2. TIPOS DE COMPRESORES

ING. CARLOS YUNGO SUERO

2.1 Dos principios básicos

Existen dos principios genéricos de compresión de aire (o gas): la compresión de desplazamiento positivo y la compresión dinámica.Los compresores de desplazamiento positivo incluyen, entre otros, los alternativos (pistón), scroll y diferentes tipos de compresores rotativos (tornillo, uña, paletas).

2.1.1 Compresores de desplazamiento positivo.

En la compresión de desplazamiento positivo, el aire se aspira en una o varias cámaras de compresión, donde queda confinado. El volumen de cada cámara disminuye gradualmente y el aire se comprime internamente. Cuando la presión alcanza la relación de presiones establecida, se produce la apertura de una lumbrera o una válvula y el aire se descarga al sistema de salida debido a la reducción continua del volumen en la cámara de compresión.

2.1.2 Compresores dinámicos

En la compresión dinámica, el aire se aspira entre los álabes de un rodete que gira con rapidez y acelera a gran velocidad. Después se descarga a través de un difusor, donde la energía cinética se transforma en presión estática. La mayoría de los compresores dinámicos son turbocompresores con un patrón de flujo axial o radial. Todos están diseñados para grandes caudales volumétricos.

2.1.3 Comparación: turbocompresor y desplazamiento positivoA velocidad de rotación constante, la curva presión/caudal de un turbocompresor difi ere signifi cativamente de la curva equivalente de un compresor de desplazamiento positivo. El turbocompresor es una máquina de caudal variable y presión variable.Por el contrario, un compresor de desplazamiento es una máquina de caudal constante y presión variable.Un compresor de desplazamiento proporciona una relación de presiones más alta incluso a baja velocidad.Los turbocompresores están diseñados para grandes caudales de aire.

2.2 Compresores de pistónEl compresor de pistón es el más antiguo y común de todos los compresores industriales. Está disponible en variantes de simple o doble efecto, lubricado o exento de aceite y con diversos números de cilindros en diferentes confi guraciones. Con la excepción de algunos compresores muy pequeños con cilindros verticales, la confi guración en V es la más habitual en compresores de pequeño tamaño.

2.2.1 Compresores de simple efecto y de doble efecto

2.2.2 Compresores de diafragma

2.3 Compresores de tornilloEl principio de compresión de un compresor de desplazamiento rotativo en forma de tornillo se desarrolló durante la década de 1930, cuando surgió la necesidad de un compresor rotativo que ofreciera un caudal elevado y estable en condiciones de presión variables.Las piezas principales del elemento de tornillo son los rotores macho y hembra, que giran en direcciones opuestas mientras disminuye el volumen entre ellos y la carcasa. Cada elemento de tornillo tiene una relación de presiones integrada fi ja que depende de su longitud, del paso del tornillo y de la forma de la lumbrera de descarga. Para lograr la máxima efi ciencia, la relación de presiones integrada se debe adaptara la presión de trabajo requerida.

2.3.1 Compresores de tornillo lubricado con aceite

2.3.2 Compresores de tornillo sin lubricación

2.4 Compresores de uñaEl elemento de compresión de un compresor de uñaconsta de dos rotores que giran en sentido contrarioen una cámara de compresión.El proceso de compresión se divide en aspiración,compresión e impulsión. Durante la fase de aspiración,el aire penetra en la cámara de compresiónhasta que los rotores bloquean la entrada. Durante lafase de compresión, el aire aspirado se comprime enla cámara, que se reduce cada vez más a medida quegiran los rotores.

Juego de rotores compresor de uñas

2.5 Compresores scroll

El scroll es un tipo de compresor normalmenteexento de aceite con desplazamiento orbital, esdecir, comprime una cantidad específi ca de aire enun volumen cada vez más pequeño. El elementocompresor se compone de una espiral fi ja en unacarcasa y una espiral móvil excéntrica accionadapor motor. Las espirales se montan con un desfasede 180° para formar bolsas de aire con un volumenque varía gradualmente.

2.6 Compresores de paletas

El principio de funcionamiento de un compresor de paletas es el mismo que el de muchos motores neumáticos. Las paletas se fabrican normalmente de aleaciones especiales de fundición y la mayoría de los compresores de paletas se lubrican conaceite.Un rotor con paletas radiales flotantes se monta excéntricamente en una carcasa cilíndrica o estátor.Cuando gira el rotor, las paletas se desplazan contra las paredes del estátor por la fuerza centrífuga.El aire se aspira cuando aumenta la distancia entre el rotor y el estátor. El aire se captura en las diferentes bolsas del compresor, cuyo volumen se reduce con la rotación. El aire se descarga cuando las paletas pasan por la lumbrera de salida.

2.7 Soplantes Roots

Una soplante Roots es un compresor de desplazamiento sin válvulas y sin compresión interna.Cuando la cámara de compresión toma contacto con la lumbrera de salida, el aire comprimido fluye de nuevo a la carcasa desde el lado de presión.Posteriormente, tiene lugar una nueva compresión cuando el volumen de la cámara de compresión disminuye continuamente. La compresión tiene lugar a plena contrapresión, con una baja eficiencia y un alto nivel sonoro como resultado.