Válvulas de aire para compresores: funciones, tipos, diseño y mantenimiento.

Introducción
En el proceso de funcionamiento del compresor, la válvula de aire juega un papel vital. La función principal de la válvula de aire es controlar la entrada y salida del gas, asegurar el buen progreso del proceso de compresión y regular el flujo y la presión del gas. Este artículo discutirá en detalle las funciones, tipos, diseños y 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:

Controle la entrada y salida de gas: la válvula de aire controla la entrada y salida de gas abriéndola y cerrándola, asegurando que el gas fluya por el camino predeterminado dentro del compresor.
Regular el flujo de gas: el grado de apertura y cierre de la válvula de aire afecta directamente al flujo de gas, regulando así la presión de salida y el flujo del compresor.
Evite el reflujo: la válvula de aire puede evitar que el gas refluya dentro del compresor y mantener la estabilidad y 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 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 a la cámara de compresión sin problemas.
Características: Por lo general, soportan una presión más baja 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 una mayor presión y la frecuencia de apertura y cierre es relativamente baja.
Válvula de seguridad:

Ubicación: Generalmente instalado 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 gas sobrepresión y proteger el compresor contra daños.
Características: Diseñado con un valor de apertura de presión específico, generalmente con resortes y dispositivos de ajuste.
Válvula de alivio de presión:

Ubicación: Instalado en ubicaciones 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: Habitualmente instalado en zonas de alta presión, diseñado con diferentes rangos de presión de apertura.
Puntos clave del diseño de válvulas.
Selección de materiales:
Las válvulas suelen estar 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, la temperatura y el entorno de uso.
Geometría:
La geometría de la válvula incide directamente en la estabilidad de su apertura y cierre. Las formas comunes son circulares, elípticas y rectangulares. El diseño debe considerar los principios de la dinámica de fluidos y optimizar el canal de gas.
Diseño de primavera:
La rigidez y la precarga del resorte son factores clave en el desempeño de la válvula. El diseño del resorte debe garantizar que se puedan proporcionar fuerzas de apertura y cierre estables en diversas condiciones de trabajo.
Diseño de sello:
El rendimiento de sellado de la válvula afecta directamente la eficiencia y seguridad del compresor. El diseño del sello debe considerar las fugas de gas y los problemas de desgaste, y generalmente se utilizan juntas y anillos de sellado resistentes al desgaste.
Tratamiento superficial:
El tratamiento superficial de la válvula, como el tratamiento térmico y el revestimiento, puede mejorar su resistencia al desgaste y a la corrosión y extender su vida útil.
Estrategia de mantenimiento de la válvula.
Inspección periódica:
Controlar periódicamente el desgaste de la válvula y la precarga del resorte para asegurar su normal funcionamiento. La frecuencia de inspección debe determinarse de acuerdo con la frecuencia de uso y el entorno de trabajo del compresor.
Limpieza y mantenimiento:
Limpie periódicamente los depósitos de aceite y carbón alrededor de la válvula de aire para evitar obstrucciones y un mayor desgaste. Utilice agentes y herramientas de limpieza adecuados para evitar daños a la válvula de aire.
Ciclo de reemplazo:
El desgaste de la válvula de aire hará que su rendimiento de trabajo disminuya y, en casos graves, puede provocar una reducción de la eficiencia y fallas del compresor. La válvula de aire debe reemplazarse a tiempo según la condición de desgaste. Normalmente se recomienda comprobarlo cada 5.000 horas aproximadamente.
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.
Fallo y solución de la válvula de aire.
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 sustituir la válvula de aire desgastada y comprobar la precarga del muelle.
Válvula de aire atascada:
Los depósitos de sarro o carbón en la superficie de la válvula de aire pueden hacer que la válvula de aire no se abra ni cierre normalmente. La solución es limpiar la válvula de aire y el área circundante y utilizar un agente de limpieza especial si es necesario.
Fallo de primavera:

La falla del resorte puede hacer que la válvula no funcione correctamente, afectando la eficiencia y seguridad del compresor. La solución es sustituir el resorte averiado y reajustar la precarga.

Fuga de válvula:

Un sellado deficiente de la válvula puede provocar fugas de gas, afectando la eficiencia y seguridad del compresor. La solución es revisar la junta de sellado y el anillo de sellado, y reemplazar sellos nuevos cuando sea necesario.

Conclusión
Como componente clave del compresor, el diseño y mantenimiento de la válvula del compresor tienen un impacto directo en el rendimiento y la vida útil del compresor. Mediante una selección razonable de materiales, un diseño optimizado y un mantenimiento regular, se puede mejorar eficazmente la eficiencia de trabajo de la válvula, reducir las fallas y extender la vida útil del compresor. En aplicaciones prácticas, se debe formular una estrategia razonable de mantenimiento y reemplazo de acuerdo con las condiciones de trabajo específicas y el entorno de uso para garantizar que la válvula esté siempre en las mejores condiciones de funcionamiento.