Explorando los tipos de compresores por desplazamiento positivo: funcionalidad y aplicaciones

Una regla general indica que los compresores por desplazamiento positivo son ideales para requisitos de carga base. ¿Cómo funcionan? Aspiran aire en una o más cámaras de compresión. Al disminuir el volumen de cada cámara mediante el desplazamiento de una o más piezas móviles, aumenta la presión.

Hoy veremos diferentes tipos de compresores que usan compresión por desplazamiento positivo.

Compresores de pistón

El compresor de pistón es el tipo industrial más antiguo y común. Disponible en simple o doble efecto, lubricado con aceite o libre de aceite, con varios números de cilindros en distintas configuraciones.

Los compresores de pistón libres de aceite tienen anillos de politetrafluoroetileno (PTFE) o carbono. Alternativamente, el pistón y la pared del cilindro pueden perfilarse como en compresores de laberinto. Máquinas mayores llevan cruceta y sellos en bulones de pistón, y pieza intermedia ventilada para evitar transferencia de aceite del cárter a la cámara de compresión. Compresores menores suelen tener cárter con cojinetes sellados permanentemente.

Compresores de tornillo rotativo

Desarrollados en los años 1930, los compresores de desplazamiento rotativo en forma de doble tornillo tienen dos partes principales — rotores macho y hembra, que giran en direcciones opuestas mientras el volumen entre ellos y la carcasa disminuye. Cada elemento de tornillo tiene una relación de presión fija, incorporada, dependiente de su longitud, paso del tornillo y forma del puerto de descarga. Para máxima eficiencia, la relación incorporada debe adaptarse a la presión de trabajo requerida.

Los modernos compresores de tornillo libres de aceite tienen perfiles de tornillo asimétricos que reducen fugas internas y mejoran la eficiencia energética. Sus engranajes externos sincronizan la posición de los rotores contra-rotantes. Como los rotores nunca contactan, no se requiere lubricación en la cámara de compresión y el aire producido es completamente libre de aceite.

Los compresores de tornillo con inyección de líquido usan lubricación líquida en su cámara de compresión y a menudo en cojinetes. El líquido enfría y lubrica las piezas móviles, enfriando el aire comprimido y reduciendo la fuga de retorno a la admisión. Hoy, el aceite es el líquido más usado por sus buenas propiedades lubricantes y de sellado. Otros líquidos incluyen agua.

Compresores de engranajes (Tooth)

Contienen dos rotores que giran en direcciones opuestas dentro de una cámara de compresión. Su proceso consiste en admisión, compresión y salida. En la admisión, el aire entra hasta que los rotores bloquean la entrada. El aire se comprime en la cámara, que se reduce al girar los rotores. En la fase final, el puerto de salida se bloquea durante la compresión por uno de los rotores mientras la entrada se abre para aspirar nuevo aire en la sección opuesta.

Compresores Scroll (espiral)

Suelen ser compresores de desplazamiento orbital libres de aceite, que comprimen una cantidad específica de aire en un volumen continuamente decreciente. El elemento consiste en una espiral fija (estator) en una carcasa y una espiral orbital excéntrica accionada por motor. Las espirales se montan con desfase de 180° para formar bolsas de aire con volumen gradualmente variable, dando estabilidad radial. Al moverse la espiral orbital, el aire es aspirado y capturado en una bolsa, donde se comprime gradualmente hacia el centro.

Compresores de paletas

La mayoría son lubricados con aceite y operan con el mismo principio que muchos motores de expansión de aire comprimido. Un rotor con paletas móviles radiales se monta excéntricamente en una carcasa estator. Al girar, las paletas se presionan contra las paredes del estator por fuerza centrífuga. El aire entra mientras aumenta la distancia entre rotor y estator. Se captura en distintas bolsas del compresor, disminuye en volumen con la rotación y se descarga cuando las paletas pasan el puerto de salida.

Sopladores Roots

Un soplador Roots es un compresor de desplazamiento sin válvulas ni compresión interna. Cuando la cámara contacta con el puerto de salida, el aire comprimido retorna a la carcasa desde el lado de presión. Posteriormente, más compresión ocurre al disminuir el volumen de la cámara con la rotación continua. La compresión ocurre contra contrapelación completa, resultando en baja eficiencia y alto nivel de ruido. Se usan frecuentemente como bombas de vacío y para transporte neumático en aplicaciones de baja presión.

Encontrar el compresor por desplazamiento positivo adecuado puede ser complicado, pero Atlas Copco está aquí para ayudar. Envíenos un mensaje en nuestra página de Contacto y un experto le orientará.