Compresor de Tornillo

Definición

• Los compresores son máquinas que se encargan de elevar la presión de un gas, una mezcla de gases o un vapor, esto se logra reduciendo el volumen específico del fluido.

• Los compresores de tornillo aspiran el aire por un conducto, en el cual dos tornillos, uno de diente cóncavo y el otro de diente convexo, giran y comprimen el aire y lo impulsan hacia la salida.

Clasificación

Compresor monotornillo

• Consta de un rotor helicoidal y dos satélites opuestos, con ejes de rotación paralelos y situados en un plano perpendicular al eje del tornillo. Un motor hace girar el tornillo y consecuentemente girar a los satélites, siendo el engrane de estos los que proporcionan la necesaria reducción de volumen y por consiguiente el aumento de presión.

En la figura 1 se aprecia las fases de trabajo: aspiración, compresión y descarga. También se observan las principales partes:- Dos Satélites.- Tornillo.- Motor.

Compresor de doble tornillo

• Está compuesto por dos rotores de perfiles conjugados: uno de ellos se denomina macho y posee lóbulos (perfil convexo), mientras que el otro se llama hembra y posee alvéolos (perfil cóncavo). En general, el rotor macho posee 4 lóbulos y el rotor hembra consta de 6 alveolos; sin embargo, existen relaciones de 3/5 y 5/7.

Compresor de doble tornillo no lubricado

Presenta las siguientes características:• En este caso se tiene un juego entre los rotores que en

ninguno momento entran en contacto. La sincronización de giro se logra mediante engranajes exteriores.

• En los compresores de tornillo libres de aceite el perfil utilizado para los rotores es simétrico.

• Debido a que estos compresores no operan con aceite presentan limitaciones en su funcionamiento impuestos por la temperatura y la diferencia de presión

• La acción de estos compresores operando a altas velocidades genera altos niveles de ruido. Por lo tanto, siempre deben contar con silenciadores.

Compresor de doble tornillo lubricado

• Se descartan los engranajes sincronizadores y se transmite el movimiento por contacto directo de los rotores lubricados. El uso de aceite cambia las características del compresor de tornillo:

• Incrementa la capacidad de relación de presiones• No hay necesidad de una chaqueta de diseño alrededor

de la carcasa.• Reduce los niveles de ruido y, por ende, se descartan el

uso de silenciadores. • Se utiliza un filtrador de aceite a la salida del compresor

Perfil de los rotores

• El perfil de los rotores puede ser asimétrico y simétrico. El perfil asimétrico mejora el rendimiento del compresor. En la siguiente figura se muestran los perfiles mencionados.

Partes de un compresor de doble tornillo • 1.-Engranaje de sincronización: Los

dos tornillos no se encuentran en contacto, por ello es necesario este engranaje para que ambos giren en el sentido correspondiente.

• 2.-Rodamiento del rotor: Permite el movimiento del eje del rotor.

• 3.-Separador: Mantiene separados la zona de compresión (lugar donde se encuentran los tornillos) y la zona de transmisión (lugar donde se encuentran los rodamientos, engranajes de sincronización, etc.)

• 4.-Rotor hembra: Es el que se encuentra formado por alvéolos (cavidades).

• 5.-Empaquetaduras: No permite que el aceite salga de la zona de compresión.

• 6.-Piñón: Transmite el movimiento al sistema.

• 7.-Chaqueta refrigeradora: Mantiene la temperatura del sistema constante, ya que esta aumenta cuando el equipo se encuentra trabajando.

• 8.-Rotor macho: Es el que se encuentra formado por lóbulos.

• 9.-Agujero de ventilación: Permite regular, conjuntamente con la chaqueta refrigeradora, la temperatura del equipo.

• 10.-Puerto de salida de aceite: Permite la salida de aceite al exterior del equipo.

• 11.-Agujero de drenaje: Permite la salida del aceite de la cámara de compresión.

• 12.-Pistón de equilibrio: Mantiene a los dos ejes a la misma distancia.

