Si hay algo que los pasajeros de tren tienen en común con los transportistas de mercancías interestatales es su confianza en los trenes para garantizar un viaje sin contratiempos a cada destino. Nada de esto sería posible sin la disponibilidad de aire comprimido limpio, que alimenta muchas de las funciones más vitales del material rodante de todas las longitudes y capacidades.

Los componentes de un tren que dependen del aire comprimido son los frenos, las puertas y el sistema de suspensión. Sin aire comprimido, un tren no podría detenerse cuando fuera necesario, abrir y cerrar sus puertas correctamente ni ofrecer un viaje suave a los pasajeros y la carga. Cada una de estas funciones puede ralentizarse y, en última instancia, fallar si entran impurezas en el aire comprimido que se utiliza para accionar las puertas, los frenos y otros componentes.

El problema empieza con las partículas de suciedad y la humedad, presentes en el aire atmosférico que utiliza un compresor para comprimir el 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 pastoso 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 las normas de aire comprimido en los trenes

Cuando se trata de las normas del aire comprimido en los sistemas ferroviarios, el mantenimiento lo es todo. Si el sistema de compresión de aire de un tren no se mantiene correctamente, es probable que se produzcan averías inesperadas y reparaciones costosas. Lo peor de todo es que un tren puede quedarse parado y ser incapaz de prestar servicio a los pasajeros o mover material rodante. Para todas las partes implicadas, el fallo 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. Esto puede lograrse de las siguientes maneras:

• Separación y filtración de agua
• Desecación por aire comprimido

El primero protege al compresor de las impurezas del aire atmosférico, mientras que el segundo elimina el vapor del aire comprimido. Con la suciedad y la humedad eliminadas de la ecuación, los ferrocarriles pueden confiar en los sistemas de aire comprimido para alimentar sin trabas 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 aire comprimido. Esta tendencia se ha visto impulsada por la tendencia a la conservación y la eficiencia energética, a la que ha contribuido la adopción generalizada de herramientas y maquinaria neumáticas.

Fuentes de contaminación en los compresores de aire

Para poner en marcha el proceso de purificación, es importante conocer los distintos tipos de contaminantes del aire y su origen. La contaminación procede básicamente de tres fuentes principales:

• La atmósfera. Independientemente del ajuste, la válvula de entrada de un compresor de aire aspira aire ambiente, que invariablemente contendrá cierta cantidad de impurezas, ya sea polvo o humedad.

• El propio compresor. Los contaminantes también pueden proceder del interior de la máquina, aunque los tipos de gérmenes pueden depender de las funciones que se realicen. Entre los culpables más comunes se encuentran el lubricante rancio, las partículas de desgaste y el refrigerante.

• Los receptores de aire y las tuberías. Aunque la finalidad de estas piezas es recoger y distribuir el aire, ambas pueden retener marcas de los contaminantes que se introducen en el compresor procedentes del aire atmosférico. Además, el enfriamiento que se produce en los receptores y las tuberías puede ser causa de condensación -un problema importante para la máquina y el aire comprimido- si la máquina no se drena con regularidad.

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

Diferentes tipos de contaminación en los compresores de aire

Los siguientes tipos de contaminación son comunes:

• Suciedad en el aire. La cantidad de suciedad en el aire de una ciudad o una zona industrial es asombrosa. Por cada metro cúbico de aire hay 140 millones de partículas de suciedad. Esto es un mal presagio para el proceso de compresión del aire, porque el 80% de esas partículas de suciedad son demasiado pequeñas para que las atrape el filtro de admisión de una máquina determinada y, por tanto, se cuelan en el aire comprimido.

• Vapor de agua. Con los cambios de temperatura a los que se somete 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 últimas etapas del ciclo de compresión, el aire se enfría a una temperatura más razonable. Esto convierte el vapor del aire en agua, que se envía al desagüe de condensados. Sin embargo, el condensado sigue siendo un factor durante todo el proceso, porque los vapores están presentes a medida que el aire cambia de temperatura. La condensación no sólo es mala para los mecanismos internos de un compresor, sino que puede ser aún más perjudicial si nunca se vacía el desagüe.

