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• Airton Ronaldo Vergara Saldaña

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CARATULA

INDICE

INTRODUCCION

ANALISIS DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS DIFERENTES TIPOS DE COMPRESORES En cualquier circuito neumático, la parte más importante es aquella en donde se produce el aire comprimido. Esta parte es el elemento llamado compresor.

Podría definirse el compresor como una máquina o dispositivo que toma aire con unas determinadas condiciones y lo impulsa a una presión superior a la de entrada. También se puede definir como una máquina de funcionamiento alternativo o rotatorio que tiene por objeto la compresión de un fluido (aire generalmente) para utilizar su fuerza de expansión debidamente regulada y transmitida al lugar mas idóneo.  Los compresores se diferencian por su caudal o por su relación de compresión. La relación de compresión es un número adimensional que relaciona las presiones de entrada y salida del aire del compresor, es decir, informa del aumento de presión que provoca el compresor. El caudal es la cantidad de aire comprimido que nos proporciona el compresor en una unidad de tiempo, es decir, la cantidad de aire del que se puede disponer. Tanto el caudal, como la relación de compresión que proporciona un compresor, deben ser adecuados al consumo de aire que requiere el circuito. Por lo general, los compresores se sitúan en compartimientos especiales, bien sea en lugares apartados donde no puedan molestar por el ruido que producen al trabajar o bien en el exterior de las instalaciones donde se halla el circuito si lo que desea es conseguir un aire de mayor calidad, es decir con menos impurezas. Sin embargo, también hay algunos tipos de compresores bastante silenciosos y otros equipos que no necesitan estar en un lugar fijo, sino que pueden ser trasladados con facilidad de un lugar a otro.  Los compresores se pueden clasificar en función de la forma de trabajo. Los mas usados son de embolo, que son muy baratos, pero hacen bastante ruido. Otro tipo son los giratorios o rotativos más actuales y menos ruidosos. Dentro de cada grupo hay multitud de clases distintas de compresores .

 Métodos de Compresión y Tipos de Compresores Según las leyes de la física, existen tres formas mediante las cuales se puede comprimir aire: 1. la primero conocido como Isotérmica , consiste en aumentar la presión de un gas pero sin provocar cambios en su temperatura, es decir, ésta se mantiene constante. Este sería el procedimiento de compresión de gas ideal para los fabricantes de compresores; sin embargo, hasta la fecha ha sido inviable, ya que no se ha logrado, mecánicamente, comprimir aire sin variar la temperatura del mismo. 2. Una segunda forma de compresión es la Adiabática , que parte de la generación de calor en la misma medida o proporción en la que aumenta la presión del gas; hecho que posibilita la generación de dos tipos de energía: la neumática y la térmica. Aunque no es el sistema más eficiente, si es económico y mecánicamente apto, de allí que a partir de este tipo de compresión se fabriquen los compresores más sencillos y 3.

también los de más bajo costo. Por último está la compresión Politrópica que es aquella intermedia entre la isotérmica y la adiabática, en la que genera compresión con refrigeración, se puede decir que es también la más viable desde el punto de vista mecánico y la más utilizada. Su ventaja radica en que genera energía neumática minimizando el consumo de energía generadora, con lo que se logra optimizar los recursos económicos y productivos.

Mecánicamente y a partir de los métodos citados, la industria ha desarrollado dos tipos básicos de compresores: los dinámicos y los volumétricos, cada uno de ellos con varios modelos o tipos dotados con diferentes mecanismos y características constructivas, para generar aire comprimido.  Compresores

Dinámicos:

El

sistema

de

compresión

dinámica

convierte energía cinética (movimiento) en presión. Utiliza energía para desplazar, a alta velocidad, un determinado volumen de aire, que luego es bruscamente desacelerado, lo que aumenta la presión de la masa.

Este tipo de compresor es ideal para obtener grandes volúmenes de aire, a presiones de hasta 7 bar . Existen dos tipos de compresores en esta categoría: El Centrífugo que utiliza múltiples aletas rotativas, lo que provoca una expulsión del flujo de aire en sentido radial desde sus extremos, y el Axial, que impulsa aire, a alta velocidad, en sentido a su eje. Dado que no utilizan aceite, el aire producido por estos compresores dinámicos está libre de lubricantes, a la vez que la disposición externa de sus rodamientos asegura un producto final sin contaminantes. La selección de este tipo de equipos industrialmente se debe establecer bajo dos premisas: el volumen requerido de aire y la presión.  Qué Compresor Elegir A pesar de ser el compresor, uno de los equipos vitales en cientos de procesos productivos, un gran porcentaje de la pequeña y mediana industria, aún desconoce el valor de su servicio y por ende, le resta importancia a esta máquina y a su correcta selección. En este sentido, para determinar qué tipo de compresor requiere una empresa, es preciso que ésta tenga en cuenta varios parámetros de selección que le ayuden, no sólo a elegir acertadamente el tamaño del equipo, sino que le garanticen la calidad y cantidad del aire que requiere. Independientemente del equipo que escoja y como norma general, debe establecer el número exacto de equipos y/o herramientas que necesitan de aire comprimido para su funcionamiento, así como determinar el consumo de aire y la presión que requieren cada una de las máquinas existentes, con miras a evitar subutilización de compresores y los costos innecesarios que genera este hecho. Los compresores de pistón, por ejemplo, funcionan en su gran mayoría en régimen intermitente, lo que quiere decir que los accionamientos y paradas son controlados por un presostato o interruptor de presión, dispositivo mecánico-neumático dispuesto para trabajar en rangos de presión diferencial de 40 ibf/pulg2, y que permite que el equipo permanezca detenido el tiempo necesario para alcanzar el enfriamiento de la unidad compresora.

De allí que para una correcta actuación de un equipo continuo o de régimen intermitente, la proporción de los tiempos de parada y reinicio deben ser de 70/30, lo que indica que durante un día de producción, los compresores continuos deben permanecer el 70 por ciento con carga, y el 30 por ciento apagados. Para

lograr

estos

parámetros

es

preciso

escoger

acertadamente

los

compresores, identificando el consumo de aire real en volumen. Así, si la empresa no elige correctamente el compresor de acuerdo a sus necesidades, y por el contrario exige de su equipo un trabajo mayor para el que fue diseñado, puede provocarle pérdida de desempeño, sobrecalentamiento, consumo excesivo y desgaste prematuro. Conocer las características de los compresores es determinante al momento de escogerlos, ya que éstas, sumadas a los requerimientos de energía neumática de la maquinaria industrial –en cuanto a volumen de aire y presión de operación– garantiza su correcto funcionamiento y una compresión de aire adecuada  Tenga en Cuenta La calidad del aire de acuerdo a la aplicación es muy importante, pues hay equipos que admiten para trabajar de manera óptima, aire con pocos contaminantes. El agua, polvo y aceite lubricante son los enemigos de las máquinas que usan aire en su trabajo. El suministro de un aire de calidad garantiza que los equipos neumáticos tengan una larga vida útil y que se reduzcan los intervalos de tiempo, para recibir mantenimientos correctivos, lo que conlleva a una reducción de costos operativos. El tratamiento de aire debe tenerse en cuenta a la hora de calcular el tamaño del compresor, pues estos procesos de tratamiento ocasionan pérdidas de presión. Durante la vida útil de un compresor, que se estima en 10 años, el esquema de costos se divide en tres ítems importantes: el costo de adquisición (15%), el costo de mantenimiento (10%) y el costo eléctrico (75%); este último por su proporción frente a los otros dos, debe ser estimado de forma

