Válvulas de aire del compresor: funciones, tipos, diseño y mantenimiento

Introducción
En el funcionamiento del compresor, la válvula de aire desempeña un papel fundamental. Su función principal es controlar la entrada y salida del gas, garantizar el correcto desarrollo del proceso de compresión y regular el flujo y la presión del gas. Este artículo detallará las funciones, los tipos, los diseños y las estrategias de mantenimiento de la válvula de aire del compresor.

Funciones de las válvulas de aire
Las funciones principales de la válvula de aire del compresor incluyen:

Controlar la entrada y salida de gas: la válvula de aire controla la entrada y salida de gas abriéndose y cerrándose, asegurando que el gas fluya a lo largo de la ruta predeterminada dentro del compresor.
Regular el flujo de gas: el grado de apertura y cierre de la válvula de aire afecta directamente el flujo de gas, regulando así la presión de salida y el flujo del compresor.
Evitar el reflujo: la válvula de aire puede evitar que el gas refluya dentro del compresor y mantener la estabilidad y la eficiencia del proceso de compresión.
Proteja el compresor: la válvula de aire puede abrirse o cerrarse automáticamente cuando el compresor está sobrecargado o sobrepresionado para protegerlo de daños.
Tipos de válvulas de aire
Según la función y la posición, la válvula de aire del compresor se divide principalmente en los siguientes tipos:

Válvula de succión:

Ubicación: ubicado en el extremo de succión del compresor, generalmente instalado en el puerto de succión del cilindro.
Función: Controlar la entrada de gas para garantizar que el gas ingrese sin problemas a la cámara de compresión.
Características: Generalmente soporta menor presión y la frecuencia de apertura y cierre es alta.
Válvula de descarga:

Ubicación: Ubicado en el extremo de escape del compresor, generalmente instalado en el puerto de escape del cilindro.
Función: Controlar la descarga de gas para garantizar que el gas se descargue de la cámara de compresión.
Características: Soporta mayor presión y la frecuencia de apertura y cierre es relativamente baja.
Válvula de seguridad:

Ubicación: Generalmente se instala en el extremo de escape del compresor o en el sistema de tuberías.
Función: En caso de sobrepresión en el compresor, se abre automáticamente para liberar el gas de sobrepresión y proteger al compresor de daños.
Características: Diseñado con un valor de apertura de presión específico, generalmente con resortes y dispositivos de ajuste.
Válvula de alivio de presión:

Ubicación: Se instala en lugares clave del compresor, como el sistema de aceite y el sistema de enfriamiento.
Función: Cuando la presión del sistema es demasiado alta, libera automáticamente la presión para evitar daños al sistema.
Características: Generalmente se instala en áreas de alta presión, diseñado con diferentes rangos de presión de apertura.
Puntos clave del diseño de válvulas
Selección de materiales:
Las válvulas generalmente están hechas de materiales de alta resistencia, resistentes al desgaste y a la corrosión, como acero inoxidable, acero aleado, etc. La selección de materiales debe tener en cuenta su resistencia a la presión, resistencia a la temperatura y entorno de uso.
Geometría:
La geometría de la válvula afecta directamente la estabilidad de su apertura y cierre. Las formas comunes son circular, elíptica y rectangular. El diseño debe considerar los principios de la dinámica de fluidos y optimizar el canal de gas.
Diseño de resorte:
La rigidez y la precarga del resorte son factores clave en el rendimiento de la válvula. El diseño del resorte debe garantizar fuerzas de apertura y cierre estables en diversas condiciones de trabajo.
Diseño del sello:
El rendimiento del sellado de la válvula afecta directamente la eficiencia y la seguridad del compresor. El diseño del sello debe considerar las fugas de gas y el desgaste, por lo que se suelen utilizar juntas y anillos de sellado resistentes al desgaste.
Tratamiento de superficie:
El tratamiento de la superficie de la válvula, como el tratamiento térmico y el enchapado, puede mejorar su resistencia al desgaste y a la corrosión y extender su vida útil.
Estrategia de mantenimiento de la válvula
Inspección regular:
Revise periódicamente el desgaste de la válvula y la precarga del resorte para garantizar su correcto funcionamiento. La frecuencia de inspección debe determinarse según la frecuencia de uso y el entorno de trabajo del compresor.
Limpieza y mantenimiento:
Limpie regularmente los depósitos de aceite y carbón alrededor de la válvula de aire para evitar obstrucciones y un mayor desgaste. Utilice productos de limpieza y herramientas adecuados para evitar dañar la válvula de aire.
Ciclo de reemplazo:
El desgaste de la válvula de aire reducirá su rendimiento y, en casos graves, puede causar una reducción de la eficiencia y la falla del compresor. La válvula de aire debe reemplazarse a tiempo según su estado de desgaste. Se recomienda revisarla aproximadamente cada 5000 horas.
Optimización de la lubricación:
Seleccione y utilice razonablemente aceite lubricante para garantizar que tenga buena viscosidad y propiedades antidesgaste para reducir el desgaste y la corrosión de la válvula de aire.
Falla de la válvula de aire y solución
Desgaste de la válvula de aire:
Debido al desgaste prolongado, la válvula de aire puede agrietarse o deformarse, lo que reduce el rendimiento del compresor. La solución es reemplazar la válvula de aire desgastada y verificar la precarga del resorte.
Válvula de aire atascada:
La acumulación de sarro o carbón en la superficie de la válvula de aire puede impedir que esta abra y cierre correctamente. La solución es limpiar la válvula de aire y sus alrededores, y usar un producto de limpieza especial si es necesario.
Fallo del resorte:

Una falla en el resorte puede provocar que la válvula no funcione correctamente, lo que afecta la eficiencia y la seguridad del compresor. La solución es reemplazar el resorte dañado y reajustar la precarga.

Fuga de válvulas:

Un sellado deficiente de la válvula puede causar fugas de gas, lo que afecta la eficiencia y la seguridad del compresor. La solución es revisar la junta y el anillo de sellado, y reemplazarlos cuando sea necesario.

Conclusión
Como componente clave del compresor, el diseño y el mantenimiento de la válvula influyen directamente en su rendimiento y vida útil. Mediante una selección adecuada de materiales, un diseño optimizado y un mantenimiento regular, se puede mejorar eficazmente la eficiencia de la válvula, reducir las averías y prolongar la vida útil del compresor. En la práctica, se debe formular una estrategia de mantenimiento y sustitución adecuada a las condiciones de trabajo y al entorno de uso para garantizar que la válvula se mantenga siempre en óptimas condiciones.