑜
)
𝑛−1
𝑛
} (50)
Si el flujo es adiabático, la velocidad en cualquier sección se puede determinar
a partir de la temperatura de dicha sección:
𝑉 = √2𝑠𝑝𝑇𝑜 1 − (
𝑇
𝑇𝑜
) (51)
Donde:
T: Temperatura en cualquier sección de la conducción.
To: Temperatura de estancamiento.
T’: Temperatura crítica.
P’: Presión crítica.
n: Coeficiente politrópico, para el aire 1.4
M: Número de Mach (M=V/c): V=velocidad del flujo, c=velocidad del sonido del
flujo.
Po: Presión de estancamiento
sp: Calor específico a presión constante.
: Densidad másica del gas (aire comprimido)
12. TRANSMISIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO
Para la transmisión del aire comprimido desde los depósitos o compresores
hasta los puntos de utilización se requiere de:
- Tuberías

57
- Coplas o uniones, “T”, codos, reducciones, válvulas, etc.
- Mangueras
Cuando se proyecta una red de aire comprimido se debe tener presente las
siguientes condiciones importantes:
- Mínima pérdida de presión.
- Mínima pérdida por fugas.
- Mínima cantidad de agua en la red.
12.1. Tuberías
Para el transporte del aire, comprimido desde el depósito hasta los lugares de
utilización se emplea una red de conducciones conocidas bajo el nombre
genérico de-tuberías.
Se considera 3 tipos de tuberías:
- Tubería principal, llamada tubería madre.
- Tuberías secundarias.
- Tuberías de servicio.
Tubería principal. Es la línea de aire que sale del depósito y conduce la
totalidad del caudal del aire debe tener mayor sección posible y prever un
margen de seguridad en cuanto a futuras ampliaciones de la industria minera,
también debe de estar prevista a un aumento de la central de compresores.
La elección del tamaño de la tubería principal para la conducción del aire
comprimido, se puede elegir de dos maneras:
1) Analíticamente
Conociendo las siguientes relaciones:
𝑉2 =
𝑉1
𝑟
(52)
𝑑 = √
4𝑉2
60.𝜋.𝑐
𝑥
100
2.54
𝑑 = 5.74√
𝑉2
𝑐
; 𝑝𝑢𝑙𝑔 (53)

58
Donde:
V1: Caudal de aspiración, m3 /min.
V2: Caudal .de aire que entrega el compresor, m3/min
c : Velocidad de circulación del aire comprimido por el interior de la tubería
m/seg.
d : Diámetro inferno de la tubería, pulg.
2) Con la utilización de Tablas:
Se emplean las Tablas N°17 y 18 teniendo como recomen dación para todo fin
práctico una velocidad de 6 m/seg para evitar una excesiva caída de presión y
la velocidad máxima de 8 m/seg.
Tuberías secundarias.- Son las que toman el aire comprimido de la tubería
principal, ramificándose por las áreas de trabajo, y de ellas salen las tuberías
de servicio. El caudal de aire que transportan será el correspondiente a la suma
de los caudales parciales que de ella se deriven. También es conveniente
preveer algunas futuras ampliaciones al calcular su diámetro.
Tuberías de servicio.- Son las que alimentan a los equipos neumáticos.
Llevan las reducciones, enchufes rápidos y las mangueras de aire.
Se deben dimensionar conforme al número de salidas o tomas procurando que
no se, coloquen más de dos o tres enchufes en cada una de ellas. Se debe
procurar no hacer el servicio de tuberías inferior a 1/2”, ya que si el aire está
sucio puede segarlas.
En las instalaciones futuras como regla general se debe tener en cuenta los
siguientes considerandos:
1) Instalar tuberías de 1" de diámetro, sólo cuando se proyecta trabajar con
una máquina y una extensión máxima de 50 metros.
2) Instalar tuberías de 2" de diámetro, sólo cuando se proyecta trabajar
con:
2 máquinas hasta 300 metros.
Si la instalación es desde el origen, puede llegar a:

59
3 máquinas hasta 2 50 metros.
Para consumos mayores o distancias mayores se debe usar tuberías de 3” y 4"
de diámetro interno.
La resistencia de los tubos no suele ser factor muy importante en las
instalaciones neumáticas, excepto en si temas de altísima presión. Las
dimensiones prácticas se b san en el espesor de pared que dé un margen de
seguridad adecuado.
Para los tubos metálicos homogéneos, la presión máxima de trabajo admisible
se calcula por la fórmula siguiente:
𝑃𝑤 =
2𝑆 𝑝 𝑡
𝐷
(54)
Donde:
Pw: Presión máxima de trabajo admisible
Sp: Coeficiente máximo de trabajo admisible para material del tubo (con factor
de seguridad adecuado).
t :Espesor del tubo
D: Diámetro exterior del tubo.
Para tubos metálicos homogéneos con extremos roscados la presión de trabajo
se reduce a:
𝑃𝑤 =
2𝑆 𝑝(𝑡−𝑐)
𝐷−0.8(𝑡−𝐶)
(55)
Donde:
C: Valor que tiene en cuenta la disminución de resistencia del tubo por el
roscado. Este valor puede considerarse igual a la profundidad, de la rosca
o a 1.27 mm (el mayor de ambos).
En el caso de tubos termoplásticos, la presión máxima de trabajo admisible se
puede calcular por la fórmula:

60
𝑃𝑤 =
2𝑆 𝑝
𝐷+𝑡
(56)
En la Tabla N° 16 se dan valores del coeficiente de trabajo de varios materiales
para tubos.
12.2. Accesorios
Se comprende como accesorios a las conexiones, coplas, uniones,
reducciones, válvulas, etc., y para efectuar los cálculos de pérdidas de presión
que resulta del flujo de aire a través de los accesorios, se acostumbra convertir
los accesorios a una longitud equivalente de un tubo nominal que tenga el
mismo diámetro esta longitud equivalente deberá sumarse a la longitud real del
tubo para calcular las pérdidas de presión.
Las Tablas N°7 y 15 nos dan la longitud equivalente de un accesorio de peso
normal para determinar las pérdidas de presión.
12.3. Mangueras
Las mangueras están íntimamente ligadas al cálculo de la red de tuberías el
error se halla en la uniformización del diámetro de las mangueras, junto con
tramos largos el error es por usarse mangueras muy largas y de diámetros
pequeños, dando como resultado caídas de presión altas.
Para la elección de las mangueras se debe tener en cuenta lo siguiente:
- Usar sólo mangueras de la mejor calidad.
- No usar mangueras de diámetro pequeño en tramos largos.
- No usar mangueras de superficie rugosa, con defectos o con parches.
La elección de una manguera debe basarse en el consumo de aire libre que
requiere una máquina o herramienta cuando funciona a plena carga y a la
máxima potencia.
Las mangueras deben tener las siguientes condiciones:
- Construcción extra fuerte resistente al trabajo pesado y mal trato.
- Tubo resistente al aire contaminado con llovizna de aceite en los
sistemas compresores de aire.
- Performance máxima.

61
- Resistente al retorcimiento o estrangul amiento.
- Altamente flexible.
- Peso liviano.
Las mangueras utilizadas en minería son de gran resistencia TENSIL de una
malla de acero trenzado, que da máxima resistencia a la presión y ruptura y
ofrece gran flexibilidad y fácil manejo al operador.
Las pérdidas de presión se determinan utilizando la Tabla N° 8.
Los fallos de las mangueras se deben a:
- Aplicación indebida, al usar una manguera que no corresponde al
trabajo.
- Para ello debemos considerar:
a. La presión máxima de trabajo de la manguera.
b. La gama de la temperatura recomendada.
c. La compatibilidad de fluidos de la manguera.
- Montaje e instalación inapropiada; no hacerlo en forma trenzada, aunque
tenga mucha longitud. Hay que dejar que se oriente por su propio peso y
no encaminarla por un recorrido sinuoso que la fuerce.
- Daños originados por causas externas; pueden ser tan diversas como la
abrasión y corrosión o el aplastamiento. Aproximadamente entre el 60 y
el 70% de las mangueras fallan en la práctica debido a que al ser
aplastadas sufren, roturas imposibles de reparar.
- Equipo defectuoso.
- Manguera defectuosa.
El examen físico de la manguera que ha fallado suele proporcionar los datos
precisos para determinar sus causas.
En el Cuadro N° 1 se resume los síntomas más frecuentes y el origen que ha
podido producir el fallo.

