control de compresores alternativos

Sección Española

_________________________________________________________________________________________

SISTEMAS DE CONTROL EN COMPRESORES
ALTERNATIVOS

D. José Javier Cuevas Martín
HOERBIGER IBÉRICA, S.A.
javiercuevas@hoerbiger.es
_________________________________________________________________________________________

RESUMEN
Los compresores alternativos son máquinas vitales en muchossectores básicos de una economía industrial
(refino del petróleo, petroquímica, transporte de gas, etc.). Durante muchos años el control de su capacidad
para adaptarse a la demanda ha sido un problema. En este artículo se analizan los sistemas de regulación
disponibles actualmente en la industria, incluyendo los últimos desarrollos aparecidos. Mediante un ejemplo
práctico se detallan lasimplicaciones de este tipo de sistemas para la actividad de control. Por último se
incluye un análisis de cómo debe afrontarse un proyecto de modificación del control de compresor al que si
instale un sistema moderno y continuo de control de capacidad.
1. INTRODUCCIÓN
Un compresor alternativo (también conocido como de pistón) es una máquina que se puede clasificar dentro de
los de tipo de desplazamiento(frente a los dinámicos), y dentro de éstos en la categoría de los de movimiento
alternativo frente a los rotativos. Este clasificación se debe a la manera en que consigue comprimir los gases: un
motor con movimiento giratorio
mueve, a través de un cigüeñal y
una biela, un embolo o pistón con
un movimiento oscilante entre dos
puntos comúnmente denominados
puntos muertos (superior e inferior).
Elaumento de presión se consigue
disminuyendo el volumen ocupado
por el gas, durante la fase de
compresión

Figura 1. Fases del ciclo de un compresor alternativo

-1-

El ciclo de funcionamiento de un
compresor se completa con 3 fases
más, dando lugar a cuatro tiempos
como los que se representan en la
figura 1. Si partimos del punto
situado más a la derecha en la
figura, el compresor realiza la
compresiónhasta que la presión
dentro del cilindro supera la
presión en el conducto de
impulsión, momento en el cual la

Sección Española

válvula de impulsión abre y comienza la fase de descarga del gas. Cuando el pistón llega al punto extremo de su
carrera la presión dentro del cilindro comienza a descender, lo que provoca el cierre de la válvula de impulsión y
la disminución de la presión en elinterior del cilindro (fase de expansión). Esta disminución continúa hasta que
la diferencia de presiones entre el cilindro y el sistema de aspiración es suficiente como para abrir la válvula de
aspiración. Esta fase se denomina aspiración y se prolonga hasta que el pistón alcanza el punto de partida.
2. OBJETIVOS
En las siguientes secciones se presentarán los siguientes contenidos:
1.
2.
3.

Sistemas deregulación de la capacidad de un compresor alternativo.
Circunstancias del funcionamiento del compresor que deben analizarse por parte del responsable de
control para su correcto gobierno.
Planteamiento de un sistema de control para un compresor equipado con un moderno dispositivo de
control de capacidad continuo.

3. SISTEMAS DE REGULACIÓN DE LA CAPACIDAD DE UN COMPRESOR ALTERNATIVO
Un compresoralternativo que gire a una velocidad constante, y que mantenga unas presiones y temperaturas de
aspiración e impulsión también estables, es capaz de ofrecer una carga (o lo que es equivalente un caudal de gas)
que es constante. Esto se debe a que en las mismas condiciones de presión y temperatura, la cantidad de gas
atrapada por el compresor es la misma. Obviamente en las aplicacionesindustriales las situaciones en que todos
esos parámetros se pueden mantener constantes son muy limitadas; muy al contrario una de las exigencias suele
ser que el proceso, en su conjunto, sea capaz de adaptarse a situaciones variables de “oferta y demanda”.
En la tabla 1 podemos ver un resumen de los dispositivos de regulación de la capacidad de un compresor. Como
figura en la tabla los sistemas con mayor...