Si hay algo que los pasajeros de tren tienen en común con los cargadores de carga interestatal, es la dependencia de los trenes para asegurar un viaje fluido a cada destino. Nada de esto sería posible sin la disponibilidad de aire comprimido limpio, que impulsa muchas de las funciones más vitales en el material rodante de todas las longitudes y capacidades.

Los componentes de un tren que dependen de aire comprimido incluyen los frenos, las puertas y el sistema de suspensión. Sin aire comprimido, un tren no podría detenerse cuando fuera necesario, abrir y cerrar bien las puertas, ni ofrecer viajes suaves para pasajeros y carga. Cada una de estas funciones puede ralentizarse y, finalmente, fallar si impurezas entran en el aire comprimido que se utiliza para alimentar las puertas, frenos y otros componentes.

El problema comienza con partículas de suciedad y humedad, que están presentes en el aire atmosférico que un compresor utiliza para la compresión de aire. Cuando estos elementos se mezclan con la lubricación de un compresor, las propiedades del aceite cambian de composición. Como resultado, la lubricación del compresor adquiere un carácter blanquecino y pálido que carece de cualidades lubricantes. Si la situación no se trata, puede producirse un desastre, ya que un compresor necesita lubricación para funcionar correctamente.

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Cómo mantener los estándares para el aire comprimido en trenes

Cuando se trata de los estándares para aire comprimido en sistemas ferroviarios, el mantenimiento lo es todo. Si el sistema de compresión de aire de un tren no se mantiene adecuadamente, es probable que provoque avería inesperada y reparaciones costosas. Lo peor de todo es que un tren puede quedar apartado y no poder atender pasajeros ni mover material rodante. Para todas las partes implicadas, la falla del sistema de compresión de aire de un tren es una situación perdedora.

La solución, por supuesto, es evitar que el aire comprimido se contamine desde el principio. Esto se puede lograr de las siguientes maneras:

• Separación y filtración del agua
• Desecación por aire comprimido

La primera protege un compresor de aire de las impurezas del aire atmosférico, mientras que la segunda elimina el vapor del aire comprimido. Con la suciedad y la humedad eliminadas de la ecuación, los ferrocarriles pueden depender de sistemas de aire comprimido para proporcionar energía sin obstáculos a las funciones clave de cada tren durante muchos años.

En los últimos años, la creciente concienciación sobre los perjuicios de la contaminación del aire ha impulsado el desarrollo de sistemas avanzados de filtrado para el aire comprimido. La tendencia ha ganado fuerza junto con el avance hacia la conservación y la eficiencia energética, ambas favorecidas por la adopción generalizada de herramientas y maquinaria neumáticas.

Fuentes de contaminación en compresores de aire

Para llevar a cabo el proceso de purificación, es importante conocer los diferentes tipos de contaminantes del aire y su origen en el aire. La contaminación proviene básicamente de tres fuentes principales:

• El ambiente. Independientemente del ajuste, la válvula de admisión de un compresor de aire aspira aire ambiente, que inevitablemente contendrá cierta cantidad de impurezas, ya sea polvo o humedad.

• El propio compresor. Los contaminantes también pueden originarse dentro de la máquina, aunque los tipos de gérmenes pueden depender de las funciones que se realicen. Los culpables comunes incluyen lubricante rancio, partículas de desgaste y refrigerante.

• Los receptores de aire y tuberías. Aunque la función de estas piezas es recoger y distribuir aire, ambas pueden conservar marcas de los contaminantes que se introducen en el compresor desde el aire atmosférico. Además, el enfriamiento que ocurre en los receptores y tuberías puede ser causa de condensación — un problema importante para la máquina y el aire comprimido — si la máquina no se vacía de forma regular.

Los contaminantes que pueden degradar la calidad del aire comprimido consisten en partículas en el aire atmosférico, así como en aceite y partículas en el agua.

Diferentes tipos de contaminación en compresores de aire

Los siguientes tipos de contaminación son comunes:

• Tierra en el aire. La cantidad de suciedad en el aire de una ciudad o zona industrial típica es asombrosa. Por cada metro cúbico de aire, hay 140 millones de partículas de tierra. Esto es especialmente negativo para el proceso de compresión del aire, porque el 80% de esas partículas de tierra en suspensión son demasiado pequeñas para ser atrapadas por el filtro de admisión de una máquina dada, y por tanto se deslizan hacia el aire comprimido.

• Vapor de agua. Con los cambios de temperatura que soporta el aire durante el proceso de compresión, la humedad dentro de un compresor de aire es inevitable. Si el aire está caliente, retendrá vapor; Si la presión es alta, el aire liberará agua condensada.

