Lab Mantto Compresores Reciprocantes
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El documento explica el funcionamiento de compresores reciprocantes, máquinas que comprimen gas mediante pistones en cilindros, y detalla sus tipos según el número de etapas y diámetros de pistones. Destaca ventajas como la adaptabilidad a diferentes refrigerantes y su eficiencia a altas presiones, así como la importancia del mantenimiento adecuado para evitar fugas y pérdida de eficiencia. Además, menciona la necesidad de planificación al adquirir compresores para optimizar su uso en líneas de producción.
Lab Mantto Compresores Reciprocantes
- 1. UNIVERSIDAD PANAMERICANA DEL PUERTO FACULTAD DE INGENIERÍA “ LABORATORIO DE MANTENIMIENTO” ING.GABRIEL SERRANO Twitter: @MillingEngineer Mayo 2007
- 3. Compresor Reciprocante es una máquina que comprime el gas mediante el desplazamiento de un pistón dentro de un cilindro. Su funcionamiento es similar a los motores de combustión interna, por lo cual en su diseño encontramos cilindros, pistones y válvulas. A nivel de funcionamiento, trabajan a bajas revoluciones que oscilan entre 500 -1300 r.p.m., y en cuanto a su distribución, se conocen monocilíndricos, en línea, en “V” o en “W”. Dadas sus características, los caudales de producción son limitados, máximo 80 CFM (Pies Cúbicos por Minuto). No son recomendables para líneas de producción tipo industrial. 1
- 4. 1. Los de una etapa : son los que toman el aire de la atmósfera, lo comprimen y envían directa e independientemente al tanque de almacenamiento sin importar el número de pistones, ni la posición de ellos. Estos pistones son del mismo tamaño y diámetro. 2. Dos etapas : tienen pistones de diámetros diferentes, el pistón más grande toma el aire, lo comprime y envía a un pistón de menor tamaño, que lo recomprime. Este proceso garantiza menos volumen de aire pero una mayor presión. 3. Tres y cuatro etapas : son los utilizados para comprimir altas presiones, básicamente tienen el mismo principio de los anteriores, poseen pistones de varios diámetros de 3 a 5 que van comprimiendo el aire cada vez más, enviándolo de uno a otro hasta tener una presión máxima de 5.000 PSI. 2
- 5. Cuando el pistón se mueve hacia abajo en la carrera de succión se reduce la presión en el cilindro. Cuando la presión del cilindro es menor que la de la línea de gas la diferencia de presión abre la válvula de succión para recibir el refrigerante vaporizado a que fluya al interior del cilindro. Cuando el pistón alcanza el fin de su carrera de succión e inicia la compresión, aumentando la presión y cerrando la válvula de succión . 3
- 6. Cuando la presión en el cilindro excede la presión existente en la línea de descarga del compresor, se abre la válvula de descarga y el gas comprimido fluye hacia la tubería de descarga y al condensador. Cuando el pistón inicia su carrera nuevamente de succión, se reduce la presión en el cilindro cerrando las válvulas de descarga, a consecuencia de la presión en el condensador y del tubo de descarga, repitiéndose de esta forma el ciclo. Durante cada revolución del cigüeñal se producen dos tiempos: succión y compresión 4
- 7. El diseño de este tipo de compresores es similar a un motor de automóvil moderno, con un pistón accionado por un cigüeñal que realiza carreras alternas de succión y compresión en un cilindro provisto con válvulas de succión y descarga. Debido a que el compresor reciprocante es una bomba de desplazamiento positivo, resulta apropiado para volúmenes de desplazamiento reducido, y es muy eficaz a presiones de condensación elevada y en altas relaciones de compresión. 5
- 8. Adaptabilidad a diferentes refrigerantes. Facilidad con que permite el desplazamiento de líquido a través de tuberías dada la alta presión creada por el compresor. Durabilidad. Sencillez de su diseño. Costo relativamente bajo. 6
- 9. La mayoría de las válvulas del compresor reciprocante son del tipo de lengueta y deben posicionarse adecuadamente para evitar fugas. El más pequeño fragmento de materia extraña o corrosión bajo la válvula producirá fugas y deberá tenerse el máximo cuidado para proteger el compresor contra contaminación. 7
- 10. El Desplazamiento de un compresor reciprocante es el volumen desplazado por los pistones. La medida de desplazamiento depende del fabricante. Las unidades en que se expresa el volumen es en: metros cúbicos por hora (MCH), pies cúbicos por hora, pulgadas cúbicas por revolución o pies cúbicos por minuto. 8
- 11. Siempre debe de mantenerse un adecuado suministro de aceite en el cárter, para asegurar una continua lubricación. En algunos compresores la lubricación se efectúa por medio de una bomba de aceite de desplazamiento positivo. En la figura siguiente, se ilustra un sistema de lubricación de un compresor marca Climatuff manufacturado por la compañía Trane fabricante de equipos de aire acondicionado. 9
- 12. El sistema opcional de corte de succión bloquea la entrada del refrigerante al cilindro para reducir la capacidad del compresor. Este diseño elimina la recompresión del refrigerante usada por algunos competidores, lo que disminuye los costos de operación y asegura una reducción de capacidad uniforme en todos los ambientes. 10
- 13. La capacidad de arranque automático sin carga hace innecesarios los motores con altos pares de torsión, lo que reduce el gasto inicial. El diseño del cárter, de las cabezas de cilindros y de las placas de válvulas permite un flujo suave e irrestringido del refrigerante a través del compresor, resultando en una mayor eficiencia de operación. 11
- 14. Este compresor es apropiado para volúmenes de desplazamiento reducido y eficaz para presiones de condensación elevada y en altas relaciones de compresión. Otras ventajas son su adaptabilidad a diferentes refrigerantes, la facilidad con que permite el desplazamiento de líquido a través de tuberías dada la elevada presión creada por el compresor, su durabilidad, la sencillez de su diseño y un costo relativamente bajo. 12
- 15. Los compresores reciprocantes abren y cierran sus válvulas al igual que los motores de combustión interna para “respirar”. Cuando en los asientos de estas válvulas se forman depósitos ocasionados por carbón o suciedad, las válvulas no cierran bien y el compresor pierde eficiencia. Deficiencias en el sellado de la válvula ocasiona fugas del aire comprimido causando turbulencia que se puede detectar con un sensor de ultrasonido. Utilizando las capacidades del Ultrawave 170 DM se puede establecer una rutina de análisis para el compresor y generar una línea de tendencia para definir el momento en el cual se debe parar el compresor para mantenimiento. 13
- 16. ¿Para qué se necesita?: Es importante evaluar las necesidades de aire que se requieren y cuáles son las líneas de producción que se manejan, qué herramientas se usan, con qué frecuencia y proporción. Generalmente, la empresa que vende los equipos realiza una auditoria en este sentido para orientar al usuario en la adquisición de compresores con las mejores características. Planificación a futuro : En el mercado existen compresores móviles o estacionarios dependiendo del uso y capacidad requerida, sin embargo, para cada caso es importante que en el momento de la planificación de compra se prevea un tamaño superior de la red neumática, con el fin de alimentar aparatos y procesos nuevos que se adquieran en el futuro. 14