¿Qué es un compresor de pistón?
Un compresor de pistón, que a menudo se denomina compresor alternativo, es una máquina para comprimir gases que funciona de la misma manera que un motor de combustión interna de pistón, pero sin el encendido explosivo del combustible. La potencia externa, a menudo provista por otro motor, se utiliza para operar la máquina. Un compresor de pistón utiliza pistones encerrados en cilindros, generalmente con al menos dos válvulas para la entrada y salida de gases. El gas es llevado al cilindro, comprimido por el cilindro y luego expulsado bajo presión. Estas máquinas se pueden usar para la compresión de varios gases diferentes que también se pueden usar de varias maneras, que incluyen, entre otras, la operación de herramientas neumáticas, maquinaria o sistemas de instrumentación o para el almacenamiento en tanques presurizados.
En el diseño básico, un compresor de pistón se asemeja a un motor de combustión interna sin los sistemas de encendido y suministro de combustible. Uno o más pistones encerrados en cilindros están conectados a un árbol de levas, que es accionado por una fuente de energía externa, generalmente un motor diesel, aunque también se pueden usar motores eléctricos u otros tipos de energía. A medida que el árbol de levas gira, hace que los pistones se muevan hacia adelante y hacia atrás dentro de los cilindros, que están sellados a excepción de las válvulas de entrada y salida. El árbol de levas está diseñado para mover los pistones en un patrón específico para permitir una expulsión continua de gas comprimido, cada pistón realiza su carrera de compresión uno tras otro.
El funcionamiento de los cilindros individuales es bastante simple. A medida que el pistón sale del cilindro, se abre una válvula de admisión, que atrae el gas hacia el interior del cilindro. Cuando el pistón alcanza su máxima distancia de recorrido en la carrera de admisión, la válvula de admisión se cierra y el pistón comienza su carrera de compresión. Esto sirve para comprimir el gas contenido dentro del cilindro, y cuando el pistón ha alcanzado su recorrido máximo en esta carrera, la válvula de escape se abre y el gas comprimido se expulsa a algún tipo de sistema cerrado y presurizado para su posterior uso o almacenamiento. En este punto, la válvula de escape se cierra y el ciclo comienza nuevamente.
Los diseños para compresores de pistón pueden variar sustancialmente entre sí. Pueden ser bastante simples, con tan solo un cilindro o pueden tener muchos. El número de válvulas por cilindro también puede variar, y algunas tienen solo una válvula para admisión y escape. Los sistemas exteriores permiten el desvío de admisión y escape en máquinas de este tipo. Un compresor de pistón también puede tener múltiples válvulas por cilindro.
Las aplicaciones para estas máquinas son numerosas. El uso de aire comprimido para herramientas neumáticas, instrumentación y otra maquinaria es muy común, por ejemplo. Los gases pueden incluir otros además del aire, como nitrógeno, hidrógeno, oxígeno o hidrocarburos gaseosos. Se pueden usar directamente desde el compresor o almacenarse en tanques presurizados para su uso posterior.