Compresores de Tornillo. Parte 2

Regulación por corredera

El control de capacidad del compresor de tornillo se logra por medio de la válvula de control deslizante. Cuando ésta está en posición cerrada, el compresor funciona a plena capacidad. Cuando la válvula se desplaza axialmente a la posición abierta, la longitud efectiva de trabajo de los rotores disminuye, reduciendose así la capacidad. El exceso de gas es devuelto al lado de aspiración del compresor.

Posiciones de la corredera de regulación

Vistas de la corredera

Vista Interna

Sistema de regulación por corredera

Debido a las pérdidas internas, el control por corredera por debajo del 60% es ineficiente.

Economizador

• Los vapores procedentes de evaporedor son comprimidos en una primera etapa, después se juntan con los que se generan en el enfriamiento del motor eléctrico y la mezcla se vuelve a comprimir en una segunda etapa.
• El líquido a alta presión procedente de condensador se expansionan en el primer orificio, el vapor formado es el que se utiliza en el enfriamiento del devanado del motor. El líquido restante se vuelve a expansionar hasta la presión reinante en avaporador.

COMPRESOR MONOTORNILLO

• Consta de un rotor conductor con seis cámaras de trabajo helicoidales de perfil globoidal, que acciona dos ruedas dentadas satélite que tiene once dientes cada una, de perfil idéntico al de las cámaras de trabajo, y situadas a ambos flancos del rotor conductor, la velocidad de las ruedas dentadas es (6/11) de la del rotor principal.
• La potencia de compresión se transfiere directamente desde el rotor principal al vapor; las ruedas dentadas no disponen de ningún tipo de energía, salvo pérdidas por rozamiento.
• Las holguras entre los perfiles en movimiento tienen que ser pequeñas, (las óptimas para cada tipo de máquinas), con el fin de avitar fugas o filtraciones de vapor desde la cavidad de escape hacia regiones donde las presiones sean más bajas. La inexistencia de juntas y segmentos, hace que las pérdidas por rozamiento mecánico sean más bajas en comparación con las que se producen en los compresores alternativos. Las holguras relativas son mayores en las máquinas pequeñas, en las que predominan.

Fases de funcionamiento

• Aspiración: Como el rotor está íntegramente encerrado en un cilindro, todas las estrías permanecen constantemente en comunicación con el extremo de la cámar de aspiración a través de una de las caras terminales del rotor. Un diente en cada estría cierra hermetica y completamente la sección transversal de la misma. Su desplazamiento dentro de la estría provoca la toma de refrigerante.
• Compresión: Las estrías, así llenas, se cierran hermeticamente una por una a partir de la cámara de aspiración, por medio de los dientes de la ortra rueda de engranaje que se engrana en las estrías, reduciendo su volumen mediante el movimiento progresivo de los dientes a través de las estrías. De esta manera se obtiene la compresión del refrigerente.
• Descarga: La compresión continua en cada estría hasta que su extremo entra en comunicación con una de las dos lumberas de salida situadas en oposición a cada lado del rotor en la camisa cilíndrica. Una vez que la presión alcanza su punto máximo la compresión cesa y el refrigerante comprimido se descarga completamente de la estría.

• Aspiración:
  Como el rotor está integramente encerrado en un cilindro, todas las estrias permanecen constantemente en comunicación con el extremo de la cámara de aspiración a través de una de las caras terminales del rotor. Un diente en cada estría cierra hermética y completamente la sección transversal de la misma. Su desplazamiento dentro de la estría provoca la toma de refrigerante.
• Compresión:
  Las estrías así llenas se cierran herméticamente una por una a partir de la cámara de aspiración por medio de los dientes de la otra rueda de engranaje que se engrana en las estrías, reduciendo su volumen mediante el movimiento progresivo de los dientes a través de las estrías. De esta manera se obtiene la compresión de refrigerante.
• Descarga:
  La compresión continua en cada estría hasta que su extremo entra en comunicación con una de las dos lumbreras de salida situadas en oposición a cada lado del rotor en la camisa cilíndrica. Una vez que la presión alcanza su punto máximo la compresión cesa y el refrigerante comprimido se descarga completamente de la estría.

Variación de presión y volumen

• Pto a. Comienzo de la aspiración
• Pto b. El diente comienza a cerrar el valle.
• Pto c. El valle se pone en comunicación con el orificio de descarga.
• Pto d. El diente abandona el valle.
• De lo expuesto se deduce que las cámaras de trabajo del rotor, se comportan a todos los efectos como seis cilindros de doble efecto, en los que los dientes actúan como pistones; mientras que por uno de sus lados se efectúa la aspiración del vapor, por el otro se realiza simultáneamente su compresión y escape.

COMPARACIÓN CON ALTERNATIVOS

La comparación con los compresores de tipo alternativo no puede ser limitada a los compresores de tornillo, simo que la discusión puede ampliarse a los demás tipos de compresores volumétricos del tipo rotativo.

Los compresores rotativos están sometidos a un m,ovimiento de giro constante, el flujo da vapor en la admisión y el escape es asimismo constante, y por tanto sufren menores vibraciones mecánicas, y pulsaciones en la descarga, que los compresores alternativos.

El campo de aplicación de los compresores alternativos está limitado por la temperatura de compresión, que no debe rebasar un valor máximo de 135 a 140ºC, esta limitación entraña que para el amoníaco no debe sobrepasarse una tasa de compresión de un vapor de “8” (aproximademente “11” para el R-22), siendo los valores del rendimiento volumétrico muy bajos para estas valores con compresores alternativos. En un compresor de tornillo pueden alcanzarse unos valores de tasas de compresión superiores al disponer de sistemas de enfriamiento por inyección de líquido o enfriamiento de aceite.

El control de la capacidad se efectúa reeniendo vapores de refrigerantes hacia la admisión, comprimiendo sólo una parte del flujo total, con lo que se consigue una variación continua de la potencia del 100% al 10%.

Otras de sus características son:

• No emplean válvulas.
• Limitado par de arranque debido a la compensación de presión que se produce en parado.
• En general pueden emplear accionamiento directo, sin transmisiones intermedias.
• Ausencia de elementos de ajuste frecuente. Bajo mantenimiento.
• En general estos compresores pueden emplearse en casos en que es necesario desplazar un volumen de refrigerante muy alto por unidad de potencia frigorífica (especilamente indicados como “boosters” o compresores de baja presión en sistemas de varias etapas). la utilización normal de los alternativos alcanza los 2000 m3/h, mientras que los de tornillo se mueven en el rango de 200, 10000m3/h.
• Presentan el inconveniente de ser necesaria una gran precisión en su fabricación, tanto en tolerancia dimensionales como de forma y acabado superficial.

Fuente: http://www.git.uji.es
Por: E. Torrella