Gráfico de la relación entre la velocidad de giro y la presión del compresor de aire

Relación básica entre la velocidad de rotación y la presión

Durante el funcionamiento del compresor de aire, la velocidad de rotación suele influir en la capacidad de descarga del equipo principal y en la rapidez con que se alcanza la presión establecida. Cuando la demanda en el punto de uso es relativamente constante, aumentar la velocidad de rotación tiende a acelerar la producción de aire comprimido, lo que facilita mantener la presión del sistema dentro del rango ajustado; por el contrario, reducir la velocidad de rotación disminuye el caudal de salida y, en consecuencia, la velocidad de aumento de la presión también se ve ralentizada.

Cabe señalar que la presión no está determinada únicamente por la velocidad de rotación. La presión real también se ve influenciada por factores como el caudal de aire consumido, el volumen de almacenamiento de aire, la resistencia de las tuberías, las fugas, el modo de control y el valor de ajuste de la presión. Por ello, los diagramas de relación resultan más adecuados para observar tendencias que para interpretarse como fórmulas rígidas.

Formas de expresión comunes en los diagramas de relaciones

• El eje horizontal representa la velocidad de rotación:Se utiliza para observar las variaciones del funcionamiento del equipo en diferentes regímenes de velocidad.
• El eje vertical representa la presión:Se utiliza para determinar si la presión del sistema satisface las necesidades de consumo de gas.
• Tendencia de la curva:En las mismas condiciones de operación, el establecimiento de la presión suele ser más rápido al aumentar la velocidad de rotación; sin embargo, si el caudal de aire aumenta de forma simultánea, la presión no necesariamente se eleva en la misma medida.
• Establecer intervalo:En el diagrama suelen indicarse los límites superior e inferior de presión, así como el rango objetivo de control, con el fin de reflejar el margen de regulación de la presión del equipo.

Factores clave que influyen en la variación de la curva

• Oscilación del gas:Si el consumo de gas en la salida varía de manera brusca, incluso con una velocidad de rotación constante, la presión también puede presentar fluctuaciones.
• Volumen del sistema:Cuando el volumen del tanque de almacenamiento de gas y de las tuberías es considerable, las variaciones de presión suelen ser más graduales.
• Situación de la fuga:Las fugas en las tuberías o en los conectores aumentan el consumo de aire y dificultan el mantenimiento de la presión.
• Condiciones de entrada de aire:La temperatura del aire de admisión, la resistencia a la filtración y las condiciones ambientales influyen en la capacidad de salida real.
• Modo de control:Las modalidades de funcionamiento a frecuencia de red, el control por carga y descarga y la regulación mediante variador de frecuencia dan lugar a distintos comportamientos en cuanto a velocidad de giro y presión.

Velocidad de rotación y presión bajo control de frecuencia

En los sistemas de compresores de aire que emplean control por variador de frecuencia, la velocidad de rotación se ajusta en función de la demanda de aire. Cuando la demanda aumenta, el equipo puede incrementar su velocidad para satisfacerla; y cuando la demanda disminuye, la velocidad puede reducirse para evitar consumos energéticos innecesarios.

El enfoque de este modo de control no consiste únicamente en alcanzar altas velocidades de rotación, sino en ajustar la velocidad de manera que se adapte lo más posible al consumo real de aire. Si la velocidad permanece elevada durante un período prolongado y la presión sigue siendo inestable, será necesario revisar si la demanda de aire, las fugas en la tubería, la configuración de la presión o la disposición del sistema son adecuadas.

Lectura de gráficos y recomendaciones de aplicación

• Primero verifique si la presión se encuentra dentro del rango de control normal y, a continuación, determine si los cambios en la velocidad de rotación están acordes con las variaciones en el consumo de aire.
• Si la presión se mantiene baja de manera persistente, no se limite a vigilar el régimen de giro; también debe comprobar si el punto de consumo está sobrecargado, si existen fugas o si la resistencia del filtro es excesiva.
• Si la presión presenta fluctuaciones frecuentes, puede analizarse de manera integral teniendo en cuenta el volumen de almacenamiento de gas, la lógica de carga/descarga y el comportamiento de respuesta del variador de frecuencia.
• Las curvas varían según el modelo de equipo y la lógica de control; por ello, conviene evaluarlas tomando en cuenta el manual del equipo y los datos de operación en planta.