Relé de presión para compresor: dispositivo, marcado + esquema de conexión y ajuste

El uso del relé neumático de aire permite automatizar el llenado del receptor del compresor con gas comprimido. El operador del equipo con presostato no necesita monitorear el proceso, intentando registrar los parámetros límite. Como resultado, se previene la avería del motor. Resultados significativos, ¿no es cierto?

Si planea adquirir un relé de presión para compresor, ha llegado al lugar indicado. Aquí encontrará una gran cantidad de información muy útil sobre los principios de funcionamiento del dispositivo, su equipamiento y las formas de conexión.

Hemos descrito detalladamente los tipos existentes de relé neumático. Hemos presentado las variantes de conexión a la red doméstica e industrial con esquemas extremadamente claros. Hemos analizado las averías típicas y las formas de prevenirlas. La información y los consejos útiles que presentamos se complementan con aplicaciones gráficas, fotográficas y de video.

Principio de funcionamiento del relé de presión

El nombre del relé está determinado por su propósito: controlar un compresor de pistón para mantener en el receptor la presión atmosférica de trabajo requerida. Rara vez se encuentra en el tipo de compresor de tornillo, que se encarga de comprimir y suministrar aire.

Considerando el valor de la fuerza de presión en la neumática automática, el dispositivo actúa sobre la línea de tensión, cerrándola o abriéndola. De esta manera, una presión insuficiente en el compresor pone en marcha el motor y, cuando se alcanza el nivel necesario, lo apaga.

Este principio estándar de funcionamiento, basado en la conexión a un circuito de bucle cerrado normal, se utiliza para controlar el motor.

En la construcción de todos los eyectores hay un depósito que contiene aire, con una presión determinada. Su disminución requiere encender el motor para reponer la reserva. Si la situación es contraria y se detecta un exceso, el suministro se detiene para que el recipiente no reviente. Estos procesos son controlados por el presostato.

También se presentan modificaciones con el algoritmo de funcionamiento opuesto: al alcanzar valores mínimos en el esquema de compresión, el presostato desconecta el motor eléctrico, y al alcanzar los máximos, lo activa. Aquí, el sistema se utiliza en un circuito normalmente abierto.

Como sistema activo actúan mecanismos de resorte con distintos grados de rigidez, que reproducen la reacción a las oscilaciones en el nodo de presión del aire.

Durante el funcionamiento, se comparan los indicadores que se generan como resultado de la fuerza elástica de tracción o compresión de los resortes y la presión de la atmósfera comprimida por el dispositivo. Cualquier cambio activa automáticamente la acción del espiral y el bloque de relé conecta o desconecta la línea de alimentación eléctrica.

Sin embargo, cabe tener en cuenta que el dispositivo del modelo estándar no contempla una influencia regulatoria. Únicamente actúa sobre el motor. Además, el usuario tiene la posibilidad de establecer el valor pico, al alcanzar el cual se activará el resorte.

Equipamiento del bloque de automatización del compresor

La estructura del relé consiste en un bloque de tamaño reducido, equipado con tuberías de admisión, un elemento sensor (resorte) y una membrana. Entre los subconjuntos obligatorios se incluyen: la válvula de descarga y el interruptor mecánico.

El nodo sensor del presostato está compuesto por un mecanismo de resorte, cuya fuerza de compresión se modifica mediante un tornillo. Según los ajustes estandarizados de fábrica, el coeficiente de elasticidad se establece para una presión en el circuito neumático de 4-6 atm, según se indica en las instrucciones del aparato.

Los modelos económicos de eyectores no siempre están equipados con automatismo de relé, ya que estos aparatos se montan en el receptor. No obstante, durante un régimen de trabajo prolongado, para evitar el sobrecalentamiento de los elementos del motor, tiene sentido instalar un presostato

El grado de rigidez y flexibilidad de los elementos del resorte están sujetos a las condiciones térmicas del entorno, por lo que absolutamente todos los modelos de dispositivos industriales están diseñados para un funcionamiento estable en un ambiente de -5 a +80 ºC.

La membrana del depósito está conectada al interruptor del relé. Durante su desplazamiento, realiza la activación y desactivación del presostato.

El nodo de descarga está conectado a la línea de suministro de aire, lo que permite liberar a la atmósfera el exceso de presión del compartimento del pistón. Así, se alivian las partes móviles del compresor del esfuerzo excesivo

El elemento de descarga está ubicado entre la válvula de retención del eyector y el bloque de compresión. Si el accionamiento del motor cesa su funcionamiento, se activa la sección de descarga, mediante la cual se purga el exceso de presión (hasta 2 atm) del compartimento del pistón.

Al arrancar o acelerar el motor eléctrico posteriormente, se genera una presión que cierra la válvula. De esta forma se evita la sobrecarga del accionamiento y se simplifica la puesta en marcha del equipo en modo apagado.