• Corrosión e incrustaciones en las tuberías. A medida que la condensación hace mella 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 se rompan. Si el problema no se trata, la corrosión interna puede provocar el fallo total del sistema.

• Aceite. El aire comprimido debe estar siempre exento de aceite. Sin embargo, el aceite es un mal necesario en el proceso de compresión del aire. Como tal, el proceso tiene su parte de consecuencias potenciales. A medida que se comprime el aire, se utiliza aceite con fines de refrigeración, lubricación y sellado. Por desgracia, hasta la mitad del aceite degradado puede pasar por el sistema en forma vaporizada, especialmente cuando las temperaturas son elevadas. El propio sistema también puede arrastrar hidrocarburos no quemados, que se condensan una vez enfriados. Cuando los vapores ácidos del aceite se mezclan con la humedad del aire comprimido, se forman acumulaciones corrosivas a lo largo de los receptores de aire y los cilindros de las válvulas.

Hay que tener en cuenta que los compres ores exentos de aceite no son compresores resistentes a los contaminantes. En otras palabras, la válvula de admisión de un compresor exento de aceite no puede filtrar mágicamente los contaminantes del aire ambiente. Al igual que un sistema lubricado con aceite, un compresor sin aceite necesita filtración para mantener el agua, la suciedad, los hidrocarburos no quemados y otras impurezas fuera del proceso de compresión.

Filtros de humedad, suciedad y aceite para compresores de aire

Una vez identificadas las distintas formas de contaminación del aire y del sistema, se pueden explicar con más detalle los métodos de filtración y purificación.

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

Filtros coalescentes. De todos los componentes utilizados para purificar el aire comprimido, ninguno es más crucial que los filtros coalescentes. Mediante un método de filtración mecánica, este componente elimina el aceite y la humedad del agua del aire comprimido. Además, los filtros coalescentes pueden eliminar partículas de suciedad suspendidas 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 uso general
• El filtro de alta eficacia

La finalidad de los primeros es impedir que la contaminación a granel llegue a los segundos. Por lo general, un conjunto de filtros coalescentes de alta calidad proporciona la doble ventaja de ofrecer una pureza del aire insuperable y mantener bajas las facturas de explotación. Además, los filtros coalescentes reducen la necesidad de mantenimiento de los compresores de aire.

Secadores de adsorción. Un secador de adsorción utiliza desecantes regenerativos para filtrar el vapor del aire comprimido a medida que pasa por el sistema. Diseñados exclusivamente para eliminar el vapor del aire, los secadores de adsorción funcionan en tándem con filtros coalescentes, pero son incapaces de realizar por sí solos el proceso completo de filtración.

Filtros de eliminación de polvo. Una alternativa a los filtros coalescentes, los filtros de eliminación de polvo eliminan la suciedad arrastrada de los puntos de unión anteriores en el proceso de compresión del aire. Utilizando mecanismos de filtración casi idénticos a los de los filtros coalescentes, el componente de eliminación de polvo tiene un porcentaje de éxito aproximado del 99,9999% en la eliminación de partículas.

El proceso de filtración puede dividirse en cinco etapas, cada una de las cuales es realizada por su propio componente:

1. Filtración del agua
2. Filtración de uso general
3. Filtración de alta eficacia
4. Secado al aire por adsorción
5. Filtración de polvo

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

Cuando fallan los compresores de aire en los sistemas ferroviarios: Consecuencias

Tanto para los sistemas ferroviarios como para los pasajeros, el incumplimiento de las normas sobre aire comprimido, determinadas por las necesidades de las funciones neumáticas de un tren, tiene numerosas consecuencias.

Puertas que fallan. Los trenes de pasajeros cargan y descargan cientos de pasajeros en cada parada. Por lo tanto, es crucial que las puertas funcionen sin problemas en cada punto de salida, parada y destino final de una ruta. Si una puerta falla, las consecuencias son triples:

En un escenario de evacuación de emergencia, el fallo de una puerta podría resultar fatal. La importancia del funcionamiento de las puertas también es crucial en los trenes de mercancías para la carga y descarga de mercancías a diversos destinos en todo Estados Unidos.

