Aire comprimido
El aire comprimido es aire mantenido bajo una presión mayor que la presión atmosférica . El aire comprimido es un medio importante para la transferencia de energía en procesos industriales y se utiliza para herramientas eléctricas como martillos neumáticos , taladros , llaves inglesas y otras, así como para atomizar pintura, operar cilindros de aire para automatización y también puede ser utilizado para propulsar vehículos. Los frenos aplicados por aire comprimido hicieron que los grandes trenes ferroviarios fueran más seguros y eficientes para operar. Los frenos de aire comprimido también se encuentran en vehículos grandes de carretera.
Los buceadores submarinos utilizan el aire comprimido como gas respirable . Puede ser transportado por el buzo en un cilindro de buceo de alta presión , o suministrado desde la superficie a una presión más baja a través de una línea de aire o el umbilical del buzo . [1] Se utilizan arreglos similares en aparatos de respiración utilizados por bomberos, trabajadores de rescate de minas y trabajadores industriales en atmósferas peligrosas.
En Europa, el 10 por ciento de todo el consumo de electricidad industrial es para producir aire comprimido, lo que equivale a un consumo de 80 teravatios hora por año. [2] [3]
El uso industrial del aire comprimido canalizado para la transmisión de energía se desarrolló a mediados del siglo XIX; a diferencia del vapor , el aire comprimido podía transportarse largas distancias sin perder presión debido a la condensación. Una de las primeras aplicaciones importantes del aire comprimido fue la perforación del túnel Mont Cenis en Italia y Francia en 1861, donde una planta de aire comprimido de 600 kPa (87 psi) proporcionaba energía a los taladros neumáticos , lo que aumentaba enormemente la productividad con respecto a los métodos de perforación manuales anteriores. Los taladros de aire comprimido se aplicaron en las minas de los Estados Unidos en la década de 1870. George Westinghouse inventó los frenos de aire para trenes a partir de 1869; estos frenos mejoraron considerablemente la seguridad de las operaciones ferroviarias. [4]En el siglo XIX, París hizo instalar un sistema de tuberías para la distribución municipal de aire comprimido para alimentar máquinas y hacer funcionar generadores para iluminación. Los primeros compresores de aire funcionaban con vapor, pero en ciertos lugares, un trampantojo podía obtener directamente aire comprimido de la fuerza del agua que caía. [5]
El aire para respirar puede almacenarse a alta presión y liberarse gradualmente cuando sea necesario, como en el buceo , o producirse continuamente para cumplir con los requisitos, como en el buceo desde la superficie . El aire para respirar debe estar libre de aceite y otros contaminantes; el monóxido de carbono, por ejemplo, en fracciones volumétricas traza que podrían no ser peligrosas a la presión atmosférica normal puede tener efectos mortales al respirar aire presurizado debido a una presión parcial proporcionalmente más alta . Los compresores de aire, los filtros y los sistemas de suministro destinados al aire respirable generalmente no se utilizan también para herramientas neumáticas u otros fines, ya que los requisitos de calidad del aire difieren. [6]
Los trabajadores que construyen los cimientos de puentes u otras estructuras pueden estar trabajando en un recinto presurizado llamado cajón , donde se evita que el agua ingrese al fondo abierto del recinto al llenarlo con aire a presión. Ya en el siglo XVII se sabía que los trabajadores de las campanas de buceo experimentaban dificultad para respirar y corrían el riesgo de asfixia, aliviados por la liberación de aire fresco en la campana. Dichos trabajadores también experimentaron dolor y otros síntomas al regresar a la superficie, ya que se alivió la presión. Denis Papínsugirió en 1691 que el tiempo de trabajo en una campana de buceo podría extenderse si el aire fresco de la superficie fuera forzado continuamente bajo presión dentro de la campana. En el siglo XIX, los cajones se usaban regularmente en la construcción civil, pero los trabajadores experimentaban síntomas graves, a veces fatales, al regresar a la superficie, un síndrome llamado enfermedad de los cajones o enfermedad por descompresión . Muchos trabajadores murieron a causa de la enfermedad en proyectos como el Puente de Brooklyn y el Puente Eads y no fue hasta la década de 1890 que se entendió que los trabajadores tenían que descomprimirse lentamente para evitar la formación de burbujas peligrosas en los tejidos. [7]
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