Existe un sistema de descarga con un intervalo de tiempo de activación. El mecanismo permanece en posición abierta durante el arranque del motor en un intervalo predeterminado. Este rango es suficiente para que el motor alcance el par máximo.

Se requiere un interruptor mecánico para arrancar y detener las opciones automáticas del sistema. Generalmente, tiene dos posiciones: «encendido» y «apagado». El primer modo activa el accionamiento y el compresor funciona según el principio automático establecido. El segundo evita el arranque accidental del motor, incluso cuando la presión en el sistema neumático es baja.

La válvula de cierre permite evitar situaciones de emergencia en caso de fallo de los elementos del circuito de control, por ejemplo, la rotura del conjunto del pistón o una parada repentina del motor

La seguridad en las construcciones industriales debe mantenerse a un alto nivel. Para ello, el regulador del compresor se equipa con una válvula de seguridad. Así se garantiza la protección del sistema ante un funcionamiento incorrecto del relé.

En situaciones anormales, cuando el nivel de presión supera el límite permitido y el telepresostato no se activa, se pone en funcionamiento la válvula de seguridad y realiza el escape de aire. De manera similar funcionan las válvulas de seguridad en los sistemas de calefacción, cuyo principio de funcionamiento y diseño se describen en el artículo que recomendamos.

Opcionalmente, como equipo de protección adicional en el dispositivo de supervisión, también se puede utilizar un relé térmico. Con él se realiza el monitoreo de la intensidad de la corriente de alimentación para desconectar oportunamente de la red cuando los parámetros aumentan.

Para evitar el quemado de los devanados del motor, se activa la desconexión de la alimentación. El ajuste de los valores nominales se realiza mediante un dispositivo regulador especial.

Tipos de dispositivos presostáticos

Solo existen dos variantes de ejecución del bloque automático del compresor. La clasificación se realiza según su principio de funcionamiento. En la primera opción, el mecanismo desconecta el motor eléctrico cuando se superan los límites establecidos del nivel de presión de la masa de aire en la red neumática. Estos dispositivos se denominan normalmente abiertos.

Esquema del interruptor de presión de membrana: 1 – transductor de presión; 2 y 3 – contactos; 4 – pistón; 5 – resorte; 6 – membrana; 7 – conexión roscada

El otro modelo de principio inverso: enciende el motor si se detecta una disminución de la presión por debajo del nivel permitido. Los dispositivos de este tipo se denominan normalmente cerrados.

Estructura de las designaciones convencionales del neumático-relé

En el marcado del relé de presión de aire se indica todo el conjunto opcional del dispositivo, las características de diseño, incluyendo información sobre los parámetros de fábrica de ajuste del diferencial de presión.

Los modelos de producción de la empresa Condor fabrican equipos para control de presión en una amplia gama. La serie MDR está destinada a su uso en eyectores de diferentes potencias.

Analicemos con más detalle las designaciones usando el ejemplo de dispositivos para eyectores de aire RDK – (*) (****) – (*)/(*):

• RDK – serie de relés para compresores;
• (*) – número de puertos roscados: 1 – un puerto con rosca interna 1/4”NPT; 4 – cuatro conectores;
• (****) – tipo de diseño de la carcasa: T10P – diseño 10 con interruptor de palanca; T10K – interruptor de botón; T18P – diseño 18 con interruptor conmutador; T19P – diseño 19;
• (*) – ajustes de fábrica del umbral de activación: 1 – 4…6 bar; 2 – 6…8 bar; 3 – 8…10 bar;
• (*) – diámetro de la válvula de descarga: la ausencia de símbolo significa un parámetro estandarizado de 6 mm; 6,5 mm – 6,5 mm.

La diferencia entre los umbrales mínimo y máximo de presión es establecida por el fabricante y, por lo general, tiene un valor de 2 bar.

Sin embargo, es posible el ajuste manual del rango de dos valores – máximo y mínimo, pero solo hacia la disminución.

La especificidad de la configuración del presostato para estaciones de bombeo se expone en el siguiente artículo, cuyo contenido recomendamos consultar.

Esquemas de conexión del relé de aire

El presostato del compresor se fabrica para conexión a diferentes circuitos eléctricos según la carga. De acuerdo con el valor nominal de la línea de alimentación, se selecciona el modelo correspondiente del bloque de relés.

Opción #1: a una red con tensión nominal de 220 V

Si el motor eléctrico de accionamiento es un dispositivo monofásico, en este caso se instala un relé de 220 V nominal con dos grupos de contactos.

Para trabajar con carga monofásica, los fabricantes recomiendan configurar el nodo con modelos de la serie RDK: xT10P-x; xT10K-x; xT19P-x, ya que estos dispositivos tienen dos grupos de contactos cada uno.

