Dominando las clasificaciones de ciclo de trabajo de compresores de pistón

Seleccionar el compresor de aire correcto para su aplicación puede ser un proceso complicado. Antes de hacer una compra, los operadores necesitan especificar la calidad y cantidad de aire que su aplicación requiere. Cada tecnología de compresor (tornillo, pistón, centrífugo, etc.) tiene una salida de flujo óptima, por lo que los usuarios deben elegir la tecnología de compresor basada en el requerimiento de flujo de aire comprimido de su aplicación.

Algunos compresores, como los de tornillo rotativo y centrífugos, están diseñados para funcionar continuamente a velocidad máxima manteniendo el flujo de aire máximo (definido en pies cúbicos por minuto, o CFM). Los motores y sistemas de enfriamiento de estos compresores están diseñados para funcionar el 100 por ciento del tiempo sin sobrecalentarse. Sin embargo, esto no es cierto para todos los compresores.

Los compresores de pistón no tienen las capacidades de enfriamiento para funcionar continuamente durante períodos prolongados. Por lo tanto, cada compresor de pistón debe tener una salida de flujo y presión especificada, así como el porcentaje de tiempo que puede funcionar sin dañar el compresor. Este porcentaje de tiempo funcionando y detenido se conoce como el ciclo de trabajo de un compresor.

¿Qué es el ciclo de trabajo?

El ciclo de trabajo, un término típicamente usado como clasificación para motores eléctricos, es el tiempo que un compresor funciona comparado con el tiempo total del ciclo (tiempo total funcionando y detenido). Por ejemplo, un compresor con un tiempo total de ciclo (Tc) de 10 minutos y un tiempo de funcionamiento (Tr) de seis minutos tiene un ciclo de trabajo del 60 por ciento.

El ciclo de trabajo no es una definición industrial

Si bien la industria del aire comprimido tiene muchos estándares a los que los fabricantes se adhieren, no hay una definición oficial para el ciclo de trabajo de un compresor. Esta falta de definición puede crear confusión, y los operadores pueden terminar comprando compresores costosos que no cumplen sus expectativas o necesidades.

Algunos compresores de pistón afirman tener un ciclo de trabajo del 100 por ciento, pero eso es imposible. Entonces, ¿qué significa cuando ve un compresor de pistón con esa clasificación?

Descifrando la clasificación de ciclo de trabajo del 100 por ciento

Típicamente, los compresores de pistón pueden generar más de 150 psi de aire comprimido y tienen un tanque de almacenamiento grande por caballo de fuerza comparado con un compresor de tornillo rotativo del mismo caballo de fuerza. (Recuerde, los compresores de tornillo rotativo pueden funcionar continuamente, así que no necesitan un gran depósito de aire). El compresor de pistón llenará el tanque con aire a alta presión que el usuario agotará con el tiempo. Eventualmente, el compresor volverá a encenderse para rellenar el tanque.

Un compresor de pistón que especifica una clasificación de ciclo de trabajo del 100 por ciento no significa que pueda funcionar continuamente, sino que puede proporcionar aire a una presión y flujo específicos el 100 por ciento del tiempo con la ayuda de un tanque de almacenamiento. Veamos un ejemplo.

Un compresor anuncia una clasificación de ciclo de trabajo del 100 por ciento de 25 cfm a 100 psi. En realidad, este compresor puede crear 42 cfm y tiene un tanque de 130 galones.

Los compresores de pistón típicamente usan un interruptor de presión para controlar la presión del sistema. Este interruptor controla cuándo el compresor arranca y para dependiendo de la presión del sistema. El interruptor de presión tendrá dos ajustes de presión llamados banda de presión que usa un ajuste de presión inferior como corte de entrada o presión de encendido y un ajuste de presión superior como corte de salida o presión de apagado. Una banda de presión típica para un compresor de pistón es 30 psi. Para nuestro ejemplo, esto permitirá que la unidad encienda a una presión de sistema de 115 psi y apague a 145 psi.

Como se anuncia, 25 cfm pueden proporcionarse continuamente desde el tanque de almacenamiento para la aplicación. Cuando la presión del sistema cae a 115 psi, el compresor enciende y bombea el sistema hasta 145 psi durante 125 segundos antes de apagar.

Después de 83 segundos de uso continuo a 100 psi y un flujo de 25 cfm, la presión del sistema habrá bajado de nuevo a 115 psi, y el ciclo comenzará de nuevo.

Tr (tiempo total de funcionamiento) = 125 segundos

Tc (tiempo total de ciclo) = 208 (125 + 83) segundos

Tr/Tc = Ciclo de trabajo 125/208 = .60 = 60%

A partir de los cálculos anteriores, podemos ver que el compresor de pistón está realmente funcionando el 60 por ciento del tiempo. El 60 por ciento es el ciclo de trabajo típico de funcionamiento para un compresor de pistón, asegurando una vida larga y fiable para la máquina.

No deje que las clasificaciones de ciclo de trabajo interrumpan su sistema

Es crítico saber que el ciclo de trabajo del 100 por ciento en un compresor de pistón no significa que la máquina pueda funcionar continuamente. Hacerlo puede dañar el compresor, resultando en desgaste prematuro y mayores costes de mantenimiento.

Si tiene una aplicación que requiere que su compresor de pistón funcione por más de seis minutos a la vez (60 por ciento del tiempo de ciclo ideal de 10 minutos), consulte a un experto. Podría necesitar un compresor más grande o diferente tecnología de compresión para satisfacer las demandas de su sistema.

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