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Calculadora del tamaño del tanque pulmón (acumulador) de aire comprimido

Dimensiona el tanque pulmón o acumulador de aire comprimido para cubrir picos de demanda con una caída de presión: V = t × Q × Pa ÷ (P1 − P2), el tamaño comercial siguiente, cuánto dura y reglas prácticas.

Unidades

Demanda de aire que debe cubrir el tanque (m³/min o cfm)

Duración del pico (minutos)

Presión del tanque al inicio (bar o psig)

Presión mínima aceptable (bar o psig)

Capacidad del compresor (m³/min o cfm)

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Cómo funciona

V = t × Q × Pa ÷ (P₁ − P₂) (t en minutos, Q caudal de aire libre, Pa presión atmosférica, P₁ − P₂ caída de presión admisible; EE. UU.: gal = 7.48 × ft³) · duración = V × (P₁ − P₂) ÷ (Pa × Q) · reglas prácticas: 134 L por m³/min (velocidad fija), 400–670 L por m³/min (tornillo carga/vacío)

Un tanque pulmón (acumulador o depósito de aire) almacena aire comprimido para atender picos cortos sin arrancar otro compresor y para estabilizar la presión. El aire que puede entregar es su volumen multiplicado por la caída de presión admisible y dividido entre la presión atmosférica (ley de Boyle, isotérmica), lo que da la fórmula de dimensionamiento por descarga que usan el Compressed Air Challenge y los fabricantes de compresores. Aparte, los compresores de tornillo con control carga/vacío necesitan almacenamiento para no ciclar demasiado —por lo común 3–5 galones por cfm (400–670 L por m³/min)—, mientras que los de velocidad variable necesitan menos. El tanque debe tener sello de código (ASME, PED) con una presión de diseño mayor que la máxima del compresor.

Ejemplo resuelto

Para suministrar 2 m³/min extra durante 1 minuto mientras la presión baja de 8 a 6 bar, el tanque debe contener 1 × 2 × 1.01325 ÷ 2 = 1.013 m³, es decir, 1,013 L. El tamaño comercial siguiente es de 1,500 L, que cubre ese pico durante 1.48 minutos. Para un compresor de 5 m³/min las reglas prácticas sugieren 668 L (1 gal por cfm) o 2,674 L para un compresor de tornillo con carga/vacío.

Fuentes: Compressed Air Challenge — Best Practices for Compressed Air Systems (storage sizing) · US DOE — Improving Compressed Air System Performance: A Sourcebook for Industry

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el tamaño de un tanque pulmón de aire comprimido?

Usa V = t × Q × Pa ÷ (P₁ − P₂): los minutos de demanda pico por el caudal extra, por la presión atmosférica, divididos entre la caída de presión que puedes aceptar. Con bar y m³/min el resultado sale en m³; multiplica por 1,000 para litros.

¿Cuál es la regla práctica para el tamaño del tanque?

Unos 134 L por m³/min de compresor (1 galón por cfm) en compresores de pistón y de velocidad variable, y 400–670 L por m³/min (3–5 galones por cfm) en compresores de tornillo con control carga/vacío para mantener ciclos razonables.

¿Un tanque más grande siempre es mejor?

El almacenamiento suaviza los picos y reduce los arranques del compresor, pero no compensa un compresor que en promedio se queda corto. Además, el tanque tarda más en llenarse al arrancar.

¿Tanque húmedo o seco? ¿Dónde se instala?

Un tanque húmedo justo después del compresor enfría el aire y separa el agua antes del secador; un tanque seco después del secador atiende los picos con aire limpio y seco. Muchas plantas usan ambos.

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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.