Como quizás ya sepa, hay dos principios básicos de compresión del aire. Uno de ellos es el principio de la compresión de desplazamiento. Hay muchos tipos de compresores que se clasifican como compresores de desplazamiento. Uno de los tipos más conocidos y más populares es el compresor de tornillo doble (o rotativo).
El principio del compresor de desplazamiento rotativo en forma de tornillo doble fue desarrollado durante la década de 1930, cuando se necesitaba un compresor rotativo con un caudal elevado y un flujo estable bajo diferentes condiciones de presión. Las partes principales del elemento de tornillo doble son los rotores macho y hembra, que giran en sentidos opuestos mientras disminuye el volumen entre ellos y la carcasa.
Cada elemento de tornillo tiene una relación de presiones fija que depende de su longitud, del paso del tornillo y de la forma del puerto de descarga. Para lograr la máxima eficiencia, la relación de presiones se debe adaptar a la presión de trabajo requerida. El compresor de tornillo no suele estar equipado con válvulas ni tiene fuerzas mecánicas que provoquen desequilibrios. Esto significa que puede funcionar a alta velocidad del eje y que puede combinar un gran caudal con pequeñas dimensiones exteriores. Los rodamientos deben soportar una fuerza de efecto axial, que depende de la diferencia de presión entre la entrada y la salida.
Los primeros compresores de tornillo doble tenían un perfil de rotor simétrico y no utilizaban ningún líquido de refrigeración en el interior de la cámara de compresión. Se les llamaba compresores de tornillo seco o exentos de aceite. Los compresores de tornillo exentos de aceite modernos y de alta velocidad tienen perfiles de tornillo asimétrico, lo que mejora de manera significativa la eficiencia energética gracias a la reducción de fugas internas. Los engranajes externos se utilizan con mayor frecuencia para sincronizar la posición de los rotores contrarrotatorios. Como los rotores no entran en contacto entre sí ni con la carcasa del compresor, no se necesita lubricación en el interior de la cámara de compresión.
Por consiguiente, el aire comprimido está totalmente exento de aceite. Los rotores y la carcasa se fabrican con la máxima precisión para minimizar las fugas desde el lado de presión hasta la entrada. La relación de presiones está limitada por la diferencia de temperatura entre la entrada y la descarga. Este es el motivo de que los compresores de tornillo exentos de aceite se construyan frecuentemente con varias etapas y refrigeración intermedia para alcanzar mayores presiones.
En los compresores de tornillo con inyección líquida se inyecta un líquido en la cámara de compresión y, con frecuencia, en los rodamientos del compresor. Su función es enfriar y lubricar las piezas móviles del elemento compresor, enfriar el aire que se comprime internamente y reducir las fugas de retorno en la entrada. En la actualidad, el aceite es el líquido que se inyecta más comúnmente, debido a sus buenas propiedades de sellado y lubricación; sin embargo, también se utilizan otros líquidos, como agua o polímeros. Los elementos compresores de tornillo con inyección líquida se pueden fabricar para altas relaciones de presión, con una etapa de compresión que suele ser suficiente para presiones de hasta 14 e incluso 17 bares, aunque a expensas de que se reduzca la eficiencia energética.
La diferencia básica entre las dos tecnologías está justo en el nombre. Los compresores de velocidad fija funcionan a una velocidad fija constante y tienden a ser muy eficientes cuando operan al 100 % de su capacidad, es decir, cuando el motor está en marcha y se está fabricando aire comprimido. La ineficiencia de un compresor de velocidad fija es muy notable y se puede medir fácilmente cuando la unidad se descarga y deja de generar aire. Antes de que el motor se detenga por completo, seguirá funcionando sin producir aire, con el consiguiente despilfarro de energía y dinero. La ineficiencia y el desperdicio pueden ser especialmente evidentes en las instalaciones que operan en múltiples turnos o que tienen una gran fluctuación de la demanda de flujo a lo largo del día.
La tecnología de accionamiento de velocidad variable (VSD) funciona con un principio diferente, ya que gira el motor a la velocidad adecuada en relación con la cantidad de aire que se necesita dentro de una determinada planta o instalación. En términos más simples, al aumentar la necesidad o la demanda de aire, también lo hace la velocidad del motor, que suministra más flujo o CFM. Por otro lado, si la demanda disminuye, el motor se ralentiza automáticamente y solo utiliza la energía necesaria para proporcionar el flujo adecuado. La salida de los compresores de aire VSD, que pueden detectar la cantidad de flujo que se está utilizando y ajustar su velocidad en consecuencia, coincide con la demanda que se necesita. En los días de producción más lenta, en los descansos a lo largo del día o durante el segundo y el tercer turno, la tecnología VSD es especialmente útil, ya que elimina el desperdicio de electricidad y, por lo tanto, ahorra dinero. Teniendo en cuenta que el uso de aire comprimido es costoso, ya que representa más del 70 % del coste total de propiedad en costes de electricidad, utilizar la tecnología VSD puede ayudarle a conseguir un ahorro del 35-50 %. En función del tamaño del compresor, el ahorro puede oscilar entre 100 y 10 000 $ al año o más, por lo que es una inversión ideal para cualquier instalación. Los compresores de aire VSD se están convirtiendo en la norma más que en la excepción, ya que muchos clientes disfrutan de ahorros energéticos anuales y pueden reinvertir el dinero en otros activos.
Hay muchos aspectos que considerar al elegir un compresor de aire para su negocio. En este artículo explicaremos qué compresor es el más adecuado para usted, teniendo en cuenta su aplicación y sus necesidades.
Obtenga más información acerca de la compresión de aire y de los diferentes tipos de compresores de desplazamiento que conocemos hoy en día. En este apartado, hablaremos de compresores de pistón lubricados con aceite y exentos de aceite.
Conozca los principios básicos de la compresión de aire y gas, y los dos tipos de compresores que podemos distinguir.
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