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Los 4 tipos de compresores de tornillos
El compresor de tornillo rotativo
El compresor de tornillo rotativo realiza la compresión de aire mediante dos rotores (uno macho y uno hembra) que giran en sentidos opuestos, reduciendo el espacio del aire gradualmente hasta que queda comprimido. A diferencia de los compresores de pistón, no necesita válvulas y evita fuerzas que causen desequilibrios, permitiendo una alta velocidad y un flujo considerable en un diseño compacto. Puede funcionar en ciclos continuos al 100%, generando menos ruido, vibraciones y desgaste. Esto lo hace más duradero, confiable y eficiente, ofreciendo un aire comprimido de mejor calidad.
Compresor de tornillo lubricado con aceite
En ciertos compresores de tornillo, se añade líquido en la cámara de compresión y en los rodamientos para enfriar y lubricar las partes móviles, además de reducir la temperatura del aire comprimido y minimizar las fugas de aire hacia la entrada. Aunque el aceite es el líquido más utilizado por sus propiedades de lubricación y sellado, también se pueden emplear agua o polímeros. Algunos compresores alcanzan presiones elevadas, de hasta 14 o 17 bares en una sola etapa, aunque esto puede afectar su eficiencia energética.
Compresor de tornillo exento
Los primeros compresores de tornillo tenían un perfil simétrico y no usaban líquido de refrigeración, por lo que se les llamó “secos” o “exentos de aceite.” Hoy en día, los compresores de tornillo exentos de aceite tienen perfiles asimétricos que mejoran la eficiencia y reducen las fugas. Los rotores, sincronizados mediante engranajes externos, giran sin contacto entre ellos ni con la carcasa, eliminando la necesidad de lubricación en la cámara de compresión y manteniendo el aire comprimido libre de aceite.
Compresor de tornillo de velocidad variable
Los compresores de velocidad variable (VSD) ajustan automáticamente la velocidad del motor según la demanda de aire comprimido, a diferencia de los compresores de velocidad fija, que funcionan solo a máxima velocidad o están apagados.
Entre las ventajas más importantes de los compresores de velocidad variable (VSD) en relación con los compresores tradicionales se encuentran:
- Mayor durabilidad: Los compresores de velocidad variable tienen una vida útil más larga porque utilizan la energía de manera eficiente y cuentan con mejores protecciones contra sobrecargas y cambios en el voltaje. Además, permiten arranques suaves, lo que reduce el desgaste.
- Mejor productividad: Estos compresores ajustan la velocidad del motor según las necesidades de cada tarea, lo que ayuda a reducir errores y mejora el rendimiento general del sistema.
- Reducción de tiempos de inactividad: Gracias a su menor desgaste, estos compresores requieren menos mantenimiento y pueden funcionar durante períodos de baja demanda, lo que resulta en menos interrupciones en su operación.
- Consumo eficiente de energía: Solo utilizan energía cuando es necesario, lo que contribuye a un funcionamiento más eficiente y reduce costos.
Funcionamiento del compresor de tornillo: Un proceso detallado
- La válvula de apertura permite la entrada de gas en el interior del compresor. Dentro de este espacio se encuentran dos rotores de tornillo que giran rápidamente cuando la máquina está en funcionamiento
- A medida que los rotores giran, capturan y encierran el aire en los espacios entre ellos, empujando así el aire hacia el interior de la cámara de compresión.
- Con el giro continuo de los rotores, el volumen de la cámara se reduce y se aleja de la válvula de apertura. Esta disminución del espacio provoca un incremento de la presión.
- La presión del aire aumenta, lo que resulta en su condensación.
- Cuando la presión alcanza un nivel suficiente, se abre la válvula de descarga del compresor, permitiendo que el aire comprimido fluya hacia un receptor o un tanque de almacenamiento.
- El aire comprimido puede ser dirigido a otros equipos, como secadores y separadores de aceite/agua, para eliminar la humedad y los contaminantes.
Partes de un compresor de tornillo
- Air-End: Es el componente principal de un compresor de tornillo, donde se lleva a cabo la compresión del aire. Consta de dos rotores, uno macho y otro hembra, que giran sincronizadamente para generar la compresión.
- Motor de accionamiento principal: Por lo general, es eléctrico, aunque existen modelos de combustión, que se utilizan en trabajos de obra pública, así como otros que operan con turbinas de vapor.
- Sistema de regulación y control de la aspiración: Este sistema se encarga de ajustar el aire que el compresor aspira, regulando su funcionamiento de acuerdo con las demandas específicas.
- Sistema de lubricación general: Los compresores de tornillo con lubricación cuentan con un circuito cerrado que incluye filtros de aceite y un refrigerador independiente. Estos refrigeradores pueden ser de aire (los más comunes) o de agua, y el sistema también incluye válvulas para controlar la temperatura y presión del aceite.
- Sistema de refrigeración y filtrado del aire comprimido: Durante el proceso de compresión, el aire se calienta, alcanzando temperaturas cercanas a los 100 ºC, por lo que es necesario enfriarlo en un refrigerador posterior (puede ser de aire o agua). Además, el aire se filtra antes de ingresar al air-end para eliminar muchas impurezas.
- Equipo de control y arranque: Regular el funcionamiento del compresor es crucial. Un control adecuado mantiene la presión constante en el sistema, adaptándose a los diferentes caudales demandados y contribuyendo a la reducción del consumo específico.
- Canopy de insonorización: Aunque los compresores de tornillo generan menos ruido que los compresores alternativos de pistón, también producen un nivel de sonido considerable. Por lo tanto, se utilizan carenados o cubiertas insonorizantes para asegurar que el ruido se mantenga dentro de niveles aceptables.
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Preguntas frecuentes
¿Qué son los compresores de tornillo?
Los compresores de tornillo son dispositivos mecánicos diseñados para comprimir gases, especialmente utilizados en aplicaciones industriales y de refrigeración. Funcionan mediante un par de tornillos que giran en direcciones opuestas dentro de un cilindro, atrapando el gas entre ellos y reduciendo su volumen, lo que aumenta su presión.
¿Dónde se usa un compresor de tornillo?
Los compresores de tornillo se utilizan en diversas aplicaciones industriales y comerciales por su eficiencia y fiabilidad. Se encuentran en sistemas de refrigeración, como cámaras frigoríficas y refrigeradores industriales, así como en sistemas de aire acondicionado para edificios. También son esenciales en la industria manufacturera para suministrar aire comprimido a herramientas y equipos automatizados. En la industria química y petroquímica, se utilizan para la compresión de gases y en procesos de separación. Además, son fundamentales en aplicaciones marinas para sistemas de refrigeración y aire acondicionado en barcos.
¿Cómo funciona un compresor de tornillo de refrigeración?
Un compresor de tornillo de refrigeración funciona mediante un rotor macho y uno hembra que giran en direcciones opuestas. Este movimiento permite que el aire entre en la cámara, donde se comprime al reducirse el espacio entre los rotores y la carcasa. Luego, el aire comprimido se dirige hacia la salida.
¿Cuánto dura un compresor de tornillo?
La duración de un compresor de tornillo generalmente oscila entre 15 y 20 años, aunque esto puede variar según varios factores. La calidad del equipo, las condiciones de operación y el mantenimiento regular son determinantes clave para su longevidad. Un compresor bien mantenido, que reciba cuidados como cambios de aceite programados y limpieza adecuada, puede alcanzar la parte superior de esta duración. Por el contrario, un uso intensivo o la falta de mantenimiento adecuado pueden reducir significativamente su vida útil.
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