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COMPRESORES Los compresores se dividen en dos grandes grupos Compresores de desplazamiento positivo o volumétrico y los compresores de desplazamiento cinemático o dinámico. Los compresores de desplazamiento positivo o volumétrico: Estos tipos de compresores incrementan la presión directamente, reduciendo el volumen del gas. Sus características principales son las altas presiones y el bajo volumen que mueven. Se utilizan principalmente donde se requieren altas presiones y/o volúmenes de aire reducidos. Estos compresores se dividen en alternativos y rotativos y cada uno tiene sus subdivisiones. Los compresores de desplazamiento positivo alternativos Se utilizan con frecuencia integrados en los sistemas de refrigeración. Los compresores alternativos emiten gases refrigerantes de forma intermitente, mientras que otros tipos de compresores lo hacen de forma continua. Los compresores alternativos funcionan con el principio adiabático mediante el cual se introduce el gas en el cilindro por las válvulas de entrada, se retiene y comprime en el cilindro y sale por las válvulas de descarga, en contra de la presión de descarga. Estos compresores rara vez se emplean como unidades individuales, salvo que el proceso requiera funcionamiento intermitente. Por ejemplo, si hay que regenerar un catalizador cada dos o tres meses o se tiene un suministro de reserva en otra fuente, esto daría tiempo para reparar o reemplazar las válvulas o anillos de los pistones, si es necesario. Los compresores alternativos tienen piezas en contacto, como los anillos de los pistones con las paredes del cilindro, resortes y placas o discos de válvulas que se acoplan con sus asientos y entre la empaquetadura y la biela. Todas estas partes están sujetas a desgaste por fricción.

Los compresores alternativos pueden ser del tipo lubricado o sin lubricar. Si el proceso lo permite, es preferible tener un compresor lubricado, porque las piezas durarán más. Hay que tener cuidado de no lubricar en exceso, porque la carbonización del aceite en las válvulas puede ocasionar adherencias y sobrecalentamiento. Además, los tubos de descarga saturados con aceite son un riesgo potencia

de incendio, por lo que se debe colocar corriente abajo un

separador para eliminar el aceite. Los problemas más grandes en los compresores con cilindros lubricados son la suciedad y la humedad, pues destruyen la película de aceite dentro del cilindro. Compresores desplazamiento positivo rotativo Tipo paleta: El sistema consiste en la instalación de un rotor de paletas flotantes en el interior de una carcasa, situándolo de forma excéntrica a la misma.

Para éste tipo de compresor el eje motor es excéntrico respecto al eje del estator y concéntrico respecto al eje del rotor. El rotor gira deslizando sobre el estator, con cinemática plana (radial), en forma excéntrica respecto a la superficie cilíndrica interior del estator, estableciéndose un contacto que en el estator tiene lugar sobre una única generatriz, mientras que en el rotor tiene lugar a lo largo de todas sus generatrices.

El rotor es un cilindro hueco con estrías radiales en las que las palas están sometidas a un movimiento de vaivén, (desplazadores). Al producirse una fuerza centrífuga, las palas (1 ó más) comprimen y ajustan sus extremos libres deslizantes a la superficie interior del estator, al tiempo que los extremos interiores de dichas palas se desplazan respecto al eje de giro. Características: 

Desde el punto de vista económico, los Compresores de Paletas en el rango de 1 a 100 m3/s (teniendo en cuenta la razón de compresión) son los compresores más convenientes, ya que sólo se requiere una unidad para obtener variaciones mayores en cuanto a capacidad, sin afectar de manera significativa la presión de descarga.

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Los Compresores de Paletas, debido a su diseño compacto, utilizan muy poco espacio.

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Aseguran un flujo continuo y sin pulsaciones, incorporando de serie una válvula limitadora de presión, filtro y silenciador de aspiración.

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Cuentan con conexión directa para motores eléctricos o turbinas movidas por vapor.

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No requieren engrase, permitiendo un ahorro considerable por reparaciones y operaciones de mantenimiento.

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Evitan que el aceite lubricante contamine el gas.

Aplicaciones típicas: 

Neumática

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laboratorios

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odontología

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instrumentación

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máquinas herramienta

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envasado

Tipos scroll: Se puede considerar como la última generación de los compresores rotativos de paletas, en los cuáles éstas últimas han sido sustituidas por un rotor en forma de espiral, excéntrico respecto al árbol motor, que rueda sobre la superficie del estator, que en lugar de ser circular tiene forma de espiral concéntrica con el eje motor.

La superficie de contacto entre ambas espirales se establece en el estator (en todas sus generatrices) y en el rotor también en todas sus generatrices. Como se puede comprobar, hay otra diferencia fundamental respecto a los compresores rotativos de paletas, y es la de que la espiral móvil del rotor no gira solidariamente con este último, sino que sólo se traslada con él paralelamente a sí misma. Características: •

Buen rendimiento volumétrico.