Opción #2: a una red trifásica con tensión de 380 V

Para una carga trifásica de un circuito de 380 V se puede utilizar una de las opciones: una modificación del relé de 220 V o 380 V, con tres líneas de contacto, para la desconexión simultánea de las tres fases.

Ambos métodos tienen esquemas diferentes. Consideremos la primera opción:

Para trabajar en un circuito eléctrico trifásico, se utiliza el presostato RDK-xT18P-x. Este modelo está equipado con tres contactos y permite la conmutación simultánea de todas las fases.

Eligiendo el segundo método, la alimentación se realiza desde una fase (neutro) y en este caso el valor nominal del relé debe ser de 220 V. Más detalles en el siguiente esquema:

Se permite el uso de telepresostatos de la serie RDK: xT10R-x, xT10K-x y xT19P-x con carga trifásica, aunque el uso de este esquema implica una desconexión parcial de la red de alimentación. Más concretamente – una fase estará permanentemente conectada a la carga.

Después de la conexión a la alimentación eléctrica, es necesario familiarizarse con las opciones adicionales que ofrecen los bloques de aire para eyectores.

Instalación del relé y elementos auxiliares

En algunas modificaciones de los presostatos se puede encontrar un equipamiento adicional en forma de conexiones de brida, mediante las cuales se conecta equipo adicional. Principalmente son piezas de tres vías, con un diámetro de ¼ de pulgada.

Mediante varios conectores de brida se pueden introducir en el sistema elementos adicionales: una válvula de seguridad, un manómetro y otros mecanismos necesarios

Para poner en servicio el dispositivo, es necesario conectarlo al receptor. El montaje consta de las siguientes etapas:

1. Mediante el orificio de salida principal, el dispositivo se conecta al compresor.
2. Al dispositivo con bridas se conecta un manómetro. También pueden estar presentes otros mecanismos auxiliares que requieren conexión: una válvula de seguridad o de descarga.
3. Los canales que no se utilizan para la conexión deben cerrarse con tapones.
4. A continuación, según el esquema eléctrico, el relé se conecta a los contactos del circuito de control del motor eléctrico.

Los motores de baja potencia pueden conectarse directamente; en los demás casos, se requiere la instalación adicional de un contactor electromagnético de la potencia adecuada.

Antes de pasar a la configuración de los parámetros de umbral de disparo, conviene tener en cuenta las condiciones de funcionamiento. En primer lugar, el ajuste se realiza bajo presión. En segundo lugar, se debe interrumpir el suministro eléctrico al motor.

Ajuste y proceso de puesta en marcha

Los parámetros establecidos de fábrica no siempre cumplen con los requisitos del usuario. En la mayoría de los casos, esto se debe a una fuerza de compresión insuficiente en el punto más alto de consumo.

También puede no ser adecuado el rango de disparo del presostato. En ese caso, será pertinente un ajuste manual del mecanismo actuador.

Ajustes estándar de fábrica: límite superior 2,8 atmósferas, límite inferior 1,4 bar. El control de los parámetros se realiza visualmente mediante el manómetro incluido en el conjunto estándar del presostato. Los nuevos modelos, como Italtecnica, tienen una carcasa transparente y están equipados con una escala indicadora de compresión directamente en el relé

Para comenzar a configurar el valor de compresión de trabajo, será necesario inspeccionar la placa grabada donde se indican los parámetros del motor eléctrico y del compresor.

Solo necesitamos el valor máximo que genera el aparato. Este indicador señala la fuerza de presión máxima que se puede ajustar en el relé para el correcto funcionamiento de todo el sistema neumático.

Si se ajusta el valor indicado (en la figura 4,2 atm), entonces, teniendo en cuenta todos los factores (fluctuaciones en la alimentación eléctrica, desgaste de los componentes por su vida útil, entre otros), el compresor podría no alcanzar la presión límite y, por consiguiente, no se desconectaría.

En ese modo, los elementos de trabajo del equipo comenzarán a sobrecalentarse, luego a deformarse y finalmente a fundirse.

El valor máximo del eyector debe tenerse en cuenta al determinar el valor máximo del relé. Este indicador debe ser menor que la presión nominal del compresor. En ese caso, todos los elementos del sistema funcionarán sin interrupciones.

Para un funcionamiento fiable sin desconexiones, se debe ajustar la presión máxima de desconexión en el relé, sin alcanzar el valor nominal grabado en el compresor, es decir, entre 0,4 y 0,5 atm por debajo. Según nuestro ejemplo: 3,7-3,8 atm.

Los límites de presión a los que se produce el encendido/apagado del compresor se ajustan con un solo tornillo. Para no equivocarse al elegir la dirección de aumento/disminución, hay flechas indicadoras en la base metálica.

Una vez determinado el nivel que se va a configurar, es necesario retirar la carcasa del relé. Debajo se encuentran dos elementos de ajuste: una tuerca pequeña y una grande (en la figura 1,3).

