Gracias a su eficiencia, fiabilidad y durabilidad, los compresores de aire de tornillo rotativo son muy populares en una gran variedad de industrias. Para comprender el secreto de su éxito, es importante entender el principio de funcionamiento del compresor de tornillo rotativo.
Como su nombre indica, su diseño se basa en un par de tornillos helicoidales, que también se denominan “rotores”. Básicamente, estos rotores se utilizan para tomar el aire de admisión y comprimirlo.
Veamos cómo sucede esto:
El principio de funcionamiento del compresor de tornillo rotativo es tan brillante como sencillo. Los rotores helicoidales de enclavamiento del compresor de aire están situados en una carcasa. Por lo general, hay dos de ellos, un rotor macho y un rotor hembra. Cada uno presenta una forma diferente y un número diferente de ranuras o “dientes”. En el arreglo más común, uno de ellos tiene cuatro dientes y los otros seis.
Juntos, este corazón del compresor de aire también se conoce como el elemento de compresión Con una válvula de aspiración, esta carcasa, es decir, el espacio entre los rotores, se llena de aire. A medida que los tornillos comienzan a girar, el volumen de aire se reduce a medida que se empuja hacia abajo. Como resultado, la presión de ese aire aumenta.
Aunque este es el principio básico de compresión para cualquier tipo de compresor de aire de tornillo rotativo, hay una diferencia entre los compresores con inyección de aceite y los compresores exentos de aceite.
Es importante señalar que “exento de aceite” en este contexto sólo significa que no se ha introducido aceite en este proceso. El aire comprimido de este tipo de compresor puede seguir conteniendo trazas del aceite presente en el aire ambiente.
Principio de funcionamiento del compresor de tornillo rotativo con inyección de aceite
Veamos primero el principio de funcionamiento de un compresor de aire de tornillo lubricado con aceite. Aquí, un motor acciona el rotor macho, que a su vez acciona el rotor hembra. El aceite sirve como lubricante en este proceso. Además de este objetivo principal, el aceite también funciona como refrigerante y sella la cámara de compresión.
En este caso, el elemento de compresión comprime una mezcla de aire y aceite. Esta mezcla fluye después a un llamado depósito separador. Para mantener el aire comprimido limpio, aquí es donde se separa la mayor parte del aceite. Este proceso de separación hace uso de una fuerza centrífuga, es decir, el aire gira alrededor del depósito y se expulsan las partículas de aceite más pesadas. En combinación con un elemento separador de aceite, elimina la mayor parte del aceite del aire.
El aceite separado se volverá a introducir en el elemento de compresión o pasará por un refrigerador de aceite. Esto normalmente depende de la temperatura, por lo que el compresor también incluye una válvula termostática que dirige el aceite por la ruta adecuada.
Por otro lado, el aire pasa a un refrigerador y de allí a su aplicación.
El compresor suele tener también una válvula de presión mínima. Esto no permite que el aire salga del sistema hasta que se haya alcanzado una presión mínima que permite que el compresor se lubrique por sí mismo. Además, cuenta con un par de filtros. Hay un filtro de aceite que elimina los contaminantes, como partículas diminutas o agua, del aceite. Y hay un filtro de aire que mantiene limpio el aire de admisión. Por último, el compresor incluye una válvula de purga de aire que descarga la presión atrapada cuando el compresor está en vacío.
Principio de funcionamiento del compresor de tornillo rotativo exento de aceite
En los compresores de tornillo exentos de aceite, la sincronización entre los dos rotores se controla mediante un conjunto de engranajes. Aunque la ausencia de aceite garantiza que el aire esté más limpio, también significa que la cámara no se puede sellar. Como resultado, un compresor exento de aceite de una etapa no puede alcanzar una presión tan alta como la presión alcanzada por un compresor de tornillo con inyección de aceite. Por este motivo , muchos modelos exentos de aceite son compresores de dos etapas.
Además, al no haber aceite que pueda funcionar como refrigerante, estos compresores se calientan a mayor temperatura, lo que los hace menos eficientes.
Aunque ambos tipos de compresores tienen un diseño similar, no son idénticos. Por ejemplo, los compresores de aire de tornillo rotativo exentos de aceite suelen tener dos extremos de aire con un refrigerador intermedio entre ellos. Además, suelen incluir una caja de engranajes lubricada que contiene los engranajes de estos elementos de compresión. Para evitar que el aceite se introduzca en el aire, normalmente hay un retén de aceite.
Por otro lado, no hay necesidad de un depósito separador, un refrigerador de aceite ni la válvula térmica. Aparte de eso, sin embargo, los componentes son los mismos.
Como resultado de sus diferencias, los compresores de tornillo rotativos con inyección de aceite y exentos de aceite se utilizan para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, se utilizaría un compresor de tornillo rotativo exento de aceite siempre que se necesite aire de muy alta calidad. Esto se aplica en particular a las aplicaciones del sector farmacéutico o de alimentos y bebidas.
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