Calcular un depósito de aire comprimido

Te explicamos cómo calcular el volumen de un depósito pulmón para aire comprimido.

Objetivos del depósito de aire comprimido

Lo primero, ¿para qué sirve exactamente un depósito de aire comprimido o depósito pulmón? A continuación indicamos sus principales funciones:

  • Limitar la frecuencia de arranque y parada de los compresores, lo que permite prolongar su vida útil (o, al menos, no acortarla)
  • Como su propio nombre indica, hacer de «pulmón», de manera que se reducen las fluctuaciones de presión en la red al haber menos ciclos de arranque del compresor
  • Al mismo tiempo, el depósito absorbe dichas fluctuaciones de presión, haciendo de colchón y amortiguando las pulsaciones a las que se ven sometidos los equipos instalados aguas abajo
  • Sobre todo en los casos en los que no hay secador, el aire caliente de la descarga del compresor se enfría en el depósito. El vapor condensa y podemos recoger mucho condensado en la purga del depósito, con lo que tendremos un aire más seco aguas abajo.

Asegurando el almacenamiento mínimo requerido se reducirá significativamente el número de ciclos de arranque de los compresores para satisfacer la demanda y presión. Reducir estos ciclos impacta en el número de activaciones de los componentes de control del compresor, causando menor desgaste en válvulas, empaques, así como en la reducción de las cargas axiales ejercidas en los cojinetes de los rotores de las unidades de compresión.

Criterios de cálculo de un depósito de aire comprimido

Puesto que uno de los objetivos primordiales de un depósito pulmón es limitar el número de ciclos de arranque de los compresores, calcularemos su volumen en base a este parámetro.

Así, para un determinado número máximo de arranques por hora, podremos calcular el volumen mínimo del depósito.

La expresión a utilizar es la siguiente:

Ecuación para el cálculo del volumen de un depósito de aire comprimido

El número máximo de arranques por hora a adoptar para un buen funcionamiento de los equipos depende del propio compresor y varía ne función de la tecnología de compresor que hayas elegido. En muchos casos, lo especificará el propio fabricante. Si el fabricante no da ninguna pauta, se puede calcular el depósito de aire comprimido con un criterio de 10 ó 12 arranques por hora como máximo. Generalmente, este es un valor aceptable, que nos lleva a periodos entre arranques de 5 a 6 minutos.

Lógicamente, esta expresión es válida para compresores que funcionan en «todo o nada». Es decir: arrancan, paran cuando la presión supera un determinado umbral, y vuelven arrancar cuando vuelve a bajar por debajo de cierto nivel de presión. En el caso de instalaciones con compresores de velocidad variable, los depósitos pueden ser más pequeños. Esto se debe a que los compresores de velocidad variable pueden adaptarse con mayor facilidad a la demanda en cada momento.

¿Qué accesorios tengo que prever en mi depósito?

  • Válvula de seguridad (tarada como máximo un 10% por encima de la presión de trabajo del depósito)
  • Manómetro
  • Purga en la parte baja, para los condensados. Además, si los compresores son lubricados en aceite será necesario un separador agua-aceite antes de descargar el condensado a la red.
  • Boca de inspección

¿Tienes un caso particular que no cubrimos en este artículo y no sabes cómo calcular tu depósito de aire comprimido? Déjanos un comentario o escríbenos a herramientasdeingenieros@gmail.com e intentaremos ayudarte.