Cerca hay indicadores de flecha que señalan la dirección en la que se realizarán los ajustes, comprimiendo o descomprimiendo el mecanismo de resorte (2,4).

La abrazadera de tornillo grande y el resorte están destinados a controlar los parámetros de compresión. Al girar en sentido horario, el espiral se comprime y la presión de desconexión del compresor aumenta. El ajuste inverso lo afloja y, por lo tanto, reduce el nivel de presión para la desconexión.

Hay que recordar: al aumentar la fuerza de compresión de desconexión, modificamos los ajustes de fábrica establecidos según los requisitos normativos de operación del equipo. Antes de realizar ajustes, consulte la documentación técnica del aparato para no superar los límites establecidos por el fabricante.

Al realizar los ajustes, el receptor debe estar lleno al menos en dos tercios.

Una vez comprendida la función de los elementos, procedemos:

1. Para garantizar un nivel adecuado de seguridad, cortamos el suministro eléctrico.
2. El cambio del nivel de compresión de los resortes se realiza girando la tuerca varias vueltas en la dirección necesaria. En la placa, cerca del tornillo de ajuste de gran diámetro, según los estándares, hay símbolos en latín: P (Pressure) para el grande, ΔP para el más pequeño.
3. El control del proceso de ajuste se realiza visualmente en el manómetro.

Algunos fabricantes, por comodidad, colocan la válvula de ajuste para cambiar el valor nominal en la superficie de la carcasa del dispositivo.

Posibles fallos del dispositivo

Se señalan varias averías típicas de los presostatos. En la mayoría de los casos, simplemente se reemplazan por dispositivos nuevos. Sin embargo, hay problemas menores que pueden solucionarse por sí mismo sin la ayuda de un técnico de reparación.

Si se determina que el presostato es el causante del fallo, el técnico insistirá en reemplazar el dispositivo. Todas las acciones de servicio, como limpieza y reemplazo de contactos, le costarán al usuario más que comprar e instalar un dispositivo nuevo.

La avería más común es una fuga de aire del relé cuando el receptor está encendido. En este caso, el culpable puede ser la válvula de arranque. Basta con cambiar la junta y el problema estará resuelto.

El encendido frecuente del compresor indica que los tornillos de ajuste se han aflojado y desplazado. Aquí será necesario volver a verificar el umbral de encendido y apagado del relé y ajustarlos según las indicaciones de la sección anterior.

Métodos de reparación de la avería

La solución de un problema más complejo será necesaria si el compresor no funciona. Puede haber varias causas. Consideremos una de ellas: la fusión de los contactos del presostato debido a la erosión causada por las chispas eléctricas.

El quemado del grupo de contactos se produce por erosión por chispas eléctricas que se forma al abrir los contactos. Sin embargo, no siempre es posible reemplazar los elementos; algunos modelos ya no están disponibles en el mercado.

Para solucionar este tipo de avería, se puede recurrir a uno de los métodos: limpiar la superficie, lo que prolonga la vida útil al menos 3 meses, o reparar reemplazando los contactos en los bornes.

Instrucciones paso a paso para la segunda opción:

1. Purge todo el aire del receptor y desconecte la alimentación del eyector. Desmonte el relé de presión.
2. Retirando la cubierta protectora, desconecte el cableado que llega al grupo de contactos.
3. Con un destornillador, extraiga el terminal con los contactos y taladre las líneas quemadas del mismo.
4. El cable se puede reemplazar con alambre de cobre. Debe seleccionarse teniendo en cuenta el diámetro del orificio, ya que debe encajar firmemente en el alojamiento. Se inserta en el orificio y se engarza por ambos lados.
5. Se realizan acciones similares con las demás líneas quemadas.
6. Una vez que el grupo de contactos esté montado, se coloca en su lugar original y se enrosca la tapa del presostato.

El relé del compresor funciona en condiciones difíciles, sujeto a desgaste y averías.

A pesar de que la reparación no es rentable, aquellos que estén familiarizados con el dispositivo pueden realizarla por sí mismos. Sin embargo, la opción de reemplazarlo por un nuevo aparato sigue siendo la más ventajosa.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Detalles sobre el dispositivo del presostato, así como el proceso visual de ajuste de sus parámetros en el video:

También es posible el montaje independiente de la unidad de ajuste para el compresor, sobre esto en el material de video:

Los dispositivos neumáticos se consideran más seguros y cómodos de usar que los modelos eléctricos o de gasolina. Se presenta una amplia gama de equipos adicionales que funcionan con aire comprimido: pistolas para lavado, inflado de neumáticos o pintura, y muchos otros.

Con la ayuda del relé, es posible trabajar de forma automática manteniendo el nivel de compresión requerido en el receptor.

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