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Inexistencia de espacio muerto perjudicial.

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Ausencia de válvulas de admisión.

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Adaptabilidad axial y radial muy buena.

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Elevada fiabilidad de funcionamiento

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Excelente nivel sonoro.

Aplicaciones: •

Centrales de compresores para media y baja temperatura.

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Aire acondicionados de tipo: remotos, unidades centrales, divididos.

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Cámara de conservación y congelados.

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Manipulación y almacenaje de productos congelados.

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Máquinas de fabricación de hielo.

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Vitrinas para alimentos a media y baja temperatura.

Tipo roots o lóbulos: Otro compresor de desplazamiento positivo es el que usa unos rotores de lóbulos o émbolos rotativos.

El principio de funcionamiento está basado en el giro de dos rotores de lóbulos en el interior de la carcasa. Los rotores giran de forma sincronizada y en sentido contrario, formando entre ellos unas cámaras en las que entra el aire. En este caso, los lóbulos se limitan a desplazar el aire, consiguiendo aumentar la presión en función de la contrapresión con la que se encuentran en la salida del equipo. Esta contrapresión viene dada por las pérdidas por rozamiento y las necesidades de presión del sistema con el que trabaja. Estos compresores son muy usados como soplantes, es decir, compresores de baja presión. Características: •

Presentan la ventaja de prescindir del movimiento alternativo.

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Se fabrica normalmente para presiones inferiores a 2 bares, por lo que su utilidad en los equipos principales de aire comprimido es muy limitada.

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Se consideran, por tanto, más soplantes que compresores.

Aplicación: •

Son utilizados en motores a explosión.

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Turbocompresores para motores.

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Mercedes Benz lo usa para sus modelos Koompresor y SLR Mclaren.

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Ford lo utiliza en su modelo GT.

Tipo tornillo: La tecnología de los compresores de tornillo se basa en el desplazamiento del aire, a través de las cámaras que se crean con el giro simultáneo y en sentido contrario, de dos tornillos, uno macho y otro hembra. Como se puede ver en el esquema, el aire llena los espacios creados entre ambos tornillos, aumentando la presión según se va reduciendo el volumen en las citadas cámaras. El sentido del desplazamiento del aire es lineal, desde el lado de aspiración hasta el lado de presión, donde se encuentra la tobera de salida.

Este tipo de tecnología se fabrica en dos ejecuciones diferentes, compresores de tornillo lubricado y compresores de tornillo exento. La diferencia entre ambos estriba en el sistema de lubricación. En el compresor de tornillo lubricado, se inyecta aceite en los rotores para lubricar, sellar y refrigerar el conjunto rotórico. Este tipo de compresor es el más habitual en la industria, debido a que en la mayoría de las aplicaciones, el residual de aceite que queda en la línea de aire comprimido no es un obstáculo para el proceso. La ejecución de compresores exentos de aceite requiere de un diseño más complejo que en el caso anterior, debido a que no se puede inyectar aceite en el interior de los rotores. En este tipo de compresores, se busca suministrar aire sin contaminar por el aceite de lubricación. Esto no quiere decir que no requieran de lubricación, sino que entre los rotores no se inyecta lubricante alguno, haciendo que estos elementos trabajen en seco. Para el proceso de compresión a presiones superiores a 3 bar, se requiere de la instalación de dos unidades compresoras que trabajen en serie, accionadas por una caja de engranajes común. Características: •

Pueden trabajar con corrientes gaseosas que contengan una cierta cantidad de líquido.

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Este tipo de bombas requieren el uso de aceite de lubricación, sirviendo adicionalmente como liquido de sello.

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Son relativamente nuevos y, además, caros, aunque debido a su bajo desgaste, a largo plazo son muy ventajoso.

Aplicaciones: •

Industria y talleres.

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Limpieza y filtrado.

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Sobrepresión y vacío.

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Aire comprimido para barcos.

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Producción de pet.

Desplazamiento cinemático o dinámico: Compresores centrífugos radiales: En este equipo, el aire aspirado entra directamente en la zona central del rotor, guiado por la campana de aspiración. El rotor, girando a gran velocidad, lanza el aire sobre un difusor situado a su espalda, donde la energía cinética imprimida a las moléculas del aire se transforma en presión estática. Un turbocompresor tradicional puede ser un equipo con dos o más etapas de compresión. Entre cada etapa, están instalados unos refrigeradores diseñados para reducir la temperatura de compresión, antes de que el aire llegue al siguiente rotor. Características: •

Gracias a su exclusiva capacidad técnica y dinámica creada por IHI (Sullair), ofrecerá una mejor eficiencia.

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Minimiza el consumo de energía por unidad de flujo el cual permite impulsar una alta eficiencia.

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Tiempo de mantenimiento reducido.

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Diseño de un solo cuerpo en el que cada componente está montado en el bastidador de la base.

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Poco ruido que emite la estructura.