4.1. Tipos de CompresoresLa industria dispone de una gran variedad de compresores, Figura IV-1 los cuales se dividen de acuerdo a su principio de operacin en dos grandes grupos:a) Compresores Dinmicos o de flujo continuob) Compresores de Desplazamiento Positivo o de flujo intermitente.

FIGURA IV1 TIPOS DE COMPRESORES SEGN SU PRINCIPIO DE OPERACINCompresores CentrfugosEn un compresor centrfugo se produce la presin al aumentar la velocidad del gas que pasa por el impulsor y luego al recuperarla en forma controlada para producir el flujo y presin deseada. Estos compresores suelen ser unitarios, salvo que el flujo sea muy grande o que las necesidades del proceso exijan otra cosa.

Compresores de Desplazamiento PositivoSon de capacidad constante y tienes descarga de presiones variables.La capacidad se cambia por la velocidad o con el descargador de la vlvula de succin. Adems, solo hay una pequea variacin en el flujo en una amplia gama de presiones. Compresor rotativoCompresores ReciprocantesLos compresores Reciprocantes funcionan con el principio adiabtico mediante el cual se introduce el gas en el cilindro por las vlvulas de entrada, se retiene y comprime el cilindro y sale por las vlvulas de descarga, en contra de la presin de descarga. Estos compresores rara vez se emplean como unidades individuales, salvo que el proceso requiera funcionamiento intermitente.

Compresores de TornilloLo que esencialmente constituye el compresor de tornillo Figura IV-2, es un par de rotores que tienen lbulos helicoidales de engranaje constante. Los rotores van montados en un crter de hierro fundido provisto de una admisin para gas en un extremo y una salida en el otro. Segn giran los rotores, los espacios que hay entre los lbulos van siendo ofrecidos al orificio de admisin y el incremento de volumen experimentado provoca un descenso de presin, con lo que dichos espacios empiezan a llenarse de gas. Al mismo tiempo se inyecta aceite sometido a presin neumtica en el gas entrante; no hay bomba de aceite.

FIGURA IV2 COMPRESOR DE TORNILLO ENTRADA Y SALIDA DEL GAS NATURALCuando los espacios interlobulares estn completamente cargados de gas, la rotacin, que prosigue, cierra el orificio de admisin y comienza la compresin. El volumen de gas que hay entre los rotores en engrane continuo sufre an mayor reduccin. Cuando se alcanza la presin final a que se somete el gas, el espacio interlobular queda conectado con el orificio de salida. La mezcla descargada de aire/aceite pasa por un separador que elimina las partculas de aceite. Entonces fluye el gas limpio por la tubera neumtica.

COMPRESORES1. El propsitoLos compresores pueden ser usados para aumentar la presin o flujo de un gas (aire, amoniaco, GNC, nitrgeno, CO2, etc.). A veces esto es intermitente (un taller, gomera, restaurante, planta procesadora pequea, etc.) a veces continuo (bombeo de gasoductos, embotelladoras de gaseosas o cerveza, sopladores de bolsas y envases plsticos, etc.). Los compresores en general son similares a bombas que utilizamos para bombear lquidos. Por lo que en general los lquidos no pueden ser comprimidos utilizando un equipo similar al compresor La bomba aumenta presin o flujo en una relacin directa.

1.1. El funcionamiento bsicoEn su forma ms simple, el inflador de bicicleta es un compresor. Al empujar un lado, el aire en el otro lado es comprimido si la salida es tapada o conectada al neumtico. El aire fro entra el compresor donde la energa usada para comprimirlo es convertida a un aumento de presin y temperatura, reduciendo el volumen final.

2. Los tipos de compresoresEl inflador de bicicleta es un tipo de compresor dedesplazamiento positivo. Las dimensiones son fijas. Por cada movimiento del eje de un extremo al otro tenemos la misma reduccin en volumen y el correspondiente aumento de presin (y temperatura). Normalmente son utilizados para altas presiones o poco volumen.

Tambin existencompresores dinmicos. El ms simple es un ventilador que usamos para aumentar la velocidad del aire a nuestro entorno y refrescarnos. Se utiliza cuando se requiere mucho volumen de aire a baja presin.

Tipos de Compresores

2.1. El compresor de desplazamiento positivoEstos compresores son los ms conocidos y comunes. Para observar sus diferencias los dividimos en dos tipos diferentes. Los Rotativos (lbulos, tornillo o paletas) y los Alternativos (pistones).2.1.1. Compresores rotativos de Lbulos

Los compresores de lbulos tienen dos rotores simtricos en paralelo sincronizados por engranajes.Caractersticas Producen altos volmenes de aire seco a relativamente baja presin. Tienen pocas piezas en movimiento. Son lubricados en general en el rgimen de lubricacin hidrodinmica aunque algunas partes son lubricadas por salpicadura del aceite. A veces los rodamientos o cojinetes pueden estar lubricados por grasas.

2.1.2. Compresores rotativos tipo TornilloLos compresores a tornillo tienen dos tornillos engranados o entrelazados que rotan paralelamente con un juego o luz mnima, sellado por la mezcla de aire y aceite.

Caractersticas Silencioso, pequeo, bajo costo Flujo continuo de aire Fcil mantenimiento Presiones y volmenes moderados Operacin: Al girar los tornillos, el aire entra por la vlvula de admisin con el aceite. El espacio entre los labios es progresivamente reducido al correr por el compresor, comprimiendo el aire atrapado hasta salir por la vlvula de salida. En los compresores a tornillo hmedos los engranajes y tornillos son lubricados por el aceite que acta tambin como sello. Tpicamente tienen filtros coalescentes para eliminar el aceite del aire o gas comprimido. Los compresores a tornillo secos (oil-free) requieren lubricacin de sus engranajes, cojinetes y/o rodamientos pero los tornillos operan en seco.2.1.3. Compresores rotativos tipo PaletasEn el compresor rotativo a paletas el eje gira a alta velocidad mientras la fuerza centrifuga lleva las paletas hacia la carcaza (estator) de afuera. Por la carcaza ovalada, continuamente entran y salen por canales en su rotor. Por la excentricidad de la cmara, los compartimientos llenos de aire entre paletas se achican entre el orificio de entrada y el de salida, comprimiendo el aire.

El lubricante sella las paletas en el rotor y contra el anillo de la carcaza.

Caractersticas Silencioso y pequeo Flujo continuo de aire Buen funcionamiento en fro Sensibles a partculas y tierra Fcil mantenimiento Presiones y volmenes moderados Los cojinetes del rotor trabajan en un rgimen de lubricacin hidrodinmica mientras las paletas frotan sobre el anillo de la carcaza en lubricacin hidrodinmica y lmite.

2.1.4. Compresores de movimiento alternativo tipo pistnLos compresores Reciprocantes funcionan con el principio adiabtico mediante el cual se introduce el gas en el cilindro por las vlvulas de entrada, se retiene y comprime el cilindro y sale por las vlvulas de descarga, en contra de la presin de descarga..

Los pistones, cojinetes y vlvulas requieren lubricacin.Caractersticas Ruidoso y pesado Fluido de aire intermitente Funciona en caliente (hasta 220 C) Necesita mantenimiento costoso peridico Alta presin con moderado volumen Son divididos en dos clases: Simple y Doble Los de efecto simple: Baja presin, normalmente usado en talleres para pintar, soplar, inflar neumticos, operar herramientas neumticas, etc. Los de efecto doble (Duplex): Usados para altas presiones en sistemas de compresin de gases a licuados, etc.2.2. Los compresores dinmicosLos compresores dinmicos pueden ser Radiales (centrfugos) o de Flujo Axial. Una de las ventajas que tienen ambas es que su flujo es continuo. Estos compresores tienen pocas piezas en movimiento, reduciendo la prdida de energa con friccin y calentamiento.

2.2.1. Compresores Radiales (Centrfugos)Una serie de paletas o aspas en un solo eje que gira, chupando el aire/gas por una entrada amplia y acelerndolo por fuerza centrifuga para botarlo por el otro lado.

Funciona en seco. La nica lubricacin es de sus cojinetes o rodamientos.

Caractersticas: El gas o aire sale libre de aceite Un flujo constante de aire Caudal de flujo es variable con una presin fija El caudal es alto a presiones moderadas y bajas Rgimen de lubricacin es hidrodinmico. La lubricacin es por aceite de alta calidad R&O o Grasa.

2.2.2. Compresores de Flujo AxialContiene una serie de aspas rotativas en forma de abanico que aceleran el gas de un lado al otro, comprimindolo. Esta accin es muy similar a una turbina.

Funciona en seco. Solo los cojinetes requieren lubricacin.Caractersticas: Gas/Aire libre de aceite Flujo de aire continuo Presiones variables a caudal de flujo fijo Alto caudal de flujo. Presiones moderadas y bajas Rgimen de lubricacin de cojinetes y engranajes es hidrodinmica. Requiere aceite R&O de alta calidad para soportar los ejes en rgimen hidrodinmica sin formar depsitos ni cizallar.

ResumenAntes de considerar el uso de cualquier tipo de compresor y sus beneficios, hay que pensar en la calidad del aire o gas que ser comprimido. Esto requiere la localizacin del compresor donde se minimiza la influencia del ambiente y la colocacin de filtros secadores, eliminadores de malos olores o vapores de aceite y otros productos. La colocacin del compresor de aire al lado del alcantarillado mandar los gases del las aguas servidas al aire comprimido.

Despus hay que determinar si requerimos un flujo constante o peridico, y cuanto de presin necesitamos.

Lubricacin

Todava hay catlogos e informacin tcnica que recomienden el uso de aceites naftnicos para evitar la acumulacin de ceras provenientes de aceites parafnicos que podra causar problemas en las ranuras, bordes y otras partes del compresor. Vale notar que esto solo vale para los aceites parafnicos baratos. Los aceites API grupo II, sintetizados o sintticos son libres de ceras. Los aceites naftnicos normalmente tienen bajos ndices de viscosidad y disuelven o hinchan los retenes y sellos. En muchos casos una pequea parte del lubricante ser llevado con el aire al destino final. Esto no causa problemas en equipos neumticos, limpieza general, ni muchos trabajos comunes, pero tiene que ser considerado para el soplado de botellas de alimentos, uso en hospitales, etc. Adems de filtros coalescentes, estos compresores deberan usar aceites de Grado Alimenticio (alimentario) aprobados por la USDA/FDA. Entre ms puro y de ms alta calidad es el aceite que colocamos al compresor, menos depsitos, menos temperatura, menos desgaste y menos mantenimiento tendremos. El proceso de compresin de aire siempre resultar en la condensacin de su humedad y la acumulacin del mismo en el compresor, tanque de almacenamiento o tuberas. Por ende debera tener trampas de separacin del agua y purgadores. La eleccin del aceite a utilizar depende de varios factores: El tipo, la velocidad y el tamao del compresor El tipo de gas a ser comprimido (reactivo o inerte) Presiones y temperaturas Condiciones operativas (tiempo parado, arranque, planta alimenticia, hospital garaje, fuera de autopista). Medio ambiente (humedad, rango de temperatura, temperatura mnima al arranque)Tipo de sistema de lubricacin.

Las propiedades requeridas en un aceite para compresores son: Viscosidad correcta para el tipo de compresor: Controla desgaste y temperatura. Estabilidad de oxidacin para evitar la formacin de depsitos, bloqueo de filtros, fuego. Baja tendencia a la formacin de carbn/carbonilla para evitar el clavado de vlvulas, excesivo desgaste, fuego y explosiones. Proteccin contra la herrumbre y la corrosin. Proteccin antidesgaste para evitar la prdida de eficiencia y altos gastos de mantenimiento. Alto resistencia a la formacin de espuma para evitar el rebalse de aceite, la cavitacin de cojinetes y desgaste. Alto punto de inflamacin y punto de autoencendido para evitar fuego. Compatibilidad con el gas a ser comprimido para evitar reacciones o absorcin. En la mayora de los compresores el aceite debera tener buena demulsibilidad. Compatibilidad con los sellos y retenes pare evitar prdidas y reparaciones.