El Minero de Almagrera (1893-07-15 00:00:00), página 2

mado compresor, pasa el aire a un depósito metálico que a la vez que sirve para acumular una cierta cantidad del mismo que puede utilizarse en las cortas paradas que por diversos accidentes puede sufrir la máquina motriz, regula además la presión del aire y permite que se deposite el agua que este ha podido arrastrar al pasar por los compresores.
Este sistema auxiliar, llamado acumulador, está en comunicación directa con los tubos que conducen el aire hasta las máquinas instaladas en los pozos, desarrollando en ellas su trabajo de una manera idéntica a como lo hace el vapor en las máquinas de este nombre, pero actuando así el motor de la turbina motriz en las bombas.
Para poder apreciar el rendimiento de una instalación de este género, tenemos pues que estudiar separadamente el rendimiento parcial de los compresores, el de la tubería de conducción y de la máquina, y finalmente el de la bomba, que es lo que nos ocupa conocer las bombas. Al hacer este estudio no podemos entrar en detalles técnicos sobre el sistema, ni en la descripción completa de los aparatos más vistajosos, pues esto sería impropió del presente trabajo; pero no podemos prescindir de hacer algunas consideraciones generales que son necesarias para fundamentar las conclusiones de nuestro proyecto.
Todas los numerosos compresores que hoy se conocen en la industria, pueden clasificarse en tres grandes grupos: 1.- compresores de baja presión; 2.-compresores de presión media; y 3.-compresores de alta presión. Los primeros son aquellos en que el aire no se comprime más de 2 atmósferas absolutas y tienen su aplicación en los ventiladores de minas y de fábricas, en las máquinas aspirante-impelentes empleadas en los telégrafos pneumáticos de las grandes capitales, en las máquinas sepultantes de los altos hornos, en los ingenieros de las casas industriales. En este segundo grupo la presión se eleva de 2 a 4 atmósferas absolutas, o sea de 1 a 3 efectivas, y tienen su aplicación en la perforación de pozos en terrenos acuíferos, en las fundiciones bajo el agua de las pilas de puentes, y en los aparatos so- plantes de las fábricas de gas. En los últimos años se eleva desde 4 atmósferas absolutas en adelante y a ellos pertenece la mayor parte de los numerosos compresores empleados en la industria, y muy particularmente los empleados en la minería, en donde produce el aire de 4 a 7 atmósferas absolutas para ser utilizado en las máquinas in- tensivas de alta presión de 5 a 8 atmósferas. De estos últi- mos son pues de los que debemos ocuparnos, prestando en este grupo de aquellos otros compresores en que se ha- ce exceder la presión de 8 atmósferas y que sólo se les da aplicación en aquellos casos en los cuales es preciso su alta presión para obtener cantidades de gas en depósitos re- ducidas dimensiones para ser gastado en puntos muy aleja- dos del lugar de producción y a presiones muy inferiores a las del depósito, que es el caso por ejemplo de las locomo- toras y de los aeroplanos.
En el construcción de los compresores de alta presión ha sido preciso llevar los mayores perfeccionamientos al estudio de la sección de los orificios de aspiración, al funcionamien- to de las válvulas, a las fugas que del aire y de la presión pueden producirse por el escape de éste a la superficie de la superficie periférica formada en las extremidades de ca- da curso del pistón; circunstancias todas que influyen de una manera notable en su rendimiento volumétrico, el cual es- ta medido por la relación de volumen de aire comprimido gastado por golpe del pistón a la unidad atmosférica al volumen cargado por el pistón durante un curso. Pero sobre estas circunstancias que como fácilmente se com- prende han de ser generales a toda clase de compresores, toma en los que estudiamos una importancia proporcional á influjo su gravedad, el grado de intensidad con que se eleva la temperatura que al comprimirse dispara el aíre, siendo absorbido el calor así desarrollado por las paredes metálicas del cilindro, las cuales adquiriendo a cada gol- po de compresión mayor temperatura, comunican al aire introducido produciéndose un enfriamiento, un efecto contraria al que nos proponemos, y disminuyendo por consi- guiente el efecto útil del aparato; y no es solo en perjuici- cio del rendimiento como obra este exceso de temperatura, si no que elevándose esta desde 80° que bien se acop- lan normalmente á dos atmósferas hasta 160°, un adquiere á 4 atmósferas y 280° á 10 atmósferas, se comprende que han de alterarse profundamente con este calor las guarniciones de los pistones, las válvulas y los organismos todos del com- presor, haciendo lo extraordinariamente costoso su manu- factura y la necesidad de materiales sumamente redu- cidos para que el calor desarrollado durante la compresión se disipe á medida que se produce, durante la compresión misma.