62
CUADRO N° 1 ANALISIS DE LOS FALLOS EN LAS MANGUERAS
SINTOMA CAUSA
El forro interior de la
manguera, está muy duro y
se ha agrietado
Calor. El aceite aireado causa la
oxidación del tubo interior. Esta reacción
del oxígeno sobre el producto de goma
hace que éste se endurezca. Cualquier
combinación de oxígeno y calor acelerará
considerablemente el endurecimiento del
forro interior.
La manguera está, agrietada
tanto por dentro como por
fuera, pétalos materiales
elastoméricos están blandos
y flexibles a la temperatura
ambiente.
Manguera que ha estado flexionada en
un ambiente con frío intenso. La mayoría,
de las mangue ras están calculadas para
40°C bajo cero.
La manguera ha reventado.
Puede haber reventado por
diversos sitios.
La presión de trabajo ha sobrepasado la
presión mínima de rotura recomendada
por el fabricante. O se necesita una
manguera más fuerte, o el circuito
neumático funciona defectuosamente,
produciendo sobrepresiones.
Hay ampollas en la cubierta
exterior de la manguera.
Manguera defectuosa.
O aire a presión que está emanando a
través de los poros del forro interior,
acumulándose bajo la cubierta exterior y
formando una ampolla en la parte más
débil.
El accesorio de acopla miento
se separó de la manguera.
Manguera fuera de medida. El accesorio
no es el apropiado a la manguera.
Manguera montada demasiado tirante y
no puede compensar el posible
acortamiento del 4% que puede tener
lugar cuando se presuriza la manguera.

63
El forro interior de la
manguera está muy
deteriorado con muestras de
extrema hinchazón.
SI forro interior no es compatible, con el
agente que transporta. Aunque lo es
normalmente, la adición de calor puede
ser el catalizador que cause el deterioro
del forro interior. Asegurarse de que las
temperaturas de funcionamiento, tanto
internas como externas, no excedan de
las recomendadas.
La manguera ha reventado, la
cubierta de la manguera está
muy deteriorada y la superficie
de la goma está agrietada.
Vejez de la manguera. El aspecto
agrietado es el defecto de la acción
atmosférica y del ozono durante un
periodo de tiempo.
13. FUGAS
Una fuga a través de un agujero consume aire constan teniente, mientras que
una herramienta neumática, por término medio funciona solo un 40% a 50%
del tiempo; por lo tanto una fuga consume del orden del doble de la potencia
que consumiría una máquina o herramienta con el mismo consumo
instantáneo.
En práctica no posible eliminar las fugas de aire comprimido.
Las pérdidas de aire admisible por fugas en tantos por ciento de la capacidad
total de los compresores instalados, dependen de varios factores; por ejemplo
en la mayor parte de las industrias que emplean herramientas neumáticas más
usuales, winches, perforadoras, etc., las pérdidas de aire pueden oscilar entre
el 10% y el 15%.
Las mediciones de fugas son particularmente útiles si las pérdidas de aire se
pueden determinar por cada sección del sistema de tuberías.
En la Tabla N° 14; se especifica la energía necesaria para compensar las
fugas, de acuerdo al diámetro de los orificios que puede tener una tubería.
Con la finalidad de eliminar los escapes de aire comprimido se recomienda lo
siguiente:

64
1. Eliminar las líneas de aire comprimido que se encuentran fuera de
servicio.
2. Calafatear las: uniones y coplas que muestren, vestigios de escapes,
En las líneas que no sufrirán modificaciones se recomienda soldar las
coplas y/o uniones.
3. Se recomienda utilizar cintas TEFLON en las líneas acopiadas con
roscas por su mayor resistencia a la corrosión y mejor sellado de
uniones.
4. Para tuberías cuyo diámetro con uniones sea mayor de 3 pulgadas
es mejor utilizar tuberías con uniones victaulic por contar con una
empaquetadura de jebe, el cual evita las fugas del aire.
5. Es conveniente utilizar ventiladores eléctricos en lugar de las ’tees"
de ventilación con lo cual se tendrá mayor disponibilidad de aire
comprimido.
14. ELECCION DE UN COMPRESOR
La elección del compresor adecuado para una aplicación determinada no sólo
es cuestión de decidir la capacidad y la presión de suministro necesarias. Los
principales parámetros de selección se resumen en el Cuadro N°2 Cuando la
demanda es relativamente pequeña e intermitente el rendimiento total y otros
varios parámetros serán secundarios ante la importancia del coste de
adquisición y de instalación. En cambio para una gran demanda continua, el
rendimiento total puede que sea el parámetro principal del que dependerán los
costes totales.
Las características principales en cuanto a funcionamiento y caudal para
diversos tipos de compresores se resumen en el Cuadro N° 3 y en cuanto a las
características de coste inicial, rendimiento, instalación, vibración nivel de ruido
y mantenimiento se especifican en el Cuadro N° 4.

65
CUADRO N° 2. PARÁMETROS EN LA ELECCIÓN DE UN COMPRESOR
PARAMETRO OBSERVACIONES
Rendimiento total De importancia primordial si se requieren grandes
caudales.
Capacidad y
presión
Determina normalmente el tino idóneo.
Control Confirmar la adaptación a las condiciones de carga.
Utilización Debe tener en cuenta con el rendimiento. El uso
intermitente sin carga anula la importancia del
rendimiento como parámetro de selección.
Refrigeración El rendimiento depende de la refrigeración; si se
proyecta bien este sistema se necesita menos agua y
se reduce el coste. La refrigeración por aire rinde algo
menos y es de aplicación más limitada.
Refrigeración
intermedia
Velocidad Determina la aptitud para accionamiento directo o la
necesidad de variador.
Espacio. La elección de un compresor puede ser influida por el
espacio en planta disponible, el peso total, la
posibilidad de montaje fijo o sobre remolque.
Instalación Las condiciones de fijación y montaje pueden variar,
según el tipo y tamaño del compresor.
Vibración Los elevados niveles de vibración pueden causar
dificultades, o limitar las velocidades de los motores.
Tipo de válvula Una válvula correctamente proyectada asegura un
funcionamiento con pocas pérdidas y fiables (sobre
todo en los compresores alternativos).
Lubricación La lubricación a presión se emplea generalmente en
los modernos compresores alternativos. Algunos tipos
pueden funcionar sin lubricación.
Mantenimiento Los costes de depreciación y mantenimiento pueden
convertirse en factores primarios de los gastos
generales después del primer año.
Ruido Algunos tipos son inevitablemente ruidosos y

66
difícilesde silenciar sin una pérdida drástica de
rendimiento.
Coste del motor Puede influir en el coste inicial y en el funcionamiento.
Coste de la
cimentación
Importante según los tipos.
Adaptación Capacidad de adaptarse a las instalaciones.
Sin tener en cuenta otros parámetros, los compresores alternativos; son
generalmente adecuados y suelen ser los más económicos.
En cuanto a la instalación no suele presentar dificultad de compresores
menores de 20 CV. En cambio algunos más potentes requieren cimentaciones
especiales, cuyas dimensiones y coste aumentan con el tamaño del compresor.
Las máquinas rotativas son de funcionamiento más suave que las alternativas
de pistón. AIgunas de estas requieren especial atención para evitar,
vibraciones excesivas.
En cuanto al ruido, algunos compresores son más ruidosos que otros, pero es
imposible una descripción general de este parámetro, sobre todo porque el
espectro sonoro generado por las diversas máquinas es muy variable. Es
posible disminuir el ruido mediante un silenciador tipo filtro.

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