Pantógrafos. En las locomotoras y los ferrocarriles ligeros, se depende de compresores de aire para el desplazamiento a cada destino debido a los mecanismos de los pantógrafos, que dependen del aire comprimido para funcionar. Los pantógrafos son necesarios para extraer la corriente de los cables aéreos de las catenarias a lo largo de las vías férreas. 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 trenes ligeros se atascan y causan retrasos a los viajeros
• Los trenes se quedan sin electricidad en zonas desoladas
• Los trenes o metros ligeros se detienen inesperadamente en las intersecciones

Básicamente, si los pantógrafos no reciben la potencia neumática necesaria, una locomotora o un tren ligero podrían acabar con muchos clientes iracundos.

Los frenos. Tanto en los trenes como en los automóviles, los frenos son algo más que el mecanismo de parada: son el más importante de todos los dispositivos de emergencia. Si un tren no puede frenar como es necesario, se produce un peligro para los pasajeros a bordo, así como para las personas, animales u objetos que puedan encontrarse en la trayectoria del tren. En el peor de los casos, un fallo de los frenos puede provocar:

• Los carriles ligeros no se detienen al cruzar el tráfico en los cruces
• Choque o colisión de trenes
• No detenerse correctamente en las estaciones

Por razones obvias, es primordial cumplir las normas relativas al aire comprimido en los sistemas ferroviarios, para que todos los frenos funcionen sin fallos y a pleno rendimiento.

Sistemas de suspensión. En trenes de todas las longitudes, el aire comprimido se utiliza para accionar el sistema de suspensión, responsable de la suavidad de marcha del material rodante por las vías. Cuando los compresores de aire no rinden lo necesario, los viajes se vuelven turbulentos, incómodos y posiblemente peligrosos.

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

La compresión de aire es una de las fuentes de energía más vitales en el mundo ecoconsciente de hoy, donde la gente en general ha llegado a exigir una mayor eficiencia y conservación de la energía. A medida que los países se esfuerzan por abandonar los combustibles fósiles, el potencial que ofrece el aire comprimido ha ido ganando adeptos 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 de energía y utilizar una energía mucho más respetuosa con el medio ambiente.

En la industria del transporte, los compresores de aire se utilizan para hacer funcionar el material rodante a lo largo de las vías férreas y ofrecen numerosas funciones que garantizan la comodidad y seguridad de los pasajeros y la tripulación. En cierto sentido, los compresores de aire están en la raíz de la industria ferroviaria actual, porque las locomotoras modernas no sólo funcionan en gran parte con energía neumática, sino que también se construyen con esta tecnología. En las plantas de montaje, la mayoría de las herramientas utilizadas en la producción de material rodante funcionan con compresores de aire.

En las últimas décadas, la tecnología de compresión de aire ha sido testigo de una serie de innovaciones que han impulsado la adopción de compresores de aire y herramientas neumáticas por parte de un número incalculable de empresas. A la cabeza de la mayoría de estos avances se encuentra 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 de automoción.

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

Quincy: La fuente líder de compresores de aire para ferrocarriles

Si usted opera una planta de ensamblaje que produce material rodante de cualquier tipo, haga de Quincy su fuente de compresores de aire grandes y pequeños. Alternativamente, si usted opera material rodante existente que actualmente se está quedando atrás debido a la incapacidad de cumplir con los estándares para aire comprimido en sistemas ferroviarios, haga que la maquinaria actual sea reemplazada con compresores de aire Quincy. Nuestros compresores hacen posible recorrer la distancia durante años y años, independientemente de las velocidades, alturas o humedad.

En Norteamérica y en el extranjero, Quincy es reconocida por fabricar compresores de aire y herramientas neumáticas que han aportado facilidad y fiabilidad a una serie de tareas que durante mucho tiempo se consideraron difíciles en el sector industrial. Para obtener más información sobre los compresores de aire Quincy y productos relacionados, visite nuestra página de localización de ventas y servicio y vea lo que nuestras máquinas pueden hacer por sus operaciones.