Para usos muy limitados y cuando el aire no se compri- me á mas de 3 atmósferas, se suelen usar compresores sin medio ninguno para refrescar el diluido; pero cuando la presión ha de ser más elevada, y es necesario marchar á gran velocidad, es indispensable evitar el sobrecalentamiento térmico que en este individuo se consigue por variados procedimientos. El más sencillo, aun cuando no el mas eficaz, se reduce á rodear la parte exterior del cilin- dro del compresor, de una envolvente llena de agua. Este sistema goza aun de mucho favor en algunas industrias, y en otras se ha generalizado la introducción de los sistemas de construcción más complicada; pero el enfriamiento del aire en el interior del cilindro es tan incompleto, que resulta de una gran inferioridad bajo el punto de vista del rendimiento volumétrico y rendimiento dinámico, y aun en los mejores compresores se ha efectuado de este sistema, como el de Burckhardt et Wels, en donde se ha realizado un estudio muy completo de la distribución, asemejándola á la del sistema Meyer de las máquinas de vapor para atenuar la influencia del espacio periférico y regularizar las diversas fases de la compresión. En el compresor de este tipo se ha puesto en marcha con una velocidad que á veces llega á 180 revolucio- nes por minuto con un rendimiento volumétrico de 95 por 100, no se ha podido obtener un rendimiento dinámico ma- yor de 60 por 100.
Siguieron en perfección á este sistema los compresores llama- dos de pistón hidráulico ó de columna de agua, de los cuales el tipo mas conocido es el compresor Soumeller. En este sistema, un pistón que se mueve con movimiento reci- tilíneo alternativo en un cilindro horizontal, produce la oscilación de dos columnas articuladas de aguas situadas en las extremidades del cilindro húmedo, que se detiene durante su movimiento de aspiración y la compresión del aí- re, siendo renovado el agua constantemente en cada os- cilación del pistón. Los variados tipos de este sistema pue- den considerarse como perfectos en cuanto á la supresión completa del espacio periférico, pero en el caso de los am- plios que se han construido, para el enfriamiento del aire durante la compresión en tanto que esta no escuda de 4 á 5 atmósferas absolutas; pero bajo el punto de vista mecá- nico deja mucho que desear, pues la inercia de las masas de agua que en cada golpe de pistón se introduce en mo- vimiento original, origina un gasto de trabajo que hace disminuir su efecto útil, y este efecto útil es tanto menor cuanto ma- yor sea la velocidad con que se trabaja. El compresor Soumel- ler no puede marchar á mas de 12 á 15 vueltas por mi- nuto sin que su rendimiento dinámico normalmente pro- duzca un rendimiento volumétrico que comprometa el buen funcionamiento del aparato; hay sin embargo entre los varios tipos pertenecientes á este sistema algunos, como el compresor Hanart instalado en las minas de Blanzy, que echa el aire á una presión de 5 á 9 atmósferas, alcanzando 24 vueltas por minuto en las mismas y obtiene un rendimiento de 0,90; en las minas de Dourges un compre- sor del mismo sistema que suministra el aire á una presión de 4 atmósferas marchando con 27 revoluciones por minu- to ha dado un rendimiento de 0,85, y un compresor de M. Henri Dechamps de donde tomamos estos datos, un rendi- miento volumétrico de 0,90 conforme garantiza el constructor.
El tercer sistema usado para eufílir el aire, consiste en inyectar en un mas de agua, en cada golpe de pistón, la cual se calienta en numerosos puntos de su recorrido con el aire en compresión, puede desarrollar mas eficazmente to- das su acción refrigerante, pudiéndose agregar á voluntad la cantidad de agua introducida en el cilindro y relacionada á mínimos necesarios para mantener el volumen del mas, presión. Con este sistema comparado con el interior se reduce la masa de agua puesta en movimiento por el pistón, puede aumentarse la velocidad de este sin perjuicio de su rendimiento dinámico y se evita también como en los compresores de columna de agua, la formación del espacio periférico.
Esta inyección de agua en el cilindro se suele hacer de- jando entrar el agua por las válvulas de aspiración en ca- da elevación de éstas, con lo que se produce un enfriamiento más incompleto y la introducción de agua que termina en el interior del compresor en forma de regada- rina finísima, penetra por su estrechez opuesta en el depó- sito del aire comprimido y en el agua que este aire depu- sta, con lo cual viene á introducirse el agua en el com- presor cada vez que la presión del cilindro supera á la del depósito, disponiéndose por lo tanto de menos agua cuando la presión del aire aumente con la compresión, que es precisamente cuando la temperatura aumenta y se hace