• Agua condensada y aerosoles. Durante las etapas finales del ciclo de compresión, el aire se enfría a una temperatura más razonable. Esto convierte el vapor del aire en agua, que luego se envía al desagüe de condensados. Sin embargo, el condensado sigue siendo un factor durante todo el proceso, ya que los vapores están presentes a medida que el aire cambia de temperatura. La condensación no solo es perjudicial para los mecanismos internos de un compresor, sino que puede ser aún más dañina si el desagüe nunca se vacía.

• Corrosión y escamas de tuberías. A medida que la condensación pasa factura en las tuberías y los receptores de aire, puede formarse óxido en el revestimiento interior. Poco a poco, el óxido puede hacer que las tuberías se obstruyan y rompan. Si el problema no se trata, la corrosión interna puede provocar un fallo total del sistema.

• Petróleo. El aire comprimido siempre debe estar libre de aceite. No obstante, el petróleo actúa como un mal necesario en el proceso de compresión del aire. Por tanto, el proceso tiene sus posibles consecuencias. A medida que el aire se comprime, se utiliza aceite para enfriar, lubricar y sellar. Desafortunadamente, hasta la mitad del aceite degradado puede pasar por el sistema en forma vaporizada, especialmente cuando las temperaturas son altas. El propio sistema también puede extraer hidrocarburos no quemados, que se condensan una vez enfriados. Cuando los vapores ácidos de aceite se mezclan con la humedad del aire comprimido, se forma una acumulación corrosiva a lo largo de los receptores de aire y los cilindros de válvulas.

Cabe señalar que los compresores libres de aceite no son resistentes a contaminantes. En otras palabras, la válvula de admisión de un compresor libre de aceite no puede filtrar mágicamente los contaminantes en suspensión del aire ambiente. Al igual que con un sistema lubricado con aceite, un compresor sin aceite necesita filtración para evitar que el agua, la suciedad, los hidrocarburos no quemados y otras impurezas se vean del proceso de compresión.

Filtros de humedad, suciedad y aceite para compresores de aire

Con las distintas formas de contaminación del aire y del sistema ya identificadas, los métodos de filtración y purificación pueden explicarse con mayor detalle.

Separadores de agua. En sistemas donde el aire se enfría a lo largo de los receptores y tuberías, se utilizan separadores para filtrar la humedad. En su mayor éxito, el método puede eliminar hasta el 92% de impurezas líquidas del proceso de un compresor de aire.

Filtros que se fusionan. De todos los componentes utilizados para purificar el aire comprimido, ninguno es más crucial que los filtros coalescentes. Mediante un método de filtración mecánica, el componente elimina la humedad del aceite y el agua del aire comprimido. Además, los filtros coalescentes pueden eliminar partículas de suciedad en el aire tan pequeñas como 0,01 micras. El componente de filtración coalescente consta de dos partes en el siguiente orden:

• El filtro de propósito general
• El filtro de alta eficiencia

El propósito de la primera es evitar que la contaminación masiva llegue a la segunda. Un juego de filtros coalescentes de alta calidad generalmente ofrece el doble beneficio de ofrecer una pureza del aire inigualable mientras mantiene bajas las facturas operativas. Además, los filtros coalescentes reducen la necesidad de mantenimiento de los compresores de aire.

Secadoras de adsorción. Un secador de adsorción utiliza desecantes regenerativos para filtrar el vapor del aire comprimido a medida que pasa por el sistema. Diseñados únicamente para eliminar vapor del aire, los secadores de adsorción funcionan en conjunto con filtros coalescentes, pero no son capaces de realizar el proceso completo de filtración por sí solos.

Filtros para eliminar el polvo. Una alternativa a los filtros de coalescencia, los filtros de eliminación de polvo eliminan la suciedad residual de las uniones anteriores en el proceso de compresión del aire. Utilizando mecanismos de filtración casi idénticos a los filtros de coalescencia, el componente de eliminación de polvo tiene una tasa de éxito de aproximadamente el 99,9999% en la eliminación de partículas.

El proceso de filtración puede dividirse en cinco etapas, cada una de las cuales se realiza mediante su propio componente:

1. Filtración de agua
2. Filtración de propósito general
3. Filtración de alta eficiencia
4. Secado al aire por adsorción
5. Filtración de polvo

Durante las tres primeras etapas, hasta el 92% de los contaminantes se eliminan del aire. El aire se seca en la etapa cuatro y finalmente se elimina todas las partículas de polvo en la última etapa.

Cuando fallan los compresores de aire en los sistemas ferroviarios: las consecuencias

Para los sistemas ferroviarios y los pasajeros por igual, existen numerosas consecuencias por no cumplir con los estándares de aire comprimido, que dependen de las necesidades de las funciones neumáticas del tren.

Puertas fallando. Los trenes de pasajeros cargan y desembarcan a cientos de pasajeros en cada parada. Por ello, es fundamental que las puertas funcionen sin problemas en cada punto de salida, parada y destino final a lo largo de la ruta. Si una puerta falla, las consecuencias son triples:

En un escenario de evacuación de emergencia, la falla de la puerta podría resultar fatal. La importancia de la operación por puertas también es crucial en trenes de mercancías para la carga y descarga de mercancías hacia diversos destinos en Estados Unidos.

