COMPRESORES VOLUMETRICOS

II.- COMPRESORES VOLUMÉTRICOS
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II.1.- COMPRESORES HELICOIDALES
Los compresores helicoidales utilizados en técnicas frigoríficas pueden ser de dos tipos:
a) De dos rotores, (Lysholm), que comenzaron a utilizarse en los años 30 y están compuestos de dos
husillos roscados (rotores), uno motor y otro conducid
b) De rotor único, (Zimmern), que comenzaron a utilizarse en los años 60 yestán compuestos por un
rotor o husillo roscado único, que engrana con un par de ruedas satélites dentadas idénticas
COMPRESOR HELICOIDAL DE DOS ROTORES.- Es una máquina rotativa de desplazamiento positivo, en la que la compresión del fluido se efectúa mediante dos rotores (husillos roscados), Fig
II.1. El rotor conductor tiene cuatro o cinco dientes helicoidales, y engrana con seis celdas ocámaras
de trabajo, igualmente helicoidales, del rotor conducido, alojados ambos dentro del estator.
Para asegurar el cierre hermético de las cámaras de trabajo y, por lo tanto, la separación de las cavidades de aspiración e impulsión del compresor, la sección transversal de los dientes ha evolucionado
desde un perfil circular, hasta perfiles cicloidales, en orden a mejorar el funcionamiento mecá-nicoy
dinámica de los rotores.
El perfil del tornillo conductor es convexo, mientras que el del conducido es cóncavo; el rotor conductor, conectado al eje motor, gira más rápido que el conducido en una relación, 6/4 = 1,5 ó 6/5 = 1,2.
El fluido que penetra por la cavidad de aspiración, situada en uno de los extremos del compresor,
llena por completo cada una de las cámaras de trabajo helicoidales delrotor conducido.
Durante el giro de los rotores, las cámaras de trabajo limitadas entre los filetes de los rotores y
las superficies internas del estator, dejan de estar en comunicación directa con la cavidad de aspiración y se desplazan junto con el fluido a lo largo de los ejes de rotación.
En un momento determinado, cada cámara de trabajo se cierra por uno de sus extremos mediante
uno de loscuatro dientes del rotor conductor, quedando así atrapado un volumen de fluido V1, que
queda desconectado de la aspiración a la presión p1 (fin de la fase de admisión), comenzando la etapa
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de compresión; al proseguir la rotación, el volumen se va reduciendo hasta que se pone en comunicación con la lumbrera de escape, alcanzando un valor V2 a la presiónp2, momento en que se produce el
fin de la fase de compresión y comienzo de la de escape.

Fig II.1.- Tornillos de un compresor helicoidal de dos rotores

El perfil de los rotores helicoidales es tal que los conducidos se descargan completamente; el husillo conductor es el que realiza el trabajo de desplazamiento, actuando al mismo tiempo como rotor y
como desplazador. El husillo conducido tienela misión de separar las cavidades de admisión e impulsión, pero sin desalojar al vapor. Cada una de las cámaras de trabajo se comporta como si el cilindro
fuese un compresor alternativo, en donde cada diente del rotor conductor hace las veces de pistón, que
primero cierra y después comprime el volumen inicialmente atrapado V1, por lo que un compresor helicoidal no es sino un compresor alternativode seis cilindros helicoidales, en el que se han eliminado
el cigüeñal, el espacio nocivo y las válvulas de admisión y escape.
Funcionamiento.- El proceso se puede descomponer en cuatro partes:
- Aspiración, que consiste en el llenado progresivo de una cámara de trabajo de volumen V1
- Desplazamiento a presión constante, de forma que al continuar la rotación, la cámara de trabajo
que contiene elvolumen de fluido V1 se mueve circunferencialmente sin variar el volumen.
- Compresión, en la que cada diente del rotor conductor engrana con el extremo de cada cámara de
trabajo en cuestión, decreciendo progresivamente su tamaño hasta que, cuando su valor es V2, se
pone en comunicación con la cavidad de escape.
- Escape, en el que al proseguir el giro, el volumen disminuye desde V2 a cero,...