COMPRENSORESUncompresores unamquina de fluidoque est construida para aumentar la presiny desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal comogasesy losvapores. Esto se realiza a travs de un intercambio deenergaentre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose enenerga de flujo, aumentando su presin yenerga cinticaimpulsndola a fluir.USOLos compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en campos de la ingeniera y hacen posible nuestro modo de vida por razones como: Son parte importantsima de muchossistemas de refrigeraciny se encuentran en cadarefrigerador casero. Se encuentran en sistemas degeneracin de energa elctrica, tal como lo es elCiclo Brayton. Se encuentran en el interior de muchos motores de avin, como lo son losturborreactores, y hacen posible su funcionamiento. Se pueden comprimir gases para la red de alimentacin desistemas neumticos, los cuales mueven fbricas completas.El funcionamiento bsico

En 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. Para los que hemos inflado neumticos a cuatro mil metros sobre el nivel del mar, es fcil comprender que entre ms denso el aire de la entrada (o mayor presin), ms presin saldr de esta operacin. Este concepto nos lleva a los compresores de dos etapas.TIPOSTipos de Compresores

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

Compresores rotativos de LbulosLos compresores de lbulos tienen dos rotores simtricos en paralelo sincronizados por engranajes.

Caractersticas Producen altos volmenes de aire seco a relativamente baja presin. 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. 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.

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. Los tornillos normalmente operan en el rgimen de lubricacin lmite y mixta mientras los engranajes trabajan con lubricacin hidrodinmica. Lubricante: Los compresores lubricados con inyeccin de aceite utilizan aceites R&O (resistente a oxidacin por lo que trabaja entre 80 C y 120 C y con aditivos contra la corrosin) y aceites hidrulicos AW (antidesgaste). Los engranajes son lubricados por salpicadura con aceite R&O. Tpicamente utilizan viscosidades entre ISO 32 e ISO 68 de acuerdo a la temperatura del ambiente, la velocidad de giro y el tamao de sus tornillos y luz. El aceite tiene que tener una buena capacidad antiespumante y buenas caractersticas de enfriamiento por la alta velocidad y temperatura de operacin. El ndice de viscosidad natural del aceite tiene que ser alto para evitar cizallamiento y sellar los tornillos. Un aceite que utiliza muchos polmeros para mantener su ndice de viscosidad sufrir ms cizallamiento y no sellar tanto como uno con un ndice natural alto (grupo II, sintetizado o sinttico tradicional) Los aceites hidrulicos (AW) formulados con aceite bsico API grupo I no deberan ser utilizados sobre 70 C por su oxidacin. Caso contrario se tendr que cambiar aceite con mayor frecuencia y limpiar los residuos de oxidacin, resinas y polmeros de las superficies y cojinetes. Estos depsitos son muy difciles de eliminar de los enfriadores (intercambiadores de calor) del aceite. En sistemas que tienen cojinetes de plata no se debe usar aceites AW con aditivos tradicionales de zinc y fsforo por el dao que hace el zinc a la plata.

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. Este sistema es parecido a la bomba hidrulica a paletas como la bomba utilizada en la direccin hidrulica del auto.

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. Por lo que mucho del rgimen de lubricacin es lmite, se requiere aceite con aditivos AW (anti-desgaste) inyectado o pasado por conductos con el aire. Tpicamente se usa aceite hidrulico ISO (VG) 32, 46 o 68; aceite hidrulico SAE 10W; o aceite de motor. Los aceites de motor tienen la ventaja que absorben la humedad y condensado para llevarla con el aire, (evitando chupar agua decantada en el fondo) pero la desventaja que un exceso de humedad puede causar la precipitacin de sus aditivos o corrosin si el compresor queda parado mucho tiempo con aceite contaminado. Adicionalmente a la necesidad de aditivos antidesgaste, se requiere un aceite de buena resistencia a la oxidacin a altas temperaturas, ya que estos compresores pueden llegar a 200 C. Estas temperaturas requieren un ndice de viscosidad natural muy alto para mantener su viscosidad y evitar cizallamiento. Cualquier depsito de barniz que resulta de la oxidacin del aceite puede llenar las ranuras del rotor, evitando el suave y seguro movimiento de las paletas. Por lo que la fuerza centrifuga gira las partculas de tierra hacia la carcaza y el anillo (pista) de la carcaza, la vida til depende mucho del filtro de aire, el grosor de la pelcula de aceite y la cantidad de aditivos AW. La lubricacin es a prdida. Este aceite va con el aire y por ende es ideal para sistemas de lubricacin a goteo, lubricacin neumtica, etc.Compresores de movimiento alternativo tipo pistnEl compresor a pistn es semejante al motor de combustin del auto y puede ser de efecto simple para baja presin o doble para alta presin.

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. Los cojinetes trabajan en el rgimen de lubricacin hidrodinmica, mientras los pistones y las vlvulas trabajan en el rgimen de lubricacin lmite y mixta. Los compresores a pistn de efecto simple tpicamente son lubricados por salpicadura del crter con aceites R&O o aceites hidrulicos con aditivos AW. Estos aceites no deben tener detergentes/dispersantes (como tienen los aceites de motor) por lo que estos aditivos absorban la humedad condensada y causan herrumbre. Los aceites R&O e hidrulicos contienen aditivos demulsificadores que decantan el agua en el fondo del crter para poder ser drenado. Los compresores a pistn de doble efecto (Duplex) tpicamente tienen un sistema doble de lubricacin, utilizando aceites R&O para los cojinetes y aceites hidrulicos AW sin cenizas para los pistones. Esto reduce la friccin en los cilindros donde ocurre ms de 75% de la friccin, mientras la larga vida del aceite R&O es aprovechado en la lubricacin hidrodinmica de los cojinetes. El uso de aceites de baja calidad en los cilindros causa depsitos de barniz y carbonilla en las vlvulas y ranuras de pistones, aumentando el mantenimiento. Por las temperaturas en estos cilindros que pueden llegar hasta 120 C, los aceites utilizados deben tener alta resistencia contra la oxidacin. Notamos que los aceites baratos vendidos aqu normalmente pasan las pruebas de oxidacin con solamente 2000 a 2500 horas, mientras los sintetizados pasan con ms de 5000 horas y los sintticos con ms de 8000 horas. Esto no solo representa ms que el doble de vida til para el aceite, si no mayor limpieza, menos barniz, mayor lubricacin, menor temperatura y menos consumo de energa.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.

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.Aqu podemos ver un compresor centrfugo en el enfriamiento del motor de mi auto. A la izquierda vemos su instalacin antes de montar los ductos, y al la derecha con la instalacin final, canalizando el aire por los cilindros, el enfriador de aceite y las culatas. El rodamiento es lubricado por grasa de alta calidad.

Compresores de Flujo Axial

Contiene 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.