Pantógrafos. En locomotoras y trenes ligeros, se confía en compresores de aire para el movimiento hacia cada destino debido a los mecanismos de los pantógrafos, que dependen del aire comprimido para la energía. Se necesitan pantógrafos para extraer corrientes de los cables aéreos de catenaria a lo largo de las vías del tren. Cuando los pantógrafos fallan, un tren puede detenerse en el momento o lugar más inoportunos. En resumen, esto podría dar lugar a los siguientes escenarios:

• Los tranvías ligeros se atascan y provocan retrasos para los desplazamientos
• Los trenes pierden energía en zonas desoladas
• Los trenes o tranvías ligeros se detienen inesperadamente en los cruces

Básicamente, si los pantógrafos no reciben la energía neumática necesaria, una locomotora o un tren ligero podría acabar con muchos clientes enfadados.

Frenos. Tanto en trenes como en automóviles, los frenos son más que el mecanismo de frenado: son la función de emergencia más importante de todas. Si un tren no puede frenar como es necesario, surge un peligro para los pasajeros a bordo, así como para personas, animales u objetos que puedan estar en la trayectoria del tren. En el peor de los casos, la falla de los frenos podría llevar a:

• Los tranvías ligeros no logran frenar para cruzar el tráfico en los cruces
• Trenes chocando o chocando entre sí
• No detenerse correctamente en las estaciones

Por razones obvias, es fundamental cumplir con los estándares de aire comprimido en sistemas ferroviarios, para que todos los frenos funcionen según las expectativas sin fallos.

Sistemas de suspensión. En trenes de todas las longitudes, se utiliza aire comprimido para alimentar el sistema de suspensión, que es responsable de la suavidad del material rodante a lo largo de las vías. Cuando los compresores de aire no entregan lo necesario, las atracciones se vuelven turbulentas, incómodas y posiblemente peligrosas.

La importancia de los compresores de aire en el material rodante actual

La compresión del aire es una de las fuentes de energía más vitales en el mundo ecológico actual, donde la gente en general ha llegado a exigir mayor eficiencia y conservación de energía. A medida que los países intentan alejarse de los combustibles fósiles, el potencial que ofrece el aire comprimido ha crecido en popularidad en numerosos sectores. Al alimentar una amplia gama de funciones con aire comprimido, la maquinaria implicada en el proceso ha permitido a las empresas reducir el consumo energético y utilizar energía mucho más amigable con el medio ambiente.

En la industria del transporte, los compresores de aire se utilizan para mover material rodante a lo largo de las vías del tren y proporcionan numerosas funciones que garantizan la comodidad y seguridad de pasajeros y tripulación. En cierto sentido, los compresores de aire están en la raíz de la industria ferroviaria actual, porque las locomotoras actuales no solo funcionan en gran parte con energía neumática, sino que también se construyen con esta tecnología. En las plantas de ensamblaje, la mayoría de las herramientas utilizadas en la producción de material rodante son alimentadas por compresores de aire.

En las últimas décadas, la tecnología de compresión de aire ha experimentado una serie de innovaciones, como las cuales han impulsado la adopción de compresores de aire y herramientas neumáticas por un número incalculable de empresas. Líder en la mayoría de estos avances está Quincy Compressor. Durante casi un siglo, Quincy ha estado a la vanguardia de las innovaciones en compresores de aire para una amplia gama de aplicaciones comerciales, industriales y automovilísticas.

Gran parte del aire comprimido que impulsa el material rodante actual es proporcionado por máquinas que llevan el nombre Quincy. Del mismo modo, las herramientas que se utilizan para montar, pintar y reparar locomotoras modernas se compran principalmente a Quincy.

Quincy: La principal fuente de compresores de aire ferroviarios

Si gestionas una planta de ensamblaje que produce material rodante de cualquier tipo, haz de Quincy tu fuente de referencia para compresores de aire, grandes y pequeños. Alternativamente, si se utiliza material rodante existente que actualmente va con rezagamento debido a la incapacidad de cumplir con los estándares de aire comprimido en sistemas ferroviarios, sustituya la maquinaria actual por compresores de aire Quincy. Nuestros compresores permiten recorrer la distancia durante años, independientemente de velocidades, alturas o humedad.

En Norteamérica y en el extranjero, Quincy es venerada por fabricar compresores de aire y herramientas neumáticas que han aportado facilidad y fiabilidad a una variedad de tareas que durante mucho tiempo se consideraban difíciles en el sector industrial. Para saber más sobre compresores de aire Quincy y productos relacionados, visita nuestra página de localización de ventas y servicio y descubre lo que nuestras máquinas pueden hacer por tus operaciones.