Funcionamiento

• Aspiración.-• El fluido penetra a través de la entrada de aspiración

y llena el espacio creado entre los lóbulos, los alveolos y la carcasa. El espacio aumenta progresivamente en longitud durante la rotación a medida que el engrane de los rotores se aproxima hacia el lado de descarga. Esta fase acaba una vez el fluido ha ocupado toda la longitud del rotor.

• Compresión.-• El fluido disminuye su volumen

debido al engrane final de los rotores y en consecuencia aumenta su presión.

• Descarga.-• El fluido es descargado continuamente hasta que

el espacio entre los lóbulos de los rotores desaparece.

• Debido a la geometría de los rotores el flujo es axial y circunferencial. El punto en el que el fluido alcanza la lumbrera de salida determina la relación de presiones del equipo.

Dispositivos de seguridad

• Válvula de alivio de presión •Manómetro

Válvula de alivio de presión

• Las válvulas de alivio de presión, también llamadas válvulas de seguridad o válvulas de alivio, están diseñadas para liberar fluido cuando la presión interna supera el umbral establecido. Su misión es evitar una explosión, o el fallo del compresor por un exceso de presión

Manómetro• Los manómetros indican fluctuaciones rápidas de presión en el

compresor o en el sistema, suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.

• Hay que tener en cuenta que la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, entonces hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta.

Mantenimiento

• Anual • Cada 10 años

Anual • Válvulas de seguridad: comprobación de su estado como dispositivo de

control apto para este tipo de funciones. En caso de que sea necesaria su sustitución será posible exigir especificación de la capacidad de descarga de la válvula. En caso de que sea necesaria su sustitución sólo se empleará válvulas

• Manómetros: ser comprobará su buen estado y funcionamiento.. Si un manómetro necesita ser sustituido, sólo lo será por otro nuevo, Una vez sustituido se comprobará su correcto funcionamiento.

• Dispositivos de inspección y limpieza: se comprobará la accesibilidad a los orificios y registros de limpieza. Así mismo se comprobará el funcionamiento de los dispositivos de refrigeración y captación de aceite del aire alimentado.

• Engrase: el aceite que se emplee estará libre de materias resinificables. Se utilizará aceite de propiedades antioxidantes con punto de inflamación superior a 125ºC.

Cada 10 años

• Inspección visual exterior.• Inspección visual interior.• Prueba de presión: se efectuará una

prueba a 1.5 veces la presión de diseño.

Marcas y representantes locales

Marcas • INGERSOLL-RAND• ATLAS COPCO • CAMPBELL HAUSFELD • KAESER • KAISHAN • SKF• COMPAIR

Representantes• IMPORTACIONES PEREZ

ALOMIAAv.10 de agosto n13-38 y ante, esq.

• COMPAIRGENAv. Eloy alfaro n47-448 y de las violetas

• WESTERN INDUSTRIAL SUPPLY

Centro comercial unicornio loc.418

• LA LLAVE S.A. DE COMERCIOAv. Juan taca marengo km. 2,5(Guayaquil)

Costos

• 30 HP Electrico - $ 7800• 30 Cv / 8 Bar/ Electrico - $ 7000• 15 HP/ 100 Psi - $ 4200• 15 HP - $ 4500

Conclusiones • El compresor de tornillo es capaz de suplir todas las

necesidades de la industria en materia de elevación de la presión en gases, siempre y cuando se encuentren en sus rangos de operación.

• Estos compresores tienen cámaras de compresión libres de aceite lo cual permite suministrar aire limpio sin contaminación por el lubricante. Esto es posible a que hay contacto metálico entre los rotores ya que son mecanizados con precisión evitando el calentamiento y la consecuente lubricación.

• Tienen la misma curva de rendimiento que los compresores alternativos, pero son mejor adaptables para el uso con mecanismos variadores de velocidad.

• Su diseño rotativo les permite un funcionamiento libre de pulsaciones.