cuidadosa, pues escoger un compresor inadecuadamente, puede acarrear gastos innecesarios y aumentar, por ende, el porcentaje de consumo eléctrico. Los fabricantes de compresores siempre recomiendan que, una vez el usuario haya establecido el consumo real de su planta, este sea repartido en dos o más equipos con el fin de no depender de uno solo, ya que si el suministro de aire se corta, la planta pude sufrir paradas que acarren pérdidas de dinero. Con la instalación de varios compresores también se logra un diseño de red adecuado y de ser el caso, la instalación de equipos para el monitoreo, Compresor de nivel rotativo, con bajo nivel de ruido control y optimización del uso de los compresores, los llamados gerenciadores. Vale señalar que en el caso de que la empresa, no esté en condiciones de realizar los cálculos necesarios para la instalación y aprovechamiento de los equipos, debe consultar o solicitar una visita técnica de personal especializado que le asesore y garantice un dimensionamiento de la planta adecuada y un sistema de generación de aire eficiente y seguro; una inversión apropiada que le representará a la empresa beneficios a corto y largo plazo. Proveer aire comprimido no significa conectar un compresor a una red neumática, es todo un proceso que involucra la generación, preparación, distribución y suministro del aire para que sea utilizado en las condiciones óptimas que lo requieren todas y cada una de las aplicaciones. Actualmente el aire comprimido se usa como un recurso económico y versátil frente a otros medios energeticos, toda industria moderna actual tiene en la mayoría de sus procesos automatización neumática y/o equipos que requieren de aire comprimido como fuente de energía.

TIPOS DE COMPRESORES 1. COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO  COMPRESOR DE PISTÓN  COMPRESOR DE TORNILLO  COMPRESOR DE PALETAS  COMPRESOR DE LÓBULOS O ÉMBOLOS ROTATIVOS  COMPRESORES SCROLL  BOMBAS DE VACÍO 2. COMPRESORES DINAMICOS:

 COMPRESORES CENTRIFUGOS RADIALES  COMPRESORES CENTRIFUGOS AXIALES

COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO COMPRESOR DE PISTÓN: En este tipo de compresores, el aire es aspirado al interior de un cilindro, por la acción de un pistón accionado por una biela (parte de un pisto) y un cigüeñal. Ese mismo pistón, al realizar el movimiento contrario, comprime el aire en el interior del mencionado cilindro, liberándolo a la siguiente etapa, una vez alcanzada la presión requerida. En la foto que a continuación se muestra, vemos el esquema de un compresor de pistón con dos cilindros de ATLAS COPCO, donde se puede ver cómo el cilindro de la derecha, en un movimiento descendente, está aspirando el aire del exterior, mientras que el cilindro de la izquierda, con un movimiento ascendente, lo está comprimiendo.

Los compresores de pistón pueden ser lubricados o exentos de aceite. En el caso de los compresores exentos, la cámara de aspiración y compresión queda aislada de cualquier contacto con el lubricante del compresor, trabajando en seco y evitando que el aire comprimido se contamine con los lubricantes del equipo.

VENTAJAS:  Diseño de automoción (desplazamiento por la acción de un motor) y materiales de alta calidad para un rendimiento y una vida útil extraordinariamente larga.

 Fiabilidad

excepcional

para

aplicaciones

industriales

de

trabajos

pesados.  Tiempo de inactividad reducido gracias a un servicio rápido y sencillo.  Amplio alcance de producto para adaptarse a sus necesidades exactas.  Caudal fiable de aire comprimido directamente al punto de uso.  Instalaciones compactas gracias a la refrigeración óptima, el diseño de aluminio y el accionamiento directo.  Uso independiente o fácil integración en su producto OEM (Fabricante de equipo original). EL COMPRESOR DE PISTÓN ÓPTIMO: Es uno de los primeros diseños, los compresores de pistón se encuentran entre los más versátiles y de mayor rendimiento. Puntos fuertes:  Gracias a su diseño sencillo y robusto y al principio de funcionamiento, los compresores de pistón son la mejor solución cuando se necesita aire comprimido en las más duras condiciones.  Mantenimiento sencillo gracias a piezas fácilmente accesibles para 

realizar el servicio. Sin necesidad de un tratamiento especial (separación de aceite) ni

filtrado de aceite ya que no hay contacto directo con éste.  Mayor fiabilidad y vida útil gracias al menor riesgo de formación de condensado.  Los compresores de pistón pueden funcionar en un amplio rango de presiones de trabajo. La presión máxima de trabajo de la serie de Atlas Copco es de 30 bar (435 psi).

ALCANCE DE SUMINISTRO ESTÁNDAR 1. Cilindros

de

estilo

automovilístico

de

aleación de aluminio con alto contenido de silicio y un acabado de bajas tolerancias que permite una lubricación extraordinaria, unas holguras extremadamente bajas y un arrastre de aceite mínimo.

2. Accionamie nto directo: sin

pérdidas

por transmisión. 3. Válvulas de disco

de

entrada/salida: exclusivas y de fácil servicio, las válvulas son discos anulares flexibles de acero inoxidable. 4. Ventilador de refrigeración: ventilador de alta capacidad en una cubierta de protección, que

proporciona

una

refrigeración

directa

óptima de los cilindros y de los refrigeradores posterior e intermedio. 5. Refrigerador posterior/refrigerador intermedio: refrigerador combinado de salida de

aleación

de

aluminio

y

tubería

del

refrigerador posterior de cobre aleteado para unidades

de

una

etapa,

y

refrigerador

intermedio adicional para unidades de dos etapas. 6. Filtro de aspiración de aire: filtro de entrada de aire de gran superficie y fácil de sustituir, reduce los contaminantes y prolonga la vida del compresor. 7. Rodamientos de bolas para trabajos pesados: seleccionados para servicio intenso y una larga vida útil. 8. Cárter y culatas con

aletas

de

aleación

de aluminio: poseen unas

excelentes

características

de

refrigeración, el cárter

y las culatas proporcionan

una larga vida útil y un

funcionamiento eficaz. 9. Válvula antirretorno o válvula de descarga industrial: diseñadas para resistir condiciones extremas y altas presiones de trabajo. La válvula de descarga se utiliza junto con un arrancador Y/D y un motor especial para reducir el par de arranque. El resultado es una mayor vida del compresor y del motor así como un esfuerzo limitado de su suministro eléctrico.

10.

Silenciador

de

aspiración

del

tipo

Venturi:

11.

Silenciador: utilizado en unidades con válvula de descarga. El

nivel sonoro se mantiene bajo en todo

12.Diseño

en

V

del

bloque

compresor:

momento.

el

cigüeñal

equilibrado

dinámicamente y el robusto ventilador de fundición reducen la vibración.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Compresión en 1 etapa : El aire filtrado se introduce en ambos cilindros a través de la válvula de aspiración. El pistón es impulsado a través de la biela fijada al cigüeñal equilibrado. El aire se comprime en el cilindro que sale a través de la válvula de salida cuando se alcanza la presión requerida de 10 bar (145 psi). Compresión en 2 etapas : El aire filtrado se introduce en un solo cilindro. Este cilindro de baja presión alimenta al segundo cilindro (de alta presión) que aumenta la presión hasta alcanzar el nivel requerido de 15, 20 ó 30 bar (218, 290 ó 435 psi). Entre las 2 etapas, un refrigerador intermedio reduce la temperatura de compresión, dando como resultado una mayor eficiencia de compresión. Disposición de accionamiento: La disposición estándar es el accionamiento directo con motor eléctrico. Sin embargo, el bloque compresor también puede ser accionado directamente por un motor hidráulico, un motor diesel o de gasolina, y se encuentra disponible un kit para disposición de accionamiento por correa. Regulación eléctrica: La regulación eléctrica estándar tiene lugar por medio de un presostato que arranca/para el compresor a las presiones pre ajustadas COMPRESOR DE 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. En el esquema inferior, se ve la sección de un conjunto rotórico, donde se pueden apreciar los tornillos en

el interior de

la carcasa.

Este tipo de tecnología se fabrica

en

ejecuciones

compresores

de

tornillo

diferentes, lubricado

y

dos

compresores

de tornillo exento. La diferencia entre ambos se basa 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.

¿Cómo funcionan los Compresores a Tornillo? En estos tiempos, el compresor más usado es el compresor a tornillo por tener mejores prestaciones, que otros compresores similares. Éste es conocido como compresor

rotativo o compresor

helicoidal,

y

en

inglés, screw

air

compresor. También en otros términos , se le conoce como un compresor de desplazamiento positivo. Los compresores a tornillo cuentan con un mayor rendimiento y son

los más

pedidos

dentro

del

mercado debido

a que su

regulación de potencia es sencilla. Lo único que podría ser perjudicial es que no es accesible para todos por su elevado costo, ya que cuenta con una mayor complejidad mecánica.

La compresión de gas que realiza es de manera continua, pasando por dos tornillos

giratorios.

De

allí

adquiere

el

nombre

de compresor

a

tornillo. El compresor de doble tornillo, tiene dos rotores que se denominan macho y hembra. El macho posee 4 lóbulos y la hembra 6 alvéolos.

El proceso es el siguiente: Aspiración: este proceso se lleva a cabo cuando el fluido ingresa a través de la entrada de aspiración. Así se llenan todos los espacios creados entre los lóbulos, los alvéolos y la carcasa. Éste va aumentando progresivamente en longitud durante la rotación a medida que el engrane de los rotores se encuentre más cerca hacia donde se va a realizar la descarga. Esta fase acaba una vez que el fluido ha ocupado toda la longitud del rotor. Compresión: esta etapa se da cuando el fluido es menor que su volumen debido al engranaje final de los rotores y en consecuencia se ve un aumento de su presión. Descarga: éste vendría a ser el último proceso que se lleva a cabo. Aquí el fluido es descargado continuamente hasta que el espacio entre los lóbulos de los rotores ya no se puede observar. Es decir, desaparece.Estas tres etapas son las que se deben llevar a cabo para que el compresor a tornillo pueda funcionar adecuadamente.

También

hay compresores con

un

sólo

tornillo,

de

funcionamiento más sencillo.

Partes de un compresor a tornillo:  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.  Rodamiento del rotor: permite el movimiento del eje del rotor.  Separador: mantiene separadas 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.)  Rotor hembra: es el que se encuentra formado por alvéolos (cavidades).

 Empaquetaduras: no permite que el aceite salga de la zona de compresión.  Piñón: transmite el movimiento al sistema.  Chaqueta refrigeradora: mantiene la temperatura del sistema constante, ya que ésta aumenta cuando el equipo se encuentra trabajando.  Rotor macho: es el que se encuentra formado por lóbulos.  Agujero de ventilación: permite regular, conjuntamente con la chaqueta refrigeradora, la temperatura del equipo.  Puerto de salida de aceite: permite la salida de aceite al exterior del equipo.  Agujero de drenaje: permite la salida del aceite de la cámara de compresión.  Pistón de equilibrio: mantiene a los dos ejes a la misma distancia.

Ventajas        

Fácil acceso para mantenimiento y limpieza Reducción de ruido Nivel de aceite mínimo comparado con otros compresores. Ventilador independiente Transmisión por correa Refrigeración controlada por sonda Pre-filtro cuadro eléctrico y placa electrónica para evitar acumulación de polvo.

Finalmente, llegamos a la conclusión de que el compresor de tornillo tiene un excelente rendimiento y desempeño, funciona perfectamente en diferentes aplicaciones. Por otra parte, el mantenimiento es mínimo, pero cuando se requiere es necesario hacer una buena inversión y encontrar personal altamente especializado en el tema. COMPRESOR DE PALETAS Otro diseño dentro de los compresores de desplazamiento positivo, es el de los equipos que usan un rotor de paletas. 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.

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 con aceite. Un rotor con paletas radiales flotantes se monta excéntricamente en una carcasa cilíndrica , cuando gira el rotor , las paletas se desplazan contra las paredes del estator . El aire se descarga cuando las paletas pasan por la lumbrera de salida.

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.

La admisión del vapor se genera mediante la lumbrera de admisión y el escape a través de la válvula de escape. El vapor rellena el espacio comprendido entre dos palas vecinas y las superficies correspondientes del estator y del rotor (cámara de trabajo), cuyo volumen aumenta durante el giro del rotor hasta adquirir un valor máximo, y después se cierra y transporta a la cavidad de impulsión del compresor, comenzando al mismo tiempo el desalojo del vapor de la cámara de trabajo.

El funcionamiento del compresor de una pala es similar al del compresor de rodillo, siendo equivalente el volumen desplazado, que se puede incrementar añadiendo más palas o aumentando la excentricidad (e). La situación de la lumbrera de admisión en el estator, para una posición fija de la generatriz de contacto (rotor-estator), se determina de forma que el rendimiento volumétrico no disminuya excesivamente, así se puede conseguir en el compresor un volumen desplazado máximo; todo ello implica que hay que situar la lumbrera de forma que el espacio comprendido entre dos palas consecutivas sea el máximo posible, en el momento en que la segunda pala termine de franquear dicha lumbrera; a continuación este lugar físico en su giro hacia la válvula de escape se contrae, procediendo a la compresión del vapor hasta conseguir la presión de salida, momento en que se genera el escape a través de la válvula correspondiente.

En el compresor monocelular (una pala), la colocación de la lumbrera de admisión tiene que estar lo más cerca posible de la generatriz A de contacto (rotor-estator), siendo el desplazamiento teórico (cámara de trabajo) idéntico al de

un

compresor

de

rodillo.

En el compresor bicelular (dos palas), la colocación de la lumbrera de admisión está indicada a casi 90º respecto al escape, siendo el volumen teórico desplazado (cámara de trabajo) proporcional a dos veces el área sombreada, que es la máxima que geométricamente se puede conseguir. En el compresor multicelular, (cuatro o más palas), la posición de la lumbrera de admisión está a casi 180º respecto al escape, siendo el volumen teórico desplazado proporcional a cuatro veces el área sombreada, que es la máxima que se puede obtener. Podemos observar que el desplazamiento crece con el número de palas (2, 4... veces el área sombreada), llegándose a construir compresores con 6, 8 y hasta 10 palas; con compresores de más de 10 palas no se conciben ganancias sensibles en el volumen desplazado. El volumen desplazado asciende aumentando la excentricidad e (disminuyendo el diámetro d); este procedimiento genera un aumento de la fuerza centrífuga a la que están sometidas las palas, ocasionando una fricción excesiva entre éstas y el estator, con su consiguiente deterioro y desgaste. Otro procedimiento consiste en incrementar el número de palas que permite restringir la excentricidad y los efectos perjudiciales de la fuerza centrífuga. Tiene un buen rendimiento volumétrico, debido a que no existe expansión del vapor entre las presiones de salida y entrada, por lo que a bajas presiones de aspiración pueden funcionar de forma más eficiente que los alternativos.

El rendimiento mecánico tiene un valor análogo a los que se presentan en los

compresores

alternativos.

Campo de utilización: en función de la magnitud del volumen de vapor (o gas) desplazado y su elevado rendimiento a bajas presiones de aspiración, les hace útiles en acondicionadores de aire e industrialmente como compresores booster en circuitos de compresión escalonada. Por razones constructivas, raramente trabajan por encima de, 3/5 kg/cm2, no sobrepasando relaciones de compresión mayores de 7. Ventajas del compresor de paletas:  Máquinas poco ruidosas.  No necesitan válvula de admisión por lo que el vapor aspirado entra de    

manera continua. No existen espacios muertos perjudiciales. Rendimientos volumétricos muy altos. Inconvenientes del compresor de paletas Su fabricación exige una gran precisión.

COMPRESOR DE LÓBULOS O ÉMBOLOS ROTATIVOS: Otro compresor de desplazamiento positivo es el que usa unos rotores de lóbulos o émbolos rotativos. Para ilustrar con más precisión su funcionamiento, usaremos un esquema de los equipos de MPR.

El principio de funcionamiento está basado en el giro de dos rotores de lóbulos en el interior de la carcasa. Como se puede ver en la ilustración superior, 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.

En este tipo de compresores, los rotores pueden ser bilobulares (2 etapas) o trilobulares (3etapas) También existe una ejecución similar que utiliza unos rotores de uña, como se puede

ver

en la imagen de la derecha perteneciente a un compresor de ATLAS COPCO. El

funcionamiento

es

el

mismo

que

el

explicado anteriormente, pero en este caso,

por

la forma especial de los rotores, la cámara de impulsión reduce su espacio para incrementar

la

presión del aire. Estos compresores consiguen elevar la presión a valores superiores a 7 barg. Se conocen como compresores de doble rotor o de doble impulsor aquellos que trabajan con dos rotores acoplados, montados sobre ejes paralelos, para una misma etapa de compresión. Una máquina de este tipo muy difundida es el compresor de lóbulos mayor conocida como "Roots", de gran ampliación como sobre alimentador de los motores diesel o sopladores de gases a presión moderada.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Su principio de funcionamiento se basa en aspirar aire e introducirlo en una cámara que disminuye su volumen. Está compuesto por dos rotores, cada uno de los álabes, con una forma de sección parecida a la de un ocho. Los rotores están conectados por dos ruedas dentadas y giran a la misma velocidad en sentido contrario, produciendo un efecto de bombeo y compresión del aire de forma conjunta.

Este compresor consigue impulsar el aire a mayor velocidad. Además los rotores no están en contacto el uno con el otro, ni cada uno de ellos con las paredes de la carcasa, siendo baja la estanqueidad del sistema y, por tanto, dando lugar a pequeñas fugas del aire.

Características del compresor ROOTS. 1. Producen altos volúmenes de aire seco a relativamente baja presión. 2. Este sistema es muy simple y su funcionamiento es muy parecido a la bomba de aceite del motor de un auto donde se requiere un flujo constante. 3. Tienen pocas piezas en movimiento. 4. Son lubricados en general en el régimen de lubricación hidrodinámica aunque algunas partes son lubricadas por salpicadura del aceite. A veces los rodamientos o cojinetes pueden estar lubricados por grasas.

Ventajas: 

En el rango de 1 a 100 m3ƒs (según cual sea la razón de compresión) es el más conveniente desde el punto de vista económico, pues basta una



sola unidad. Se le pueden conseguir variaciones relativamente

  

capacidad sin que varíe mucho la presión de descarga. Ocupan relativamente poco espacio. Flujo continuo y sin pulsaciones. Se pueden conectar directamente a un motor eléctrico o a una turbina



movida por vapor. Largos periodos de tiempo entre reparaciones u



mantenimiento. No hay contaminación del gas por aceite lubricante.

grandes de la

operaciones de

Desventajas: 

La presión de descarga depende del peso molecular del gas: un cambio imprevisto de la composición puede modificar grandemente la presión

 

de descarga (demasiado baja o demasiado alta). Se necesitan velocidades de giro muy altas. Aumentos relativamente pequeños de la pérdida de carga en la tubería



de impulsión pueden provocar grandes reducciones de la capacidad. Se necesita un sistema complicado para evitar las fugas y para la lubricación.

Mantención. Por lo general se le asigna a un compresor una vida de 10 años o de 100,000 horas de funcionamiento, aunque esto puede reducirse sustancialmente si el compresor trabaja en condiciones muy adversas; en ello basan los cálculos de la depreciación. La

cifra

de

100,000

horas

sirve

para

compresores

que

funcionan

continuamente, y la de 10 años para lo que usan de forma intermitente: en este caso el efecto del

menor número de horas queda equilibrado por el

deterioro que experimentara el compresor durante los periodos de inactividad.

Componente

Inspección

Motor eléctrico

Limpiar el motor, ver desgastes, revisar cojinetes, revisar huelgos, revisión general

Eje Carcaza Rotor

Inspeccionar del eje.

desgastes,

superficie

Verificar que no tiene ninguna fisura. Comprobar corrosión, picaduras y desgastes

Rodamientos

Verificar su desgaste, lubricación

COMPRESORES SCROLL Otra tecnología dentro del grupo de desplazamiento positivo, es la de los compresores tipo scroll. No son equipos muy conocidos, pero tienen una aplicación típica en las aplicaciones exentas de aceite. Estos compresores tienen un desplazamiento que se denomina orbital. La compresión se realiza por reducción de volumen. El conjunto compresor está formado por dos rotores con forma espiral. Uno de ellos es fijo en la carcasa y el otro es móvil, accionado por el motor. Están montados con un desfase de 180º, lo que permite que en su movimiento se creen cámaras de aire cada vez más pequeñas.

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

diferencia

otra

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. En cuanto al funcionamiento, este tipo de compresores se basa en que las celdas o cámaras de compresión de geometría variable y en forma de hoz, están generadas por dos caracoles o espirales idénticas, una de ellas, la superior que está fija (estator), en cuyo centro está situada la lumbrera de escape, y la otra orbitante (rotor), estando montadas ambas frente a frente, en contacto directo una contra la otra. FINALIDAD DEL COMPRESOR SCROLL EN EL CICLO DE REFRIGERACIÓN

El compresor tiene dos funciones en el ciclo de refrigeración por compresión. En primer lugar succiona el vapor refrigerante y reduce la presión en el evaporador a un punto en el que puede ser mantenida la temperatura de evaporación deseada. En segundo lugar, el compresor eleva la presión del vapor refrigerante a un nivel lo suficientemente alto, de modo que la temperatura de saturación sea superior a la del medio de enfriamiento disponible para la condensación del vapor refrigerante. El compresor Scroll se puede considerar como la última generación de los compresores rotativos de paletas, en los cuales éstas últimas han sido sustituidas por un rotor en forma de espiral, excéntrico respecto al cigueñal, que rueda sobre la superficie del estator, que en lugar de ser circular tiene forma de espiral, concéntrica con el cigüeñal del motor. El contacto entre ambas superficies espirales se establece, en el estator y el rotor, en todas sus generatrices. Como se puede comprobar, hay otra diferencia fundamental respecto a los compresores rotativos de paletas, ésta es que la espiral móvil del rotor no gira

solidariamente con este último, sino que sólo se traslada con él paralelamente a sí misma. En los compresores Scroll, el hecho de que los perfiles de las dos espirales sean envolventes, permite a la espiral móvil rodar sin deslizamiento sobre la espiral fija, cumpliéndose en todo momento la alineación de los centros de las dos espirales y el punto de contacto entre ambas. Este compresor está hecho por dos espirales (Scroll) una fija y la otra móvil: compresión y descarga, son ciclos suaves y continuos durante la rotación en que ocurre el ciclo.

Aspiración: En la primera órbita, 360º, en la parte exterior de las espirales se forman y llenan totalmente de vapor. Compresión: En la segunda órbita, 360º, tiene lugar la compresión a medida que dichas celdas disminuyen el volumen del gas refrigerante, acercándolo hacia el centro de la espiral fija, alcanzándose al final de la segunda órbita. Descarga: En

la

tercera

y

última

órbita,

puestas

ambas

celdas

en

comunicación con la lumbrera de escape, tiene lugar la descarga (escape) a través de ella. Cada uno de los tres pares de celdas, estarán en cada instante en alguna de las fases descritas, lo que origina un proceso en el que la aspiración, compresión y descarga tienen lugar simultáneamente y en secuencia continua, eliminándose por esta razón las pulsaciones casi por completo.

FUNCIONAMIENTO:

En este tipo de compresores, las celdas o cámaras de compresión de geometría variable y en forma de hoz, están generadas por dos caracoles o espirales idénticas, una de ellas, la superior, fija (estator), en cuyo centro está situada la lumbrera de escape, y la otra orbitante (rotor), estando montadas ambas frente a frente, en contacto directo una contra la otra, la espiral fija y la móvil cuyas

geometrías se mantienen en todo instante desfasadas un ángulo de 180º, entre un dispositivo antirotación, están encajadas una dentro de la otra de modo que entre sus ejes hay una excentricidad en orden a conseguir un movimiento orbital de radio del eje de la espiral móvil alrededor del de la espiral fija. Fijándose exclusivamente en el conjunto (árbol motor-rotor) con cada giro de 360º el árbol motor se adhiere a la espiral inscrita en el plato rotor excéntrico, generando los siguientes movimientos: a) Uno de rotación de 360º alrededor de su eje, (que tendría lugar igualmente si el valor de el fuera nulo) b) Otro simultáneo de traslación paralela a sí misma alrededor del eje del cigueñal (que no se produciría si el valor fuese nulo). Si se desea que la espiral describa únicamente éste último movimiento de traslación orbital sin la rotación producida por el hecho de estar solidariamente sujeta al plato, es necesario eliminar mediante un dispositivo antirotación ésta última unión rígida, lo que se consigue montando la espiral móvil sobre un simple cojinete vertical de apoyo, concéntrico con ella.

De esta manera, el giro del árbol motor o cigüeñal arrastra al conjunto del caracol móvil, haciéndole describir alrededor del árbol motor (y por lo tanto alrededor del centro del caracol fijo, punto donde está situada la lumbrera de escape), una órbita de radio sin rotación simultánea. Ventajas del compresor SCROLL:      

Buen rendimiento volumétrico. Inexistencia de espacio muerto perjudicial. Ausencia de válvulas de admisión. Adaptabilidad axial y radial muy buena. Elevada fiabilidad de funcionamiento Excelente nivel sonoro.

Inconvenientes del compresor SCROLL:  Limitación de fabricar compresores Scroll de tamaños pequeños.  Presión de escape baja. BOMBAS DE VACIO: La bomba de vacío fue inventada en 1650 por Otto von Guericke, estimulado por el trabajo de Galileo y Evangelista Torricelli. Las bombas de vacío son aquellos dispositivos que se encargan de extraer moléculas de gas de un volumen sellado, formando un vacío parcial, también llegan a extraer sustancias no deseadas en el producto, sistema o proceso Diseñadas para ser compactas, económicas y confiables, las bombas de vacío de Ingersoll Rand son la primera opción para aplicaciones demandantes, ya que brindan la mejor eficacia operativa combinada con un bajo mantenimiento. Y, lo mejor de todo, estas bombas de vacío tienen el respaldo de Ingersoll Rand, líder mundial en la fabricación de bombas y compresores de aire. Son también compresores, pero su trabajo no está pensado para comprimir el aire, sino para aspirarlo de un recipiente o sistema, bajando la presión a valores por debajo de 1 atmósfera. Las bombas de vacío también se pueden usar como un compresor, pero en aplicaciones muy específicas y con valores de presión muy bajos. CARACTERISTICAS. Cilindros y marcos 100% de hierro fundido para mayor duración y una vida útil prolongada  Cilindros fundidos separados, con aletas profundas para brindar una mejor refrigeración y una eficacia mejorada

 Interruptor de bajo nivel de aceite estándar en todos los paquetes para evitar que el compresor sufra daños potenciales debido al bajo nivel de aceite  Válvula de acero inoxidable de fácil acceso y barra de conexión de una sola pieza que mejora el servicio y reduce el costo de mantenimiento  Vacío máximo de 29 in Hg FUNCIONAMIENTO.El funcionamiento básico de una bomba de vacío está definido sobre todo por la velocidad de bombeo así como por la relación entre el volumen de gas extraído en una determinada unidad de tiempo. Entonces tenemos dos características básicas que son:  Presión mínima de entrada, o presión límite.  El tiempo requerido para que dicha presión sea alcanzada. Estos dos factores no dependen precisamente del tipo de bomba que se utilice sino de las características del contenedor a evacuar.

TIPOS Rotativas de paletas: Bomba de vacío de lóbulos, un tipo de bomba rotativa de vacío.

Las principales bombas de vacío son:

características de algunas

 alta velocidad de bombeo en el campo de presión absoluta, comprendido entre     

850 y 0,5 mbar bajo nivel sonoro ausencia de contaminación refrigeración por aire construcción particularmente robusta mantenimiento reducido.

Bomba de Membrana o de Diafragma:

Principio de funcionamiento de una bomba de membrana. Una bomba de membrana o de diafragma es una bomba de desplazamiento positivo que, para bombear líquido, combina la acción recíproca de un diafragma de teflón o caucho y de válvulas que abren y cierran de acuerdo al movimiento del diafragma. A veces a este tipo de bomba también se llama bomba de membrana. Hay tres tipos principales de bomba de diafragma:  El de primer tipo, el diafragma se sella con un lado en el líquido que se bombeará, y el otro en aire o líquido hidráulico. El diafragma se dobla,

haciendo que el volumen del compartimiento de la bomba aumente y disminuya. Un par de válvulas previene que la corriente tenga un movimiento contrario.  Como se describe anteriormente, el segundo tipo de bomba de diafragma trabaja con la dislocación positiva volumétrica, pero diferencia en que lo que mueve al diafragma no es ni aceite ni aire, sino que tiene un funcionamiento electromecánico a través de una impulsión engranada del motor. Este método dobla el diafragma con una acción mecánica simple, y un lado del diafragma está abierto al aire.  El tercer tipo de bomba de diafragma tiene uno o más diafragmas sin sellar con el líquido que se bombeará en ambos lados. Los diafragmas se doblan otra vez, haciendo cambiar el volumen. Cuando el volumen de un compartimiento de cualquier tipo se aumenta el diafragma baja, la presión disminuye y el líquido entra dentro del compartimiento. Cuando la presión del compartimiento aumenta (ya que el volumen disminuye), el diafragma sube y el líquido guardado previamente adentro es forzado a salir. Finalmente, el diafragma baja impulsando de nuevo más líquido dentro del compartimiento, terminando el ciclo. Esta acción es similar a la del cilindro de un motor de combustión interna. Las bombas de diafragma se pueden utilizar para hacer corazones artificiales. De canal lateral: Las máquinas extractoras de canal lateral están conceptuadas según el principio de los canales laterales. Funcionan tanto en aspiración como en compresión y han sido proyectadas para trabajar en servicio permanente. Mediante un rodete especial, el aire aspirado está obligado a seguir un recorrido en espiral y asimismo sometido a reiteradas aceleraciones incrementando así la presión diferencial del fluido transportado a través del soplante. El rodete está montado directamente sobre el eje del motor y todas las partes giratorias están dinámicamente equilibradas, obteniéndose así una ausencia prácticamente total de vibraciones. Los soplantes de canal lateral están normalmente construidos totalmente en aluminio moldeado a presión. Es importante apreciar que el aire o gas aspirado o comprimido se mantiene limpio, y libre de rastros de aceite, ya que ningún tipo de lubricación es necesaria en los soplantes de canal lateral.

El nivel sonoro normalmente estará alrededor de los 70 dB y los niveles de vibración son prácticamente inexistentes, lo cual implica que normalmente no se requiere ningún tipo de anti vibradores o cabina acústica. Cabe reiterar que estos equipos pueden ser montados tanto en forma vertical como horizontal, dando así aún más flexibilidad de diseño al sistema en el cual se lo incorpora. Los soplantes de canal lateral son generalmente usados en sistemas de:     

transporte neumático plantas purificadores de agua industria textil equipamientos de limpieza industrial y otras aplicaciones donde existe la necesidad de aire o gas limpio.

Estos soplantes alcanzan caudales de hasta 1500 m³/h y una depresión máxima de 450 mbar

Bombas de Vacío de paletas rotativas lubricadas con aceite: Las bombas de vacío con tecnología de paletas rotativas tienen una estructura técnicamente simple. El alto nivel de vacío en funcionamiento continuo, mantenido de forma permanente, está garantizado a través de la lubricación por aceite recirculado, por la perfecta combinación de materiales y tecnología de vanguardia y por una precisa fabricación. El separador de aceite estándar asegura un escape limpio y libre de neblina de aceite, gracias a su sofisticado sistema de extracción con retorno de aceite integrado. Equipadas con una válvula de lastre de gas (opcional), pueden vehicular grandes cantidades de vapor. Una válvula antirretorno en la brida de aspiración evita el flujo inverso de los gases aspirados hacia la cámara en la cual la bomba de vacío está conectada cuando esta deja de funcionar.

PROVEEDORES DE BOMBAS DE VACÍO

A continuación le presentamos a DOSIVAC, proveedor de bombas de vacío:

 DOSIVAC es la empresa líder en el mercado argentino de bombas dosificadoras, bombas de vacío y bombas para refrigeración.  DOSIVAC ha logrado ocupar esta posición gracias a la calidad de sus productos, la tecnología de última generación utilizada en la fabricación de los mismos, la atención personalizada y el servicio de asesoramiento y post venta.

USOS Y APLICACIONES DE LAS BOMBAS DE VACÍO Algunas de las aplicaciones y usos más comunes son:  Cocción y/o concentrado a baja temperatura de: mosto, jaleas, dulces,     

jarabes, etcétera Vacío central para clínicas médicas o laboratorios Termoformado de termoplásticos Calibración de tubos de termoplásticos extrusados Máquinas para la industria cárnica Desgasificado y deshidratado para la impregnación de madera u otro

material poroso  Enfriamiento rápido (evaporación rápida de la humedad en frutas, verduras, lográndose un veloz descenso de la temperatura.)  Industria textil (tratamiento de diferentes fibras, planchado)  Desodorizado (eliminando gases indeseables en sustancias químicas, producción de alimentos, etcétera)  Destilación a baja temperatura (extracción en vacío de fracciones volátiles)  Eviscerado (eliminación de vísceras en aves, pescados, etcétera)  Aceleración de filtrado, reduciendo la presión en la descarga del filtro (ej.:      

filtros rotativos) Equipos de esterilización hospitalaria Succión para odontología Etiquetadoras Construcciones varias en fibrocemento Cebado de bombas centrífugas Depresión de napas en suelos COMPRESORES DINÁMICOS

Los compresores dinámicos están disponibles en diseño axial y radial. Se les suele llamar normalmente turbocompresores .Los que tienen diseño radial se denominan compresores centrífugos, los compresores de desplazamiento que

funcionan con un caudal constante. El rendimiento de un compresor dinámico se ve afectado por las condiciones externas, Por ejemplo, un cambio en la temperatura de entrada tiene como consecuencia un cambio de la capacidad. COMPRESORES CENTRÍFUGOS RADIALES: A este grupo pertenecen los compresores centrífugos tradicionales. En estos equipos, el aire 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 y es guiado al cuerpo de impulsión. En la foto de la derecha, se ve la sección de un compresor centrífugo de levitación neumática de BOGE. En dicha sección, se aprecian con claridad las dos etapas de compresión donde se encuentran alojados los rotores. En estos compresores, el aire entra directamente por la campana de aspiración (1) hacia el rotor (2) y difusor (3), saliendo a la siguiente etapa o a la red por la voluta (4).

Otro ejemplo se puede ver en la sección de una soplante centrífuga de SULZER, donde se aprecia con detalle el rotor centrífugo instalado en el extremo del eje. Funciones:

Las partes del rotor cumplen distintas funciones. En el inductor la paleta tiene el ángulo apropiado para que el fluído ingrese al rotor con la velocidad relativa paralela a la superficie de la paleta. En el caso de que la paleta tenga un

espesor apreciable y un borde de ataque redondeado, se tomará la línea media del espesor como referencia para el ángulo de W. Se debe notar que como U varía con el radio por ser el producto de la velocidad de rotación por el radio, el ángulo de la paleta debe variar radialmente desde la maza hasta la cubierta para cumplir con la condición de tangencia de W. En ciertos casos se suelen incluír paletas fijas alabeadas en el conducto de entrada para variar el ángulo de la velocidad absoluta de entrada C1 y obviar así la necesidad de alabear la paleta del rotor. Luego del inductor sigue una sección del conducto en que el fluído gira aproximadamente 90 grados y comienza a moverse en dirección radial, siguiendo el movimiento giratorio del rotor. En esta sección es donde se produce la mayor parte de la impulsión del fluído en la dirección tangencial, y donde las paletas ejercen presión sobre el fluído, distinguiéndose una cara de presión (la más retrasada en la dirección del movimiento) y una cara de succión (la más avanzada). En la sección de salida, que puede ser radial, inclinada hacia delante o hacia atrás, el fluído ya posee la velocidad tangencial del rotor, y la presión que ejercen las caras de la paleta disminuye hasta anularse en el borde de fuga. Aunque no es estrictamente necesario, en general se diseña el conducto para que presente una sección constante, y como la presión estática relativa prácticamente no varía (la densidad no varía) la velocidad relativa W es considerada constante.

Ventajas: 1. En el intervalo de 2.000 a 200.000 ft3/min., y según sea la relación de presión, este compresor es económico porque se puede instalar en una sola unidad. 2. Ofrece una variación bastante amplia en el flujo con un cambio pequeño en la carga. 3. La ausencia de piezas rozantes en la corriente de compresión permite trabajar un largo tiempo entre intervalos de mantenimiento, siempre y

cuando los sistemas auxiliares de aceites lubricantes y aceites de sellos estén correctos. 4. Se pueden obtener grandes volúmenes en un lugar de tamaño pequeño. Esto puede ser una ventaja cuando el terreno es muy costoso. 5. Su característica es un flujo suave y libre de pulsaciones. Desventajas: 1. Los compresores centrífugos son sensibles al peso molecular del gas que se comprime. Los cambios imprevistos en el peso molecular pueden hacer que las presiones de descarga sean muy altas o muy bajas. 2. Se necesitan velocidades muy altas en las puntas para producir la presión. Con la tendencia a reducir el tamaño y a aumentar el flujo, hay que tener mucho mas cuidado al balancear los motores y con los materiales empleados en componentes sometidos a grandes esfuerzos. 3. Un aumento pequeño en la caída de presión en el sistema de proceso puede ocasionar reducciones muy grandes en el volumen del compresor. 4. Se requiere un complicado sistema para aceite lubricante y aceite para sellos.

COMPRESORES AXIALES:

CENTRÍFUGOS

Estos equipos son menos comunes en la industria. Se diferencian de los anteriores en que el aire circula en paralelo al eje. Los compresores axiales están formados por varios discos llamados rotores. Entre cada rotor, se instala otro disco denominado estator, donde el aire acelerado por el rotor, incrementa su presión antes de entrar en el disco siguiente. En la aspiración de algunos compresores, se instalan unos álabes guía, que permiten orientar la corriente de aire para que entre con el ángulo adecuado. En la foto de la inferior, se puede ver un compresor axial de MAN, que trabaja en combinación con una etapa radial, donde se incrementa la presión a valores superiores.

En general, todos los compresores descritos en los diferentes grupos, se pueden adaptar a múltiples aplicaciones o normativas, como API o ATEX. Los fabricantes añaden elementos adicionales para que cada equipo pueda trabajar en diferentes aplicaciones o estar equipados con los accesorios que el usuario final pueda requerir. La utilización de una tecnología u otra depende de cada aplicación, servicio o presión requerida. El compresor axial se desarrolló para utilizarse con turbinas de gas y posee diversas ventajas para servicios en motores de reacción de la aviación. Su aceptación por la industria para instalaciones estacionarias fue lenta; pero se construyeron varias unidades de gran capacidad para altos hornos, elevadores de la presión de gas y servicios en túne les aerodinámicos.

En los compresores de este tipo , la corriente de aire fluye en dirección axial, a través de una serie de paletas giratorios de un motor y de los fijos de un estator, que están concéntricos respecto al eje de rotación. A diferencia de la turbina, que también emplea los paletas de un motor y los de un estator, el recorrido de la corriente de un compresor axial va disminuyendo de área de su sección transversal, en la dirección de la corriente en proporción a la reducción de volumen del aire según progresa la compresión de escalón a escalón. Una vez suministrado el aire al compresor por el conducto de admisión, pasa la corriente a través de un juego de paletas directores de entrara, que preparan la corriente para el primer escalón de del compresor. Al entrar en el grupo de paletas giratorios, la corriente de aire, que tiene una dirección general axial se defecta en la dirección de la rotación. Este cambio de dirección de la corriente viene acompañado de una disminución de la velocidad, con la consiguiente elevación de presión por efecto de difusión. Al pasar la corriente a través del otro grupo de paletas del estator se lo para y endereza, después de lo cual es recogida por el escalón siguiente de paletas rotatorios, donde continúa el proceso de presurización. VENTAJAS: La alta eficiencia y la capacidad mas elevada son las únicas ventajas importantes que tienen los compresores de flujo axial sobre las maquinas centrífugas, para las instalaciones estacionarias. Su tamaño y su peso menores no tienen mucha valor, tomando en cuenta, sobre todo, el hecho de que los precios son comparables a los de las maquinas centrífugas diseñadas para las mismas condiciones. Las desventajas incluyen una gama operacional limitada, mayor vulnerabilidad a la corrosión y la erosión y propensión a las deposiciones. 1. COMPARACIÓN ENTRE LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y LOS AXIALES. El compresor centrífugo tiene las siguientes ventajas sobre el axial:  

Mayor robustez, y por tanto, mayor seguridad en la explotación. Menor número de escalonamientos.

  

Mayor facilidad de alojamiento de los sistemas de refrigeración intermedia. . Mayor estabilidad en su funcionamiento. Alcanzan presiones de trabajo más altas hasta de 400 bar (los axiales están limitados a unos 50 bar)

El compresor axial ofrece las siguientes ventajas con relación al centrífugo:     

Mejor rendimiento trabajando en condiciones de diseño. Permiten manejar mayores caudales de fluido que los centrífugos. Para la misma potencia el axial es de mismo tamaño y peso, aumentando la velocidad de giro. Para un mismo gasto másico y presión, mayor número de revoluciones. El compresor axial tiene menor volumen, menor superficie frontal, y menor peso para igualdad de gasto másico y de relación de compresión. Esta ventaja es excepcionalmente importante en aviación.

Si la relación de compresión es pequeña, ésta se puede lograr con un compresor centrífugo de un solo escalonamiento o etapa, con lo cual el peso y volumen de la máquina será menor que si se empleara un compresor axial, que necesariamente tendría que ser de varios escalonamientos. La relación de compresión por escalonamiento de los compresores es: Valores máximos

Valores normales

Compresor centrífugo

3÷5

1,5 ÷ 2,5

Compresor axial

1,5 ÷ 2

1,05 ÷ 1,2

CONCLUSION. Un compresor es una turbo máquina que aprovecha la energía cinética, gracias al fluido, y la convierte en energía potencial de presión. MANTENIMIENTO DE UN COMPRENSOR El mantenimiento de cualquier máquina se puede describir como “la circunstancia de mantener un equipo en un estado particular o condición de operación”. Esto se diferencia de las reparaciones, ya que estas consisten en la restauración de un equipo a condición anterior u original de “como nuevo”. Un compresor es en general: 1. Un respirador de aire: Necesita aire fresco y limpio.

2. Un consumidor de energía: Necesita energía eléctrica adecuada. 3. Un generador de calor: Necesita un adecuado suministro de enfriador. 4. Un generador de agua condensada: Necesita drenajes. 5. Un usuario de aceite: Necesita un lubricante de calidad y en cantidad apropiada. 6. Un vibrador: Necesita fundaciones y tuberías apropiadas. En un clima monetario actual, se hace énfasis en la economía de operación y la reducción de los costos generales fijos de los compresores. Los fabricantes de este tipo de máquinas diseñan y construyen máquinas que cumplen con los requisitos reales mucho más estrecho, lo que hace que el mantenimiento y la correcta operación tomen mayor importancia. Se tiene cierto concepto ideal sobre lo que el mantenimiento de compresores debe ser. El mantenimiento por parte del usuario está limitado en general por el presupuesto, el personal disponible, la destreza de dicho personal, los requerimientos de producción, etc. Siendo en muchos casos no estar relacionado con lo que el compresor requiere, y queda limitado a lo que el usuario puede hacer, convirtiendo entonces en un compromiso y llegan a un punto medio entre el ideal y la falta absoluta de resultados. El mantenimiento es una inversión en la continuación de la operación económica del compresor. El segundo beneficio más importante es la continuidad de la operación con un mínimo de interrupción no programada de la operación y reparaciones de emergencia. Cabe anotar en este instante que el reemplazo de piezas rotas conduce al manejo de crisis. De los planteamientos hechos anteriormente puede surgir la pregunta ¿cómo puede entonces un ingeniero de planta o un superintendente de mantenimiento enfocar el problema de la programación y ejecución del mantenimiento de los compresores? A. Hacer un inventario de los compresores instalados:  Cantidad, localización en planta, tipo de compresor.  Determinar el ciclo de trabajo, tiempo cargando vs. tiempo descargando de cada compresor. B. Determinar la disponibilidad de capacidad de aire en reserva en cada área deservicio: 

Evaluar los efectos de una interrupción de la operación en cada área para predecir el aspecto de crisis de un compresor que esté temporalmente fuera de servicio.

 C.      

A partir de estos efectos, se podrá establecer áreas críticas y asignar prioridades en los programas de mantenimiento. Determinar requerimientos diarios normales de cada unidad: Aceite. Chequeos visuales y audibles. Establecer hoja de registro de rutina para ser llevada por las personas responsables de la máquina. Revisar las hojas conjuntamente con el personal. Planear con anticipación como resultado de estas de registro: piezas en existencia, reemplazamiento de piezas, chequeos periódicos, etc.

Como complemento a los aspectos anteriores miremos los siguientes puntos que aunque inicialmente no se consideran dentro los parámetros de mantenimiento, si influyen directamente en los equipos: A. Localización del compresor. El costo de espacio actualmente es alto en cualquier planta. Sin embargo, una localización inadecuada por ahorrar área es una falsa economía. Debe haber suficiente espacio alrededor y por encima de la unidad para hacer el trabajo de rutina diaria. Se debe dejar espacio también para: adecuada recirculación del aire con el fin de evitar sobrecalentamientos del motor y de otros dispositivos eléctricos sensibles como también del aire de admisión. Si la unidad se instala en un sitio donde es difícil encontrarla, verla o moverla alrededor de ella, el personal de mantenimiento hallará una excusa para evitarla, es una reacción humana normal. B. El filtro de aire de entrada. Un compresor de aire es un respirador. Si se le suministra aire sucio, húmedo y cargado de abrasivos entonces la vida útil de los elementos internos del compresor se acortarán considerablemente. Ponga el filtro de admisión en un lugar limpio, pero localícelo donde sea accesible para servicio conveniente. El compresor prestará un mejor servicio si: a. Lo mantiene limpio. b. Lo mantiene adecuadamente enfriado. c. Lo mantiene debidamente aceitado. En cuanto a lubricación se puede hacer los siguientes comentarios: 



Seleccione un aceite que cumpla las especificaciones del fabricante del compresor. Consulte el manual de instrucciones para las especificaciones exactas. Lleve registros sobre cuanto usa y cuando se hacen los cambios.

En resumen, el mantenimiento de los compresores se realiza mejor si tiene en cuenta las siguientes sugerencias:  Ubique la unidad en un área accesible.  Manténgala limpia por dentro y por fuera.

 Manténgala enfriada. Lleve control del agua de enfriamiento. Si la unidad es enfriada por agua.  Manténgala lubricada. Controle la cantidad y la calidad del aceite.  Lleve registro del tipo que le convenga a sus necesidades. Le ayudará

a

determinar

los

intervalos

de

mantenimiento

preventivo.  Concéntrese en lo que usted realmente puede ser con los recursos disponibles.

BIBLIOGRAFIA Y LINKCOGRAFIA:  Instalaciones neumáticas Por salvador de las Heras Jiménez

(Autor),

editorial UOC - MATERIAL PROTEGIDO , Primera Edición (2003) , diseño del libro (Manuel Andreu) . Barcelona.  Instrumentación , Por Acedo Sánchez (autor) , Ediciones( Diaz de Santos) , Primera Edición, España (2006)  http://www.mundocompresor.com/frontend/mc/Diferentes-Tipos-DeCompresores-vn3776-vst27  https://es.scribd.com/doc/84256115/COMPRESORES-RECIPROCANTES  http://www.atlascopco.com.pe/Images/2935%204548%2010_new %20GA_ES_tcm835-1691265.pdf  http://www.interempresas.net/Componentes_Mecanicos/FeriaVirtual/Prod ucto-Compresores-Atlas-Copco-55717.html  ANUAL DE AIRE COMPRIMIDO - Atlas Copco Rental, 7ª edición - año 2011 .