La evolución del aire comprimido — Un elemento esencial para la industria

La evolución del aire comprimido — Un elemento esencial para la industria

Capítulo 1: La importancia de los sistemas de aire comprimido en la era industrial moderna

En la antigüedad, las primeras formas de aire comprimido no provenían de máquinas complejas. Los seres humanos usaban sus pulmones para soplar aire sobre brasas ardientes, avivando las llamas de un fuego creciente, que era una parte esencial de las primeras formas de civilización. El fuego desempeñaba un papel importante en el trabajo cualificado, pero crear un infierno lo suficientemente caliente como para fundir y fundir los metales preciosos de la época se convirtió en un desafío que necesitaba una fuente de aire comprimido mucho más potente que la que podían suministrar los pulmones humanos.

Artesanos expertos crearon dispositivos de baja presión que se accionaban con manos y pies, e incluso con la rueda hidráulica, para crear un fuego lo suficientemente caliente como para fundir los primeros metales. Los famosos fuelles manuales de la antigüedad ayudaron a la fusión y fundición de cobre, oro, plomo y estaño, pero aún se necesitaban sistemas de aire comprimido más potentes para lograr las hazañas que trajo la revolución industrial.

Tras el desarrollo de algunos de los primeros compresores mecánicos en el siglo XVII, que aún utilizaban mecanismos tradicionales de pistón y cilindro que datan de la época romana, surgieron los sistemas de compresores de tornillo. A medida que los sistemas mejoraban y evolucionaban con motores más potentes y el uso de electricidad, el aire comprimido se consolidó aún más como un elemento esencial en la fabricación y en los avances tecnológicos del siglo XX.

Desde entonces, los sistemas de aire comprimido se han vuelto más complejos. Ahora son componentes esenciales en el mundo industrial moderno. Hoy en día, desde los agricultores que trabajan en el vasto campo rural hasta las personas que construyen los automóviles que conducimos cada día, utilizan sistemas de aire comprimido. Las industrias de equipos médicos y farmacéuticos, la industria energética y las instalaciones de fabricación utilizan aire comprimido en sus operaciones diarias para producir los muchos bienes y servicios a los que nos hemos acostumbrado.

El aire sigue siendo uno de los recursos más utilizados y disponibles en los negocios modernos, pero requiere una gran cantidad de energía para producirse.

Al analizar compresores de aire por industria y cómo se utilizan los sistemas, comprender sus beneficios puede ayudarte a tomar una mejor decisión sobre qué tipo de compresor es el adecuado para las necesidades de tu negocio. Los sistemas de aire comprimido van desde unidades más pequeñas y portátiles hasta equipos industriales a gran escala que pueden suministrar aire limpio a toda una instalación.

Los compresores también existen en diferentes modelos y pueden funcionar con distintos principios mecánicos. Seleccionar el sistema de aire comprimido adecuado suele depender de la aplicación que busques y de cómo planeas utilizar el aire comprimido en tu negocio.

El aire comprimido es importante por su limpieza y facilidad de uso. Desafortunadamente, también es una utilidad cara. Solo alrededor del 19 por ciento de la energía total utilizada en el sistema de aire comprimido más eficiente se convierte en flujo de aire utilizable. El 81 por ciento restante se pierde en forma de calor, por eso es tan importante mantener y seleccionar el mejor sistema para tu negocio. No reparar fugas de aire, o usar aire comprimido cuando existen alternativas más baratas, puede costarte dinero a largo plazo y puede reducir recursos que podrían emplearse mejor en otras necesidades empresariales.

Si te interesa emplear aire comprimido en tu empresa para mejorar la productividad o eficiencia, o incluso para reforzar el rendimiento de un sistema obsoleto, explora esta guía, que incluye la historia del uso de aire comprimido en el desarrollo industrial, cómo funcionan los compresores y qué métodos se emplean hoy en día en industrias como la carpintería, el gas natural, el automóvil, la agricultura, la medicina y la manufactura.

Capítulo 1: La historia de los sistemas industriales de aire comprimido

Las primeras formas de herramientas de aire comprimido, que datan de tan temprano como el 2000 a.C., eran fuelles para fundir y forjar los minerales necesarios para el trabajo de metales, accionados por energía humana o ruedas hidráulicas. Los fuelles siguen siendo comunes hoy en día para avivar las llamas de las chimeneas de leña en algunas viviendas, lo que a su vez suministra el osígeno necesario para aumentar el calor del fuego.

Un incendio típico podía alcanzar el punto de fusión de ciertos metales, pero la creciente demanda de más calor y aire comprimido creaba aleaciones más resistentes, así como la necesidad de trabajar con minerales más difíciles. Aumentando la cantidad de osígeno en incendios industriales gracias a los primeros sistemas de aire comprimido, los antiguos crearon metales más resistentes que los que se podían encontrar de forma natural en la tierra, lo que ayudó a ser pionero en el campo de la metalurgia.

Los primeros compresores de aire industriales eran sistemas de baja presión. Estos sistemas mejoraron a lo largo de los siglos. En la antigua China, alrededor del siglo III a.C., los fuelles de doble acción con pistones fueron inventados y utilizados por la dinastía Han. En el año 10 d.C., el Héroe Bizancio, o Garza de Alejandría, sentó las bases de algunas de las primeras técnicas neumáticas en forma de un sistema que abría automáticamente la puerta de un templo. En todo el mundo, los desarrollos continuaron, aunque muchos de los pueblos del mundo estaban separados por océanos y grandes distancias. Para el siglo XIII d.C., los chinos diseñaron motores basados en viento y agua para mejorar su propia tecnología de compresión de aire.

El avance fue lento, pero a mediados del siglo XVIII comenzaron a desarrollarse los primeros compresores mecánicos con la invención del cilindro de soplado de ruedas, pionero de un hombre llamado John Smeaton en 1762. Smeaton era un ingeniero inglés y creó un nuevo sistema mecánico que sustituyó poco a poco a los fuelles tradicionales de la época. El cilindro de soplado de ruedas fue revolucionario en aquella época y puede considerarse el compresor mecánico más antiguo de la historia humana.

Aunque el avance de Smeaton fue un sistema eficiente, pronto sería reemplazado por otra invención en 1776. El ingeniero e inventor inglés John Wilkinson creó la máquina de chorreo superior, un invento que sentaría las bases de todos los compresores mecánicos posteriores.

Yendo más allá de la metalurgia, la demanda de aire comprimido a finales del siglo XVIII se había extendido ahora a varias industrias más, incluida la minería, que exigía la ventilación de las zonas subterráneas. La invención de Wilkinson se considera un prototipo para todos los sistemas de compresores mecánicos, pero en ese momento también se estaban realizando experimentos con sistemas basados en vacío. Para 1799, el inglés George Medhurst inventó el primer sistema motorizado de compresión de aire que se utilizó principalmente en la industria minera. Las hazañas de ingeniería de Medhurst condujeron al primer ferrocarril atmosférico, un sistema ferroviario alimentado por aire comprimido.

A lo largo del siglo XIX, muchos más avances se hicieron esenciales en los sistemas de aire comprimido. En la era industrial, el aire comprimido también se convirtió en un medio para transportar energía. Los sistemas hidráulicos también avanzaron. A medida que aumentaba la demanda de especialización en el uso de aire comprimido, lo que incluía la necesidad de diferentes presiones y el uso de motores eléctricos, la tecnología se diversificó.

La divergencia en la ingeniería a lo largo del siglo XIX y principios del XX sentó las bases para los tres tipos más comunes de sistemas modernos de compresores que se encuentran hoy en día en la industria.