Compresores De Tornillo

LUBRICACIÓN DE COMPRESORES DE
TORNILLO DE
CAMARA DE COMPRESIÓN HUMEDA Y SECA
POR
PEDRO ALBARRACIN
AGUILLON
INGENIERO MECANICO UdeA
JULIO 24 DE 2002
MEDELLÍN-COLOMBIA

INTRODUCCIÓN
Desde que se construyó el primer prototipo de compresores rotativo de tornillo
hasta nuestros días, su diseño ha sufrido una evolución considerable. Uno de
los rasgos definitivos de los primeros compresoresera que todos funcionaban
con cámaras de compresión libres de aceite. A finales de los años 50´s
apareció el compresor con inyección de aceite en las cámaras de compresión .
Sin embargo estos compresores tenían algunos factores específicos que
contribuían a limitar su campo de operación, tales como la rotura de rotores si
ocurrían dificultades en su marcha, percances sensibles en losrodamientos,
incidencia del diseño del perfil de los rotores en las características de
eficiencia, nivel de ruido de bastante alta y elevada frecuencia por cuyas
razones la utilización de un compresor rotativo de tornillo quedaba relegada a
instalaciones que necesitaban gran capacidad de aire comprimido. La
búsqueda de nuevos perfeccionamientos para el compresor rotativo de tornillo
dio origen auna cuidadosa investigación en su diseño, con la intención de
eliminar aquellas desventajas.
Las principales características de las mejoras obtenidas son:
· Adopción de un nuevo perfil del rotor para mejorar la seguridad mecánica y la
eficiencia, particularmente en las unidades de menor capacidad.
· Mejor estanqueidad entre el perfil del rotor y la carcaza.
· Empleo de un sistema especial derefrigeración para los elementos del
compresor.
La lubricación de estos compresores, particularmente en los de cámara de
compresión húmeda, ha jugado un papel muy importante en su
comportamiento y durabilidad. El aceite además de una buena lubricidad, debe
tener la capacidad suficiente de separarse del gas, para evitar como en el caso
de los gases de hidrocarburo, que éste disminuya suviscosidad hasta valores
que pueden dar lugar al contacto metal-metal entre los diferentes elementos del
compresor. La capacidad de los compresores rotativos de tornillo puede ser
hasta de 44.000 m3/hr (26.000 cfm) para presiones de descarga de 860 kPa
(125 Psi) en una etapa y de 2070 kPa (300 Psi) en dos etapas.

ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN EL COMPRESOR DE TORNILLO
El compresor rotativo detornillo está constituido básicamente por una carcaza,
dos rotores, cuatro cojinetes de apoyo y dos de empuje, un sistema de sello, un
sistema de lubricación y un par de engranajes (en los de cámara de
compresión seca). El juego de rotores está constituido por rotores; uno
conocido como el rotor macho de 4 ó más lóbulos, y el otro como el rotor
hembra de 6 entradas. En operación, los dos rotoresgiran en sentido contrario
a diferentes velocidades, dependiendo de las características de los dos rotores;
así, por ejemplo, si el rotor macho tiene cuatro lóbulos y el hembra seis
entradas ó acanaladuras, el primero debe girar a 1,5 veces el segundo. El
material de los rotores es acero carbón ó aleaciones de acer o al Cr Ni. El
sistema de accionamiento de los rotores puede ser en formaindividual
accionados por engranajes, ó por engrane directo del rotor macho en el rotor
hembra.
PRINCIPIO DE OPERACIÓN
Según giran los rotores, los espacios vacíos que hay entre los lóbulos y las
acanaladuras se van colocando en el orificio de admisión de gas y el
incremento de volumen experimentado provoca un descenso de presión con lo
que dichos espacios comienzan a llenarse con gas. Cuando losespacios inter lobulares están completamente cargados de gas, la rotación que prosigue
cierra el orificio de admisión y comienza la compresión. . El volumen de gas
que hay entre los rotores sufre aún una mayor reducción aumentando la
presión.
Cuando se alcanza la presión final a la cual se va a comprimir el gas, el
espacio inter-lobular queda conectado con el orificio de salida permitiendo...