La elección del compresor o compresores que formarán parte de una instalación neumática , estará en función del caudal y presión necesarios  en la instalación .

Caudal : Por caudal se entiende a la cantidad de aire que suministra el compresor; distinguimos dos conceptos:
1. El caudal teórico
2. El caudal efectivo o real

En el compresor de émbolo oscilante, el caudal teórico es igual al producto de cilindrada por la  velocidad de rotación; el caudal efectivo depende de la construcción del compresor y de la presión del fluido. El caudal efectivo del compresor  es el que acciona y regula los equipos neumáticos .

Presión También se distinguen dos conceptos:
1.-Presión de servicio, es la suministrada por el compresor o acumulador y existe en las tuberías que alimentan a los consumidores.
2.-Presión de trabajo es la necesaria en el puesto de trabajo considerado; en la mayoría de los casos, es de 600 kPa (6 bar). Los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presión.

Importante:

Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presión tenga un valor constante. De ésta dependen :
- la velocidad
- las fuerzas
- el desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo.

 Accionamiento del compresor:

Los compresores se accionan, según las exigencias, por medio de un motor eléctrico o de explosión interna. En la industria, la mayoría de se arrastran por medio de un motor eléctrico , no obstante para compresores móviles se emplean motores de combustión interna..

 Regulación
         Al objeto de adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctúa, se debe proceder a ciertas regulaciones del compresor. Existen diferentes clases de regulaciones , en todas ellas ,el caudal varía entre dos valores límites ajustados (presiones máxima y mínima).

Regulación de marcha en vacío:

a) Regulación por escape a la atmósfera

     En esta simple regulación se trabaja con una válvula reguladora de presión a la salida del compresor. Cuando en el depósito (red) se ha alcanzado la presión deseada, dicha válvula abre el paso y permite que el aire escape a la atmósfera. Una válvula antirretorno impide que el depósito se vacíe (sólo en instalaciones muy pequeñas).

b) Regulación por aislamiento de la aspiración

      En este tipo de regulación se bloquea el lado de aspiración. La tubuladura de aspiración del compresor está cerrada. El compresor no puede aspirar y sigue funcionando en el margen de depresión. Esta regulación se utiliza principalmente en los compresores rotativos y también en los de émbolo oscilante.

c) Regulación por apertura de la aspiración

Se utiliza en compresores de émbolo de tamaño mayor. Por medio de una mordaza se mantiene abierta la válvula de aspiración y el aire circula sin que el compresor lo comprima. Esta regulación es muy sencilla.

Regulación de carga parcial

e) Regulación de la velocidad de rotación

      El regulador de velocidad del motor de combustión interna se ajusta en función de la presión de servicio deseada, por medio de un elemento de mando manual o automático. Si el accionamiento es eléctrico, la velocidad de rotación puede regularse de forma progresiva empleando motores de polos conmutables. No obstante, este procedimiento no es muy utilizado.

b) Regulación del caudal aspirado

     Se obtiene por simple estrangulación de la tubuladura de aspiración , el compresor puede ajustarse así a cargas parciales predeterminadas. Este sistema se presenta en compresores rotativos o en turbocompresores.

Regulación por Intermitencias

Con este sistema, el compresor tiene dos estados de servicio (funciona a plena carga o está desconectado). El motor de accionamiento del compresor se para al alcanzar la presión “Pmax” y se conecta de nuevo al alcanzar el valor mínimo “Pmin”. Los momentos de conexión y desconexión pueden ajustarse mediante un presóstato y para mantener la frecuencia de conmutación dentro de los límites admisibles, es necesario prever un depósito de gran capacidad.

 Refrigeración

Por efecto de la compresión del aire se desarrolla calor que debe evacuarse , para evacuar la cantidad de calor que se desarrolle, se adoptará la refrigeración más apropiada. En compresores pequeños, las aletas de refrigeración se encargan de irradiar el calor. Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional, que evacua el calor.

Cuando se trata de una estación de compresión de más de 30 kW de potencia, no basta la refrigeración por aire, entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeración por circulación de agua en circuito cerrado o abierto. Una buena refrigeración prolonga la duración del compresor y proporciona aire más frío y en mejores condiciones..

Lugar de emplazamiento

La estación de compresión debe situarse en un local cerrado e insonorizado. El recinto debe estar bien ventilado y el aire aspirado debe ser lo más fresco, limpio de polvo y seco posible.

 Acumulador de aire comprimido

El acumulador o depósito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido, compensa las oscilaciones de presión en la red de tuberías a medida que se consume aire comprimido. Gracias a la gran superficie del acumulador, el aire se refrigera adicionalmente; por este motivo, en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire en forma de agua.

El tamaño de un acumulador de aire comprimido depende:

•  Del caudal de suministro del compresor
•  Del consumo de aire
•  De la red de tuberías (volumen suplementario)
•  Del tipo de regulación
•  De la diferencia de presión admisible en el interior de la red.

Para determinar el tamaño del acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente , se puede utilizar el siguiente diagrama:

                Ejemplo:  En el caso de que dispusiésemos una instalación con la siguientes características :

o       Caudal                                                V= 20 m³/min

o       Frecuencia de conmutación/h             z= 20

o       Diferencia de presión                           Dp= 1 bar ( 10⁵ KPa)

La capacidad del acumulador será de : V_B = 15 m³   

 Distribución del aire comprimido.

Como resultado de la racionalización y automatización de los dispositivos de fabricación, las empresas precisan continuamente una mayor cantidad de aire , siendo esta suministrada por un compresor, a través de una red de tuberías. El diámetro de las tuberías debe elegirse de manera que si el consumo aumenta, la pérdida de presión entre él depósito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (0,1 bar); si la caída de presión excede de este valor, la rentabilidad del sistema estará amenazada y el rendimiento disminuirá considerablemente.

            En la planificación de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliación de la demanda de aire, por cuyo motivo deberán dimensionarse generosamente las tuberías. El montaje posterior de una red más importante supone costos dignos de mención.

El diámetro de las tuberías debe elegirse en función del:

·        Caudal.

·        La longitud de las tuberías

·        La pérdida de presión admisible.

·        La presión de servicio.

·        La cantidad de estrangulamientos en la red.

En la práctica su determinación se realiza utilizando la siguiente gráfica , que nos permitirá determinar el diámetro de forma rápida y sencilla.

Ejemplo de cálculo de una tubería:

El consumo de aire en una industria es de 4 m³/min (240 m³/h) , y se prevee que en 3 años aumentará un 300%, lo que representa 12 m³/min (720 m³/h). ) La red tiene una longitud de 280 m ,la pérdida admisible de presión es de D p = 10 kPa (0,1 bar) y la presión de servicio es de 800 kPa (8 bar).Se pide determinar el diámetro de la tubería.

solución:

En el nomograma, unir la línea A (longitud M tubo) con la B (cantidad de aire aspirado) y prolongar el trazo hasta C (eje l). Unir la línea E,(presión). En la línea F (eje 2) se obtiene una intersección. Unir los puntos de intersección de los ejes 1 y 2. Esta línea corta la D (diámetro nominal de la tubería) en un punto que proporciona el diámetro deseado.

En este caso, se obtiene para el diámetro un